Как сделать правильную скрутку для соединения медных или алюминиевых проводов?

© ДИАЛОГ ЭЛЕКТРО

Фото: Методы скрутки проводов

Копировать ссылку

1 Предисловие. Чем Вам будет интересна статья?

Одним из самых первых и основных навыков, который приобретает любой начинающий электрик, является способность соединять и ответвлять различные типы токопроводящих жил (ТПЖ). В свою очередь, среди множества методов соединения проводов и кабелей, наиболее известной будет скрутка – доступная и простая операция, зачастую не вызывающая вопросов и подозрений. Однако, именно этот метод коммутации, столь востребованный в бытовом хозяйстве, скрывает в себе множество «подводных камней», несущих реальную опасность. В нашей статье мы постараемся развёрнуто ответить на ключевые вопросы об эксплуатации этого типа электросоединения, выделим его слабые стороны и покажем, как правильно сделать скрутку проводов.

2 Существенные недостатки метода скрутки проводов

Соединение проводов скруткой – это очень популярный, возможно даже «народный» способ коммутации токопроводящих жил. К нему прибегают практически при любых электромонтажных или ремонтных работах, но особенно часто скрутка проводов применяется в распределительных коробках (распредкоробке). Основная причина этого кроется в простоте исполнения и практически полном отсутствии затрат. При этом, мы порой забываем, что скрутка – как самостоятельный способ соединения электрических проводов – запрещена в ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

В данном документе, всесторонне регулирующим принципы построения, устройства и пользования разнообразными электрическими системами, напрямую указанно, что соединять, ответвлять и оконцовывать жилы можно только при помощи опрессовки, сварки, пайки или винтовых и болтовых сжимов (Глава 2.1 – Пункт 2.1.21).

Как мы с вами видим скрутка жил проводов и кабелей в данном перечне отсутствует. Давайте же разберём почему она запрещена и чем чревато ее использование при проведении электромонтажных работ?

У скрутки, как и у любого другого типа электрического контакта, ключевым параметром является показатель электросопротивления в месте коммутации токопроводящих жил, называемый переходным сопротивлением. Именно его значение будет влиять на падение напряжения в цепи, а как следствие на потери электроэнергии. Кроме того, при протекании тока электрическое соединение будет нагреваться тем больше, чем выше электросопротивления точки контакта.

При этом, скручивая провода и кабели мы получаем заведомо плохое качество соприкосновения токопроводящих частей, поскольку как плотно бы вы не пытались скрутить жилы, между ними всегда будут оставаться пустоты, обусловленные формой проводников, небольшими неровностями и т. п. Соответственно, контакт будет не по всей поверхности, а только в отдельных точках, что приведёт к однозначному росту сопротивления.

При длительной эксплуатации такой скрутки мы будем наблюдать ее постоянный перегрев, что уже представляет пожарную опасность. Сильный нагрев может привести ещё и к тому, что изоляция концевых частей проводов или кабелей со временем «поползёт», оголяя тем самым участки жил и создавая угрозу короткого замыкания.

Однако, даже если вам удалось плотно зафиксировать соединяемые жилы, приложив как вам кажется достаточное прижимное усилие, не стоит делать поспешных выводов о безопасности полученного электрического контакта. Ежедневно подвергаясь циклическому нагреву и остыванию, свою роль начнёт играть и термомеханическое расширение и сжатие проводников. Несмотря на малость этих эффектов со временем они могут привести к ослаблению соединения. В целом это напоминает лавинообразное явление, когда все больше возрастающее сопротивление и нагрев, приводят к процессам, усиливающим их самих. Результатом подобного «порочного круга» будет гарантированное воспламенение проводки.

Но даже на этом «хорошие новости» ещё не закончились. Как и любые металлы, за исключением благородных, алюминий и медь имеют склонность к постепенному окислению под действием влаги из окружающей атмосферы. Слой окисла, возникший на поверхности металла, заметно отличается по своему электросопротивлению от аналогичных показателей жилы, при том в большую сторону. Это становится ещё одной причиной по которой применение скруток – особенно во влажные помещения – запрещено в ПУЭ. Здесь, однако стоит отметить, что медь в этом плане гораздо менее проблемная чем алюминий, но вот большинство старых электропроводок в жилых многоквартирных домах сделаны как раз из последнего.

Самое опасное в рассматриваемой ситуации, что вам не помогут никакие защитные автоматы и предохранители, поскольку они реагируют на повышение электрического тока в цепи сверх определённого значения, которого не произойдёт. В то время как неумолимый рост электросопротивления рано или поздно «спалит» контакт.

Ещё одним существенным недостатком скрутки и изоляции будет тот факт, что таким способом нельзя соединить провода с медными и алюминиевыми жилами. Эти материалы при контакте образуют гальваническую пару, которая при наличии даже малого количества влаги, например, паров воды в атмосфере, будет источником электролиза. Данный процесс приведёт к постепенной деградации соединения, его перегреву и разрушению. Кроме того, алюминий и медь характеризуются разными коэффициентами теплового расширения (КТР), что ещё более усилит термомеханические процессы при попеременном нагреве и остывании.

3 Пошаговая инструкция «Как сделать скрутку проводов?»

В качестве первоначального примера разберём простейший случай скрутки двух одножильных проводов с однопроволочной конструкцией и идентичным материалом жил. Отметим, что хоть наша инструкция и универсальна, мы настоятельно не рекомендуем скручивать алюминиевые токопроводящие жилы, а применять ее лишь в случае скрутки медных проводов.

1. Первый шаг, который нам будет необходимо выполнить, так это тщательно зачистить концы обеих токопроводящих жил от прилегающей изоляции. Эту операцию можно осуществить любым типом острого лезвия, канцелярским или строительным ножом, а также кусачками или профессиональным стриппером. Обычно для формирования скрутки хватает отрезков примерно по 5 см, но для удобства лучше сделать небольшой запас по длине в пару-тройку лишних сантиметров.
2. Сняв изоляционный материал, требуется оголённые жилы зачистить до металлического блеска, тем самым удалив возможные загрязнения с соединяемых поверхностей и временно избавив их от слоя оксидной плёнки. Начать стоит с чистой тряпки, смоченной в ацетоне или Уайт-спирте, а закончить металлической щёткой или наждачной бумагой.
3. Осуществив подготовку концевых частей, коммутируемых электропроводников, скрещиваем их и скручиваем по часовой стрелке между собой, получая при этом спиральное соединение, как на схеме, представленной снизу.
   

   Фото: Метод параллельной скрутки и изоленты

   Достаточно получить 5-7 витков, а затем загнуть концы жил. Все это можно кончено сделать руками, но для более плотного и надёжного контакта рекомендуем вам использовать пассатижи.
   При наличии потребности в скручивании большого количества соединений, например, работая со сложной схемой электропроводки, можно прибегнуть к использованию специальных бит, насадок или самодельных приспособлений для скрутки проводов шуруповертом. Лучше всего этот способ продемонстрирован в следующем видео:
   
   Видео: Быстрая скрутка проводов с помощью шуруповерта
   
   
4. Теперь осталось лишь заизолировать получившийся контакт с помощью изоленты и соединение готово. Для лучшей изоляции используйте специальную термоусадку, гарантирующую надёжную защиту контакта от внешней среды.

Рассмотрев случай соединения однопроволочных конструкций, перейдём к более сложной ситуации, когда требуется скрутить по одной жиле от однопроволочного и многопроволочного провода. Первые два пункта инструкции останутся без изменения, в то время как в третьем пункте нам понадобится намотать зачищенную часть многопроволочного проводника на середину однопроволочного, остановившись примерно в 2-3 см от его конца. После этого концевая часть однопроволочного провода загибается в сторону витков, а само соединение плотно изолируется. Получившийся результат показан на фотографии ниже.

Фото: Скрутка однопроволочной и многопроволочной жилы

Для полноты картины разберём также метод соединения многопроволочных проводов между собой, и опишем аналогичную методику для этого случая.

1. Сначала нам необходимо распушить (развести в стороны) проволоки и разделить их на две или более «косичек», в зависимости от сечения провода. Предварительно мы сняли изоляционные покровы с концов коммутируемых проводников.
2. Далее провода накладываются друг на друга и скручиваются по одной косичке из каждого провода между собой.
3. Если изначально мы расплетали каждый провод на две косы, что давало нам в сумме четыре, то и в результате мы также получим две косы образующие цельную скрутку.
4. После соединения токоведущих жил контакт необходимо тщательно заизолировать, как и в предыдущих случаях.

Фото: Скрутка провода

Близким «родственником» соединения скруткой, является ответвление проводов. По сути, единственной разницей будет только то, что мы накручиваем зачищенный конец присоединяемой жилы на аналогично подготовленный отрезок ответвляемого (основного) проводника. Необходимое число витков при этом составляет от 10 до 15. В качестве наглядного примера можно обратимся к следующей простой схеме:

Фото: Простая скрутка ответвления

Фактически, описанный нами метод и представленные схемы не являются исчерпывающими и единственно возможными, поскольку при электромонтаже применяется множество вариантов скруток проводов (см. рисунок снизу). Однако, общий принцип и последовательность действий будут неизменными.

Фото: Различные варианты скруток проводов

4 Как обезопасить получившееся соединение и повысить его надёжность?

Основными методами повышения безопасности скрутки является комбинирование ее с другими типами соединений. Так, например, сварка скруток проводов позволяет получить надёжный неразъёмный контакт с предельно низким переходным сопротивлением и хорошей механической прочностью. Помимо того, она решает проблему скрутки алюминиевых и медных проводов между собой.

Пайка скруток проводов, также входит в число доступных альтернатив, позволяя не только обеспечить надёжный контакт, но и решить проблему хрупкости многих припоев. Так, применяемые припои, например, оловянно-свинцовый ПОС-60 не отличаются высокой механической прочностью, однако, если вы спаиваете скрутку, то гарантированно защищаете место спая от возможных нагрузок и движения.

Ещё одна возможность в улучшении качеств контакта, кроется в применении колпачков соединительных изолирующих зажимов (СИЗ) или клеммных колодок. Они обеспечивают необходимое прижимное усилие между токопроводящими жилами, а в случае колодок позволяют соединять проводники из разных материалов.