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电线和电缆的连接和端接。 无线电电子电气工程百科全书
为了在您的公寓中感到自信和安全，您应该检查电线的横截面是否与最大实际负载相对应，以及保护熔断器或断路器的电流。 大多数情况下，接触故障发生在电线的连接处。 电线的性能和耐用性在很大程度上取决于电线彼此连接的程度以及电线与电气元件触点的连接情况。 因此，建议在开始工作之前熟悉确保可靠连接的方法。 每个连接的主要目的是在电路中提供可靠且耐用的接触。 连接电线时应注意连接电阻不应超过电线本身的电阻； 此外，有必要确保连接处有足够的机械强度，特别是在无法排除意外拉伸的链条部分。 根据连接的性质，它们分为 超凡脱俗的 （焊接、锡焊、压接）和 可拆卸 （在螺栓、螺钉端子、销或绞线上）。 正如已经提到的，最常见的电线是铝导体，而且它们相对便宜。 然而，最难连接的是铝导体，因为其表面总是有一层氧化膜（坚硬且难熔），这是铝与氧发生氧化反应的结果。 氧化膜是一种很差的电流导体，因此可拆卸连接会明显升温。 当然，在连接电线之前，可以通过剥离去除薄膜，但它会立即再次形成。 另外，铝丝的屈服强度较低； 这一缺点在螺钉连接（螺钉夹）中尤为明显：铝很简单 被从夹具下方挤出，接触显着减弱。 氧化膜还使永久连接的实施变得非常复杂：焊接时，它会阻止芯材粘附到焊料上，并且在焊接时，它会在熔体中形成不需要的夹杂物。 此外，氧化铝的熔化温度至少为2000℃（这比纯铝的熔点高3倍）。 铜导体以及铜合金（黄铜、青铜）导体的电线最好通过焊接进行连接。 让我们分别考虑每种类型的连接。 插头连接 将电线相互连接的最简单方法是简单的扭绞。 为了执行此操作，需要将电线末端 3-5 厘米长的绝缘层去除，并用细锉刀或砂纸将其清洁至光亮。 电线必须一圈一圈地拧得很紧。 扭转后剩余的末端用锉刀小心地锉掉，并用钳子将外圈压入。 也可以使用绷带法扭绞电线：将剥皮的末端夹在手虎钳中，并用软剥皮线包裹（对于绷带，最好采用直径为 0,6-1,5 毫米的铜线；在这种情况下，绷带线的直径不应大于绞合线芯的直径）。 绷带的中间部分应交错排列：如果以后需要焊接此连接，焊料将更好地渗透到电线的连接处。 连接后，将电线末端弯曲成直角，并在上面再缠8-10圈绷带。 扭转后剩余的芯线末端用锉刀锉平。 简单或绷带绞合的方法仅适用于电线相互连接，不可能通过绞合将电线连接到电气元件的触点上。 将电线连接到电气元件的最方便（也相当可靠）的方法是使用接触夹，可以是螺钉或弹簧。 使用接触夹进行连接的技术如下。 如果连接涉及单线铝和绞合铜导体，螺钉端子配有异形垫圈或星号垫圈，可防止线芯从紧固下方被挤出； 用于连接带有铝芯的电线 - 还有一个开口弹簧垫圈，可为芯提供恒定的压力（图 18）。
连接之前，按照通常的方式将电线剥去相当于螺丝端子的三个直径加上 2-3 mm 的部分。 为了确保可靠的接触，可以使用涂有凡士林的细砂纸清洁铝导体。 如果芯是多线的，那么在其末端，单根线会扭成紧密的鞭毛。 然后用钳子或钳子（直径等于夹紧螺钉的直径）将铁芯的末端弯曲成环。 最好顺时针弯曲环，这样可以防止拧紧螺钉时环松开。 拧紧夹紧螺钉或螺母，直到弹簧垫圈完全压缩，然后再拧紧大约半圈。 目前，电气元件配备有夹捏式的螺钉紧固件：进行这种连接时，电线的剥皮端和剥线端不是弯曲成环形，而是将电线的直端插入夹子中并压紧。用螺丝。 弹簧式接触夹连接主要用于带有荧光灯的灯具，用于将电线连接到灯座。 他们的设计是由优质青铜制成的弹簧板，将线芯牢固地压到钳体上。 这种连接设计完全消除了自发连接器，如果需要释放电线，只需将钢辐条（细螺丝刀的尖端）插入夹子中，弯曲弹簧板并释放电线即可。 所有用于连接铝线的部件都必须具有防腐蚀电镀涂层。 同样的要求也适用于钢制零件。 一根横截面为 2,5 mm2 的铝线连接到铜加强线 （例如，使用吊灯线），实心和绞合，使用吊灯夹。 首先，将要连接的电线用砂纸清洁（铜线按常规方式，铝线涂一层凡士林）并用石英凡士林膏润滑。 剥皮后，将电线固定在剥皮上，并用螺钉和弹簧垫圈压紧。 将连接件插入吊灯夹的底座并用盖子封闭。 购买带有螺丝端子的电气元件时，需要注意夹子的类型，因为有些电气安装装置（白炽灯的一些螺纹插座、荧光灯和启辉器的插座、直通式和内置小开关） ）配备了仅提供铜线连接的夹子。 永久连接 所有可拆卸连接的方法都很方便，主要是因为如果需要的话，它们可以很容易地拆卸然后再次恢复。 然而，这种类型的连接并不总是提供高可靠性和耐用性的接触。 因此，在需要保证连接特殊强度的情况下，采用整体方式生产：通过锡焊、焊接或压接。 这种连接电线的方法（如焊接）广泛用于连接电触点 - 在电线和家用电器中用于连接电气元件的引线。 电子设备中经常使用焊接。 然而，焊接的使用不适用于承受机械应力或热量的触点。 在焊接过程中，除了电线的股线和电线所附着的接触表面之外，还涉及到焊料和助焊剂。 焊料是一种呈线状或棒状的铅锡合金，在焊接时起到连接材料的作用。 对于焊接传统电线，有两种等级的焊料可供选择：POS-30 或 POS-40； 它们的不同之处在于锡的重量百分比含量（分别为30%和40%）。 POS-30 的焊料熔点为 225 °C，POS-40 的焊料熔点为 234 °C。 对于半导体器件的焊接，使用添加了铋、镓、镉的焊料； 添加剂赋予焊料可熔性，其熔点不超过 150 °C。 如果金属陶瓷零件涉及焊接，则使用粉末混合物作为焊料。 焊接过程中的助焊剂起到焊接表面绝缘体的作用，避免在加热时形成氧化膜； 此外，它们还可以降低焊料的表面张力。 助焊剂必须满足以下要求: ——在焊料熔化温度范围内，助焊剂必须保持其化学成分的稳定性（不分解成组分）和活性； - 它们不应与金属和焊料发生化学反应； - 助焊剂与氧化膜相互作用的产物应易于通过清洗或蒸发去除； - 助焊剂必须具有足够高的流动性。 通用助焊剂（适用于将铝线和铜线与各种金属制成的零件焊接）是松香和焊接酸。 对于焊接钢丝，以下成分的焊剂更合适：3份蚀刻盐酸和1份饱和氨水溶液。 市面上出售的是棒状或线状的合金，其中结合了焊料和助焊剂。 焊接之前，将电线末端的绝缘层去除，并用砂纸彻底清洁直至发亮。 为了获得更耐用的连接，最好对芯线的末端进行镀锡（用一层熔化的焊料覆盖它们）。 接下来，通过扭转将端部固定在一起。 绞线焊接的方法有很多种（图19-22）。 使用一种或另一种方法取决于芯的材料、其横截面和连接的功能目的。
铜导体在焊接前可以以任何方式绞合，但铝导体最好使用凹槽（使用这种方法，接触导体的几乎整个表面都被焊料覆盖，因此可以更可靠地防止形成氧化膜） 。 焊接大截面导体的导线时，最好采用绷带绞合或绷带绞合与槽绞合的方式，因为大截面导体很难紧密牢固地绞合在一起。 绷带线的表面也应该用熔化的焊料镀锡。 如果要通过焊接连接多线导体，则在剥皮后将每根导体的电线编织在一起形成辫子，然后才将它们绞合（图22）。 焊接技术并不是特别困难。 它由以下步骤组成: 1. 加热烙铁。 可以通过将烙铁头浸入固体氨中来检查加热程度：如果氨气发出嘶嘶声并冒出蓝烟，则说明烙铁足够热，可以开始焊接； 烙铁不应过热； 2、在加热过程中，烙铁头上通常会形成水垢，因此必须用锉刀清理； 3.将烙铁的工作部分先浸入助焊剂中，然后浸入焊料中，使熔化的焊料滴保留在其尖端上。 您不应该使用很大的焊料滴；这样的量就足够了，以便在焊接时，焊料从各个侧面覆盖电线，同时从层下面可以看到绷带或扭曲的转弯； 4、用烙铁加热绞合的磁芯表面，用熔化的焊料填充它们之间的间隙； 6. 当焊接区域冷却后，用浸有丙酮的棉签清除残留的助焊剂及其与氧化膜的反应产物。 如果焊接粗绞线，则为了获得牢固的连接，您需要大量的焊料，而这些焊料无法一次转移到烙铁头上。 在这种情况下，以稍微不同的方式进行焊接会更容易：用烙铁加热绞合的线股，然后将焊锡条直接带到烙铁的尖端，焊锡熔化并流到焊锡上。扭曲自己。 正如我们已经说过的，焊接铝导体非常困难，因为即使在彻底剥离后，铝表面也会立即形成氧化膜。 为了便于焊接过程，您可以使用两种方法之一。: - 首先，可以使用涂有凡士林的砂纸预先清洁铝导体。 砂纸的磨粒会去除氧化膜，凡士林会防止氧化膜重新形成； - 其次，为了避免形成氧化膜，绞线前应在线芯末端镀锡，涂一层缝纫油或熔化的松香，并在其中添加少量钢屑。 烙铁头在压力下摩擦磁芯，钢屑去除氧化膜，一层油或松香将磁芯与铝与大气氧的相互作用隔离开来。 焊接钢丝后，用油布除去焊剂与氧化膜相互作用的产物并冷却。 与其他情况一样，焊料层应覆盖整个扭曲。 但铝线和铜线最可靠、最耐用的连接是通过焊接提供的。 虽然与其他类型的连接相比，这种方法更复杂、更费力，并且还需要特殊设备，但在家中仍然可以使用（当自己安装和维修电线和电器时）。 焊接的本质是焊丝末端与碳电极接触加热，直至形成熔球，焊球在焊丝与电极的接触点处形成。 连接铝或铜导体时使用的焊接方法受到其横截面的限制：铝导体的横截面不超过 10 mm2 可以焊接，铜导体的横截面为 4 mm2。 对于焊接工作，使用实验室 9 安培自耦变压器 (LATR)，稍作修改即可执行此操作。 有必要拆下调节变压器电压的滑块，并将次级绕组缠绕在主（初级）绕组上。 次级绕组必须使用多层特殊变压器纸和多层棉质或涂漆织物绝缘胶带与网络绝缘。 经过这样的转换后，变压器输出的电压必须至少为6-10V，功率至少为0,5kW。 电极和焊接导体的端部连接到变压器次级绕组的端部。 如果您没有 LATR 设备，您可以自己制作（缠绕）。 采用W形变压器铁芯作为变压器铁芯； 磁路的横截面必须至少为 25 cm2。 使用以下公式可以轻松计算初级和次级绕组的匝数:
其中W1和W2是初级和次级绕组的匝数； U1和U2——变压器输入和输出处的电压； S——变压器W形铁的磁路截面。 我们考虑一个具体的例子：需要绕制一个磁芯截面为30cm2的变压器，可以在220V的市电电压下使用； 输出电压应为10V。此时W1=40×220/30=293,33，即293； W2 = 40 x 10/30 = 13,33，即 13。因此，变压器的初级绕组应由 293 匝组成，次级绕组应由 13 匝组成。假设初级绕组必须使用具有直径为0,8-1毫米，次级绕组线的总横截面必须至少为15-20毫米2。 用3根直径为XNUMX毫米的平行线同时绕制绕组最为方便。 要制作电极，您可以使用旧换向器电动机的碳刷或无轨电车杆的石墨插入物。 在刷子或衬里上挖出一个小孔，将助焊剂放入其中，并有利于熔体形成球。 带助焊剂的成品电极牢固地固定在夹具中。 在此类设备上进行焊接时，需要助手，因为同时操作两个触点，无法自行打开和关闭变压器。 但是，如果除了变压器之外，您还制作了一个夹具（图23），它可以同时固定碳电极和连接的电线，那么助手将是多余的。
通过焊接准备用于永久连接的电线与准备焊接类似，但它有一个特点：用于焊接的绞合电线只能以平行方式进行，并且绞合后剩余的电线末端必须具有相同的长度，以确保两根导线均与碳电极可靠接触（图 24）。
助焊剂也参与焊接过程。 其目的与焊接相同 - 保护熔体免受大气中氧气的影响。 焊接用焊剂由5份氯化钾、3份氯化钠、2份冰晶石组成； 可与普通硼砂（四硼酸钠）一起用作焊接助焊剂。 焊接过程按以下顺序进行：碳电极点火（在露天进行更安全），将焊剂倒入碳电极的孔中，将焊丝放入焊剂团中，然后压在电极上，变压器打开。 在电流的作用下，碳电极开始升温，焊剂熔化并包围待焊接的焊丝，阻止氧气进入焊丝，从而防止焊丝金属氧化。 当达到金属的熔点时，静脉熔化并合并成球。 变压器已关闭。 为了使变压器随时关闭，其设计中采用了直通开关（这些通常用在落地灯的电线上），用一根单独的电线进行分流并握在手中。 焊接部位最终冷却并硬化后（在此之前不可能打开芯和电极的接触，因为熔融金属飞溅可能会导致严重烧伤），清除助焊剂，涂上清漆并绝缘。 焊接时焊接变压器应安装在哪里？ 出于焊接工作质量的考虑，变压器必须靠近工作现场，即变压器与碳电极连接的导线以及被焊接的导线的长度必须最短。 变压器距离焊接地点越远，由于电线长度而造成的电压损失就越大，从而影响焊接接头的质量。 如果没有焊接经验，如果需要连接电线（或电线与零件），则应通过焊接来进行，不要急于立即进行负责任的操作 - 首先最好掌握焊接不必要的断线技术。 通过压接进行电线的连接和端接如下进行。 电线和电缆在与管状长度相等的部分中从绝缘层中释放出来 套圈的一部分（连接套管长度的一半）加上电线的 2 毫米和电缆的 10 毫米。 将没有绝缘层的电线末端涂上一层凡士林或糊剂，并用钢丝刷清洁直至发亮。 然后清除电线末端受污染的凡士林，并再次用干净的凡士林覆盖。 将线芯的剥离端插入已清洁并填充锌凡士林或石英凡士林膏的尖端或连接套管中，使线芯尽可能地进入尖端，并一半进入连接套管它的长度。 之后，他们在两个地方进行压接，即进行压接。 对于横截面为 16-50 mm2 的型芯，使用 PK-1 型钳子；对于横截面为 16-240 mm2 的型芯，使用 RGP-7M 型液压机；对于横截面为 2,5-10 mm2 的型芯，使用 RGP-2M 型液压机。横截面为 XNUMX-XNUMX mmXNUMX，使用 PK-XNUMX 型钳子。 去除毛刺并检查压接套管或接线片后，将接线片与绝缘层或套管与绝缘层之间的电线或电缆芯部分彻底清除糊状残留物，涂上防潮风干清漆（对于例如沥青）以防止腐蚀，并用绝缘胶带包裹。 绝缘胶带的顶部覆盖有一层相同的清漆。 截面为2,5-10mm2的预绞合单线铝导线的连接和分支可以使用KSP-4钳子通过压接（无需套管和粘贴）来进行。 采用这种方法，为了获得良好的接触，在压接过程中需要特别仔细地清洁连接端并保持其清洁度以及钳子压接元件的清洁度。 铝单线以与安装产品相同的方式连接到电动机和电气设备的铜端子。 这是用于安装和维修电线（电器）的最后一种连接电线（或电线和电气部件）的方法。 现在，所有连接方法共有的一些规则（或提示）: - 绞合线端部的绝缘层应去除，使绞合至少包含五匝； - 由于线芯和电线连接处的绝缘层被去除，金属暴露出来，随着时间的推移，金属有可能发生腐蚀（与空气中的水分相互作用），从而影响连接的强度和质量，因此建议用沥青清漆、沥青或油漆保护绞线和相邻剥线部分的电线涂层； ——连接后（以任何方法）剥去绝缘层的电线部分必须可靠绝缘，两根或多根芯线的各芯线应分别绝缘； 绝缘层不仅要覆盖连接本身，还要覆盖两侧的编织层。 在潮湿潮湿的房间里，电线接头处最好用聚氯乙烯胶带代替涂胶绝缘胶带。 - 电线的连接和分支必须仅在适当的情况下进行 盒子 带关闭盖。 顺便说一下，在连接盒和分支盒中，可以通过螺钉连接来紧固电线；为此，将螺母或螺钉压入盒的底座中（图 25）；
- 无论采用何种连接方法，它们都应位于避免承受拉力和其他机械负载的地方； - 分支盒和连接盒应位于易于维修的地方（例如，分支盒不应隐藏在瓷砖或石膏层下，安装时应使盖子与墙壁齐平） ; - 由于铝导体非常不稳定，不易断裂，因此建议通过焊接进行连接； - 连接到铝线的所有部件和触点必须具有防腐蚀电镀涂层。 作者：Korshevr N.G.
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