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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Tipos de conexões de contato. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Trabalho elétrico Existem diversas tecnologias formas de fazer conexões de contato partes de instalações elétricas que conduzem corrente: soldagem elétrica com aquecimento de contato e eletrodo de carbono, gás-elétrico, gás, termita, contato topo a topo e soldagem a frio, soldagem, crimpagem, torção, aperto com parafusos (parafusos), etc. Soldagem elétrica com aquecimento de contato usado para terminar, conectar e ramificar fios de alumínio com seção transversal de até 1000 mm, bem como para conectar condutores de alumínio com cobre; soldagem por aquecimento por resistência usando materiais de enchimento - para conectar e terminar condutores trançados de alumínio de fios e cabos com seção transversal de até 2000 mm2, soldagem elétrica de eletrodo de carbono - para conectar pneus de alumínio de várias seções e configurações; soldagem gás-elétrica - principalmente para unir condutores de alumínio e cobre. A vantagem da soldagem gás-elétrica é que ela é realizada sem fluxos, a desvantagem é um equipamento relativamente volumoso mais o uso de gás caro. Por esta razão, a soldagem gás-elétrica é usada principalmente para a conexão de contato de barramentos de liga de alumínio e barramentos de cobre. É usado para conectar fios de cobre e alumínio de várias seções e configurações. soldagem a gás (isso requer equipamentos volumosos). soldagem termita conectar fios de aço, cobre e alumínio e pneus de todas as seções. É mais conveniente usá-lo para conectar fios desencapados de linhas de energia no campo. Para realizar a soldagem termita, são necessários equipamentos simples, tecnologicamente simples, mas caracterizados por um risco aumentado de incêndio. Outra exigência é a criação de condições especiais para o armazenamento de cartuchos de thermite e fósforos. A soldagem por cadinho térmico é usada ao conectar tiras de aço de loops de aterramento e cabos de proteção contra raios. Soldagem de topo É aplicado na conexão de pneus de alumínio com cobre. Soldagem por pressão a frio é utilizado na conexão de barramentos de alumínio e cobre de seções médias e fios monofilares com seção transversal de até 10 mm. Sua implementação não requer materiais adicionais e acessórios de contato. Conexões de fios de alumínio e cobre de qualquer seção são realizadas de solda; este método não requer equipamentos sofisticados, mas é trabalhoso. Crimpagem usado para fazer conexões de contato de fios de alumínio, aço-alumínio e cobre isolados e nus com seção transversal de até 1000 mm, tanto em cabos quanto em linhas aéreas. Ao terminar e conectar condutores, é especialmente necessário selecionar cuidadosamente terminais, luvas, bem como punções e matrizes. Torção fios e sua conexão com conectores são usados em linhas de comunicação. A utilização do método de ligação por contacto depende dos materiais dos condutores a ligar, da secção, forma e tensão da instalação elétrica e das condições de instalação. Linhas aéreas (fios) de até 1 kV em vãos são conectadas por torção em tubos ovais, fios de fio único podem ser conectados por torção seguida de solda ou soldagem por sobreposição (a soldagem de topo de fios de fio único não é permitida). Nos laços, os fios dos suportes de ancoragem são conectados com grampos de ancoragem e cunha de galho, torção em tubos ovais, grampos planos ou ferragens prensados e solda. A preparação de condutores para uma conexão de contato é realizada dependendo do método de conexão. Assim, ao conectar ou terminar fios trançados por solda, as extremidades são cortadas em etapas ou com um chanfro em um ângulo de 55 °, para que haja contato entre a parte tubular da ponta (manga) e os fios de cada camada. Ao terminar ou conectar núcleos de setor ou segmento com uma ferramenta especial ou usando um alicate, eles são arredondados para que o núcleo possa entrar facilmente na cavidade da parte tubular da ponta ou manga. A preparação das extremidades de contato de condutores planos para soldagem inclui endireitamento e processamento de bordas. Para garantir o contato metálico entre os condutores conectados, suas superfícies de contato são preliminarmente limpar de todos os tipos de filmes, usando lavagem, dissolução química de filmes e limpeza mecânica; muitas vezes esses métodos são usados juntos. Limpeza mecânica eficaz em combinação com enxágue ou dissolução. Os métodos de limpeza de superfícies são selecionados de acordo com os materiais dos elementos de contato, a presença de revestimentos metálicos protetores sobre eles, o tipo de filmes e o método de fazer a conexão de contato. A maneira mais fácil de limpar superfícies é mecanicamente, usando escovas de aço e cardadas. As superfícies de contato dos condutores de alumínio são limpas com especial cuidado, tendo previamente aplicado uma camada de vaselina técnica ou outros lubrificantes protetores para evitar a reoxidação das superfícies dos elementos conectados. Sob uma camada de lubrificante, com auxílio de escovas especiais, as internas limpam as superfícies de contato dos conectores ovais ou tubulares de alumínio. As escovas rotativas são usadas para limpar as superfícies de contato em áreas de colheita especializadas. As superfícies cobertas com filmes de óleo são desengorduradas preliminarmente com solventes e, em seguida, limpas mecanicamente até um brilho metálico. As superfícies a serem unidas são protegidas para evitar a recontaminação. A proteção é escolhida dependendo do método de fazer a conexão de contato, o material dos elementos de contato e as condições de operação das conexões. Assim, na soldagem por contato ou soldagem, as superfícies dos elementos a serem unidos são protegidas da oxidação por fluxos e, se for usada uma conexão com parafusos, crimpagem ou torção, lubrificantes de contato. Lubrificantes de contato protetores (pastas) devem ter alta adesão, ter um grau de queda relativamente alto, ser quimicamente neutros, estáveis ao longo do tempo e elásticos. Vaselina de capacitor, pasta de vaselina de quartzo, etc. O desempenho correto e de alta qualidade das operações de conexão, ramificação e terminação dos núcleos de fios e cabos determina a confiabilidade da operação da fiação elétrica interna e externa. Esses elementos de fiação devem ter a resistência mecânica necessária e baixa resistência elétrica, mantendo essas propriedades durante todo o período de operação. Para fiação elétrica, são utilizados fios e cabos com condutores de alumínio e cobre. Por razões econômicas, a fiação elétrica geralmente é realizada com fios e cabos com condutores de alumínio. No entanto, o alumínio possui propriedades que pouco contribuem para a confiabilidade da conexão. Um deles é o aumento (em comparação com o cobre) de fluidez e oxidabilidade com a formação de filmes não condutores. O óxido de alumínio cria uma grande resistência de contato, levando a um contato elétrico ruim e aquecimento excessivo. O filme de óxido cria dificuldades ao soldar e soldar fios, pois possui ponto de fusão de 2050 ° C, enquanto o ponto de fusão do próprio alumínio é de apenas 660 ° C. A película das superfícies de contato deve ser removida e tomadas medidas contra sua ocorrência secundária. Para isso, são utilizadas pastas de quartzo-vaselina ou zinco-vaselina, além do lubrificante ZES. Os condutores de cobre também são cobertos com um filme de óxido, mas não afeta significativamente a qualidade da conexão de contato e é facilmente removido. Uma grande diferença no coeficiente de expansão térmica linear do alumínio em comparação com outros metais também leva à falha de contato. Portanto, fios de alumínio não devem ser pressionados em terminais de cobre ou conectados a contatos de cobre de dispositivos. Mesmo durante a operação normal, após algum tempo, os fios nos locais das conexões aparafusadas dos condutores de alumínio devem ser periodicamente apertados, pois quando a temperatura ambiente muda, eles podem ficar muito quentes. Durante a operação de longo prazo, o alumínio começa a "fluir" de uma área com alta pressão para uma área adjacente sob pressão mais baixa. Portanto, as conexões de contato de parafuso e parafuso de condutores de alumínio não devem ser comprimidas. Em condições particularmente desfavoráveis estão os contatos dos condutores de alumínio com outros metais na fiação externa. Sob a influência da umidade contida no ambiente, um filme de água com propriedades eletrolíticas aparece nas superfícies de contato e um chamado par galvânico é formado na junção. O alumínio aqui atua como um pólo negativo e "perde" as partículas de metal, é gradualmente destruído e o contato é destruído. Compostos de alumínio com cobre e latão são especialmente desfavoráveis a esse respeito. Essas superfícies de contato devem ser protegidas da penetração de umidade com pasta de vaselina de quartzo, lubrificante ZES ou revestidas com um terceiro metal - estanho ou solda do tipo POS. Durante a operação, as braçadeiras de parafuso e parafuso das conexões de fios de alumínio e cobre requerem controle e aperto periódico. No entanto, para fiação elétrica, por exemplo, em casas de campo, esse método de conectar condutores o mais aceitável, pois é simples e não requer ferramentas e equipamentos especiais para conectar fios. O design do grampo para conectar condutores de alumínio deve fornecer as seguintes propriedades: - constância da pressão nos fios quando aparece a fluidez deles; - um dispositivo que protege os fios de se espalharem por baixo do parafuso de contato; - peças galvanizadas. Esses requisitos são atendidos por uma braçadeira especialmente projetada para conectar condutores de alumínio. A arruela de pressão do grampo garante uma pressão constante nos fios conectados e o batente evita que o fio seja espremido por baixo do grampo de contato. Em alguns projetos, a arruela de pressão e o limitador de expansão são feitos na forma de uma única arruela de roda dentada. É necessário montar o grampo com todos os detalhes, pois a ausência de algum deles levará necessariamente a um mau contato.
A terminação dos condutores de alumínio sob o terminal de parafuso é realizada na forma de um anel, para condutores de cobre - na forma de um anel e uma haste. Sequência de conexão de condutores de alumínio com seção transversal de até 10 mm: 1) da extremidade do núcleo, retira-se a isolação por um comprimento suficiente para fazer o anel. A faca é direcionada em um ângulo de 10-15 ° em relação à superfície do fio, de forma que, cortando o isolamento, deslize ao longo da superfície do núcleo. Você não pode segurar a faca perpendicularmente ao fio, pois neste caso você pode cortar e quebrar o miolo. Para remover o isolamento de fios com seção transversal de até 4 mm, são utilizados alicates especiais KSI; 2) o núcleo é limpo com lixa ou papel de vidro até um brilho metálico e lubrificado com uma fina camada de pasta de quartzo-vaselina; 3) a extremidade preparada do núcleo é dobrada em um anel com um alicate de ponta redonda. Os fios devem ser dobrados no sentido horário, ou seja, no sentido de rotação do parafuso. O diâmetro interno do anel deve ser ligeiramente maior que o diâmetro do parafuso de contato; 4) o fio é preso com um parafuso na placa de saída do contato, aparafusando-o em um orifício roscado ou apertando-o com uma porca. Condutores de cobre flexíveis com seção transversal de 1-2,5 mm são terminados na forma de um anel, seguido por meio fio na seguinte ordem. Cerca de 25-30 mm de isolamento são removidos do fio, os fios são limpos com lixa até um brilho metálico, os fios são torcidos em uma haste, dobrados em um anel, o anel é coberto com resina ou sua solução em álcool, então mergulhado por 1-2 s em solda P0S-40 fundida. Após o resfriamento, o fio é isolado no anel. Um núcleo condutor de corrente de cobre encalhado com uma seção transversal de 1,0-2,5 mm em alguns tipos de conexões é terminado na forma de uma haste com meia solda P0S-40. Os grampos de contato de tomadas de até 10 A e interruptores de 4 A e acima permitem a conexão de fios de cobre e alumínio com seção transversal de 1 a 2,5 mm e para interruptores de 1 A - apenas condutores de fios de cobre com seção transversal de 0,5 a 1 mm. A conexão dos fios de alumínio na braçadeira deve ser feita com ponta em forma de argola, fios de cobre - em forma de argola e haste. O anel de fio de alumínio antes de ser colocado em contato é limpo e lubrificado com vaselina de quartzo ou pasta de vaselina de zinco. Em tomadas de até 10 A, não podem ser conectados mais do que dois fios de cobre ou alumínio com seção transversal de até 4 mm2 em um contato. A conexão dos fios de alumínio ou cobre da fiação elétrica com os fios de cobre das luminárias é realizada por meio de um bloco de fixação especial. Os fios são presos entre placas com entalhes e orifícios roscados para parafusos de fixação. As arruelas de pressão devem ser colocadas nos parafusos.
Nas luminárias, os porta-lâmpadas incandescentes possuem pinças de contato para um anel, bem como um tipo plug-in para conectar pontas retas de condutores de cobre de fios. Ao conectar os fios, deve-se lembrar que o contato central do cartucho está conectado ao fio da fase e o contato conectado à manga da base está conectado a zero. Recomenda-se isolar adicionalmente os fios que saem do cartucho com um tubo de PVC. Um método de conexão e terminação de fios e cabos de alumínio e cobre por crimpagem tornou-se difundido, o que fornece contato elétrico confiável e a resistência mecânica necessária, além de ser fácil de executar. A cravação é realizada com tenazes manuais, prensas mecânicas e hidráulicas usando matrizes e punções substituíveis. Para conectar os núcleos de fios e cabos, são usadas mangas, para terminação - terminais. Procedimento tecnológico para crimpagem de condutores de alumínio em mangas de conexão e terminação com terminais de cabos: 1) dependendo da seção transversal dos condutores de corrente de fios e cabos, o tipo e as dimensões das mangas de conexão e terminais de cabo são selecionados. Para condutores de crimpagem com seção transversal de 2,5 a 10 mm2, são utilizadas mangas de alumínio de conexão do tipo GAO; para seções maiores que 10 mm - mangas de conexão do tipo GA. A terminação de núcleos e cabos é realizada usando terminais tubulares de alumínio do tipo TA ou terminais de cobre-alumínio do tipo TAM; 2) selecione matrizes e punções de acordo com os tamanhos padrão de mangas e pontas de conexão; 3) verifique a presença de graxa de fábrica nas mangas e pontas. Na ausência de lubrificação, as mangas e pontas são limpas com uma "escova" de metal e lubrificadas com pasta protetora de quartzo-vaselina ou zinco-vaselina; 4) remover o isolamento das extremidades dos núcleos: ao terminar - no comprimento igual ao comprimento da parte tubular da ponta, ao conectar - no comprimento igual à metade da manga; 5) limpe as pontas dos fios condutores de corrente com lixa ou escova cordolent até dar brilho metálico, passe um pano embebido em gasolina e cubra imediatamente com pasta de quartzo-vaselina; 6) coloque uma ponta ou luva nos núcleos preparados e prensados. Ao terminar, o núcleo é inserido na ponta até parar, quando conectado - de modo que as extremidades dos núcleos conectados fiquem em contato umas com as outras no meio da manga; 7) instale a parte tubular do bico ou luva na matriz e pressurize; 8) tendo processado as arestas vivas das mangas, a conexão é isolada. Não é permitido pressionar uma ponta de cobre em um núcleo de alumínio, pois a conexão ficará frágil devido à grande diferença no coeficiente de expansão térmica linear do cobre e do alumínio. O procedimento para crimpagem de condutores e cabos de cobre: de fios de fios múltiplos e únicos, o isolamento é removido ao longo de um comprimento de 20-25 mm, os fios a serem conectados são colocados em paralelo, sem torcê-los. Em seguida, eles são envolvidos com duas camadas de folha de cobre ou latão de 0,2 mm de espessura e 18-20 mm de largura e a junção é cravada com pinças de prensa. A crimpagem de condutores de fios simples e múltiplos com seção transversal de 4 mm ou mais é realizada em terminais tubulares de cobre do tipo T ou em mangas de cobre de conexão do tipo GM. Todas as operações são realizadas na mesma sequência dos fios e cabos de alumínio, com exceção da aplicação de pasta de quartzo-vaselina e zinco-vaselina. É proibido fazer crimpagem com martelo e cinzel. Ao soldar e soldar, os fios são conectados e ramificados nos casos em que todos os outros não podem ser usados - crimpagem, grampos de parafuso e soldagem. Os requisitos de soldagem são os mesmos: deve garantir a confiabilidade do contato elétrico e a resistência necessária. Para obter uma solda de alta qualidade, é necessário, em primeiro lugar, escolher a solda certa e, em segundo lugar, remover o filme de óxido das superfícies de contato a serem unidas. Ao conectar fios de cobre, o filme de óxido é removido antes da soldagem, ao conectar fios de alumínio - durante o processo de soldagem. A soldagem cria um bom contato elétrico, mas esta conexão é frágil, então os fios devem ser torcidos antes da soldagem. A soldagem de condutores de cobre com seção transversal de 1,0-10 mm2 é realizada com um ferro de solda. Para a soldagem, são utilizadas soldas macias de estanho e chumbo da marca POS. Ao soldar fios de cobre, o óxido é removido limpando as superfícies com lixa ou lima. Como fluxo, é usada resina ou sua solução em álcool (proporção de partes 1: 1), bem como gordura de solda. Ao soldar fios de cobre, não é recomendado o uso de ácido clorídrico corroído ou amônia como fluxo, pois eles têm um efeito destrutivo não apenas no filme de óxido, mas também no próprio fio de cobre. A temperatura de aquecimento do local de solda deve ser 30-50 ° C maior que a temperatura de fusão da solda e do fluxo. A baixa temperatura dá a chamada solda fria, que tem baixa resistência mecânica e cria um contato elétrico não confiável. Para evitar danos ao isolamento, uma seção do núcleo com 2-3 mm de comprimento antes do corte do isolamento não é estanhada. No processo de soldagem, o filme de óxido é removido da superfície dos núcleos conectados mecanicamente (sob uma camada de solda fundida) ou quimicamente (usando fluxos especiais). A uma certa temperatura, eles destroem o filme de óxido. Esta é a característica de soldagem e soldagem de condutores de alumínio. Após a soldagem, os resíduos de fluxo devem ser removidos com cuidado, pois podem causar a destruição do contato. Soldar conexões de condutores de alumínio em ar úmido não é recomendado devido a possível corrosão. Os locais de solda são protegidos da umidade por capas protetoras. A soldagem de núcleos de fio único com seção transversal de 2,5-10 mm pode ser feita com solda A usando um ferro de solda, outras soldas (TsO-12, TsA-15) usando um maçarico a gasolina. A solda A é resistente à corrosão, conveniente para soldar e estanhar fios. O filme de óxido de alumínio é destruído mecanicamente quando o fio é friccionado com um bastão de solda, portanto, o fluxo não é necessário durante a soldagem. A conexão e ramificação de condutores de cobre com seção transversal de até 6 mm (Fig. 33) é realizada por torção soldada. Torcer com solda subsequente é um método de conectar e ramificar fios de cobre e fios trançados das marcas PR, PV, PRHD, PRD com uma seção transversal de 1,5-6 mm em fiação elétrica aberta em rolos e isoladores. Este método de ligação e derivação também é utilizado em fiações elétricas realizadas por fios planos PPV e outros, quando as caixas de derivação não possuem insertos com pinças de contato, e também em alguns outros casos. Por exemplo, ao conectar um ramal de fio de cobre de uma linha aérea com seção transversal de 4-6 mm com fios de entrada de cobre com seção transversal de 2,5 mm. O método de conectar fios com torção é simples de executar, mas requer soldagem subsequente da conexão, pois mesmo uma torção bem feita tem uma resistência de contato transiente várias vezes maior do que com outros métodos de conexão - crimpagem, solda, soldagem, aparafusado ou conexão roscada.
Quando torcidos, os fios têm poucos pontos de contato e quando a corrente flui pela conexão, o contato pode superaquecer, o que às vezes pode causar um incêndio. Por esse motivo, uma conexão torcida sem solda não é permitida. A tecnologia para conectar e ramificar fios de cobre é a seguinte. Para conectar 2 pedaços de fio, é necessário torcer bem os fios dos fios condutores para que não se desenrolem e cruzar os fios. A ponta do fio esquerdo dá 8 a 10 voltas ao redor do fio direito, e a ponta do fio direito dá 8 a 10 voltas ao redor do fio esquerdo, mas na outra direção. As conexões torcidas devem ter pelo menos 10-15 diâmetros dos núcleos de conexão. A conexão é crimpada com alicate e soldada com solda POS-30 ou POS-40. A torção soldada é isolada em todo o comprimento da conexão com a captura obrigatória do isolamento do fio desprotegido. A conexão entre dois fios trançados é realizada em uma corrida. Ao soldar condutores de alumínio de fio único com seção transversal de 2,5-10 mm, a conexão e a ramificação são feitas na forma de uma torção dupla com uma ranhura (Fig. 34). O isolamento é removido dos núcleos, limpo até um brilho metálico com lixa ou fita adesiva, sobreposto com uma torção dupla para formar uma ranhura no ponto onde os núcleos se tocam.
A conexão é aquecida com um maçarico ou ferro de solda até a temperatura na qual a solda começa a derreter. O bastão de solda A é friccionado com força em um dos lados. Como resultado do atrito, o filme de óxido é arrancado e a ranhura começa a ser estanhada e preenchida com solda. Da mesma forma, os núcleos são estanhados e a ranhura é preenchida com solda do outro lado. Ao mesmo tempo, as superfícies externas e os locais de torção dos núcleos são estanhados. Após o resfriamento, a junção é isolada. A soldagem é usada para terminar e conectar condutores condutores de corrente de fios e cabos de todas as seções e para condutores de alumínio com condutores de cobre com seção transversal do condutor não superior a 10 mm. Este método de conexão requer o uso de fluxos especiais, máquinas de solda e outros equipamentos especiais. Autor: Bannikov E.A.
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