Электричество так привычно в современной жизни, что представить себе, как без него обойтись, практически невозможно. Если постирать или перемолоть мясо можно вручную, то телевизор, компьютер, мобильный телефон на углях, как утюг, не заработают. Электричество в каждом доме – это уже необходимость, и подается оно туда по проводам от внешних сетей. На входе в каждую квартиру или индивидуальный дом стоит распределительная коробка, от которой отходят провода внутренней электрической проводки.
Необходимость распределительной коробки
В первую очередь, распределительные коробки обеспечивают пожарную безопасность. Наибольшую опасность с точки зрения возникновения пожара представляют собой места соединения проводов. Из-за большого сопротивления в местах недостаточного плотного контакта возникает нагрев проводки в этом месте, который может привести к пожару при контакте с горючими материалами стены.
Распределительная коробка исключает опасность возгорания, изолируя место соединения проводов.
Кроме того, распределительная коробка играет функциональную роль. Доступ к спрятанным в ней соединениям проводов значительно проще и удобнее, чем, если бы соединение каждого провода пряталось в стене в глубоких штробах, которые потребовалось вскрывать, нарушая отделку стен, при ремонте проводки.
И даже наружная распредкоробка выглядит эстетично по сравнению с торчащим из стены пучком кабелей.
Способы соединения проводов
Специальные Правила устройства Электроустановок (ПЭУ) регламентируют правильное соединение электрических проводников сваркой, пайкой, опрессовкой или с помощью винтовых и болтовых зажимов.
Правилами не оговаривается самый распространенный способ соединения – скрутка. Хотя правильно выполненная скрутка надежней плохого соединения пайкой. Выбор способа соединения зависит от нескольких факторов:
- соединяемые материалы. Это может быть алюминий, медь или их комбинация;
- количество проводов в соединении. Можно соединять не только два, но и три, четыре и больше проводов;
- нагрузка в цепи;
- сечение и количество жил.
Соединение скруткой
Чтобы выполнить такое соединение, нужно зачистить концы жил, тщательно скрутить их пассатижами и заизолировать место скрутки. Очень просто и без материальных затрат. Но такое соединение со временем ослабевает за счет остаточной упругой деформации материала, а, значит, увеличивается сопротивление в соединении и контакт начинает греться вплоть до разрушения и возгорания. Поэтому ни в коем случае нельзя прокладывать проводку со скруткой по горючим основаниям, например, в деревянном доме. И еще один запрет – слабая защита от влаги не позволяет такое соединение выполнять в помещениях с повышенной влажностью.
Таким способом категорически запрещено соединять разнородные материалы, многожильные кабели с одножильными и при токе больше 3 А.
Чтобы скрутка была качественной, с проводов нужно снять изоляцию до 80 мм длины проводов, сложить их перпендикулярно друг другу, если их два, и параллельно, если – три и больше, и плотно скрутить. Оставшиеся концы жил нужно удалить кусачками винтовым движением, как бы вмазывая материал проводов один в другой. Общая длина готовой скрутки должна быть не менее десяти, а лучше пятнадцати диаметров жил.
Если для изоляции используются специальные колпачки или термоусадочная трубка (кембрик), то они надеваются на провод до скручивания. Термоусадочную трубку рекомендуют надевать дважды, а изоляционную ленту укладывать не менее, чем в три слоя. Какой бы ни выбирался изоляционный материал, он должен захватывать и собственную изоляцию проводов для защиты от влаги и его сползания .
Соединение пайкой или сваркой
Этот способ является лучшим по сочетанию технологичности и надежности, но требует некоторых навыков для выполнения качественного соединения.
Перед пайкой провода нужно тщательно очистить от изоляции и окислов, облудить при необходимости и скрутить не так плотно, как при простой скрутке, покрыть флюсом и опаять. Пайкой можно соединять и медные и алюминиевые провода с подходящим флюсом и припоем. Нельзя использовать активный кислотный флюс, так как он разрушает соединение, оставаясь на оголенных проводах. Изолируется место соединения обычным способом.
При неоспоримых достоинствах у этого метода есть и достаточно существенные недостатки:
- необходимость навыков в работе, трудоемкость процесса;
- использование специального инструмента;
- неразъемное соединение, то есть для ремонта его нужно полностью удалять;
- увеличение со временем сопротивления в соединении, что ухудшает электропроводность и увеличивает потери напряжения в сети.
Сварка — еще более надежный метод соединения, чем пайка, но при этом нужен сварочный аппарат с индивидуальными средствами защиты и навыки сварочных работ, что в быту встречается значительно реже. Разве что понадобится самостоятельно выполнить электромонтажные работы в загородном доме, тогда приобретение сварочного аппарата инверторного типа будет экономически оправдано. Сварочные инверторы малогабаритны, обладают широким диапазоном регулирования сварочного тока, при малом энергопотреблении обеспечивают устойчивое горение дуги. Для сварки медных проводов используются угольно-медные электроды или угольные стержни от обычных пальчиковых батареек.
Подготовка к сварке отличается только плотностью скрутки и тем, что свободные концы двух жил, даже если их больше в соединении, распрямляются и прижимаются параллельно друг к другу для облегчения формирования шарика расплава. Потом скрутку помещают в сварочный зажим (обычные старые пассатижи) и угольным электродом сваривают концы провода до основной скрутки в течение двух-трех секунд, чтобы не оплавилась изоляция. После остывания место сварки изолируют обычным способом.
Часто возникает искушение не дожидаться естественного остывания, а воспользоваться холодной водой, чтобы ускорить процесс монтажа проводки. Но холодная вода вызывает появление микротрещин в материале, что, естественно, влияет на качество соединения.
Опрессовка
При этом методе соединения электрических проводов используются специальные трубчатые гильзы или наконечники. Промышленность выпускает гильзы для проводов сечением от 2,5 до 240 мм², и очень важно правильно подобрать соединитель для конкретного соединения. Для выполнения работ необходим специальный инструмент. Это может быть обжимочный пресс или клещи, механические, электрические или гидравлические.
Выбрав подходящую гильзу и отрегулировав инструмент, удаляют с проводов изоляцию, концы зачищают и наносят на них кварцево-вазелиновую пасту, надевают соединитель и обжимают. Если инструмент простой, то нужно выполнить несколько обжатий на некотором расстоянии друг от друга. Используя хороший инструмент, можно обжать гильзу за один раз. В конце выполняется обычная изоляция места стыка.
Соединяемые провода могут вставляться в соединитель с противоположных сторон так, чтобы их стык находился примерно посредине гильзы. Бывает удобно вставлять оба провода с одной стороны, при этом суммарная площадь сечения всех проводов должна быть меньше сечения гильзы. Качественный монтаж и надежная изоляция – это положительные стороны использования опрессовки. Но есть и отрицательные моменты:
- гильза деформируется при опрессовке и повторное ее использование невозможно;
- необходимость специального инструмента для обжатия гильзы, подгонки ее по длине и снятия изоляции с провода;
- для опрессовки соединения медного и алюминиевого провода нужна достаточно редкая специальная гильза;
- достаточно большие затраты времени на монтаж электропроводки.
Соединительные изолирующие зажимы (СИЗ)
Зажим представляет собой колпачок с квадратной стальной проволокой, свернутой в спиральный конус. Для алюминиевых проводов конус заполняется специальной пастой, предотвращающей окисление оголенных концов. Правильно подобрать размер СИЗа в соответствии с площадью сечения и количеством соединяемых проводников позволит информация на упаковке с зажимами.
Чтобы соединить провода, их концы зачищают на расстояние немного меньшее глубины колпачка, складывают вместе, слегка скручивают и сверху наворачивают колпачок. Зачищать оголенные провода от окислов не нужно, так как эту работу выполняют грани пружинки, а ее витки плотно прижимают провода друг к другу.
Применение таких соединителей технологично, они не только соединяют провода, но и изолируют место соединения, правда, не обеспечивают той контактной площади, как при скручивании с пайкой. Яркая расцветка колпачков помогает при монтаже отметить ноль, фазу и заземление, если провода не имеют цветной маркировки. К недостаткам можно отнести:
- постепенное ослабевание пружинки со временем, а, следовательно, увеличение сопротивления контакта и потерь напряжения в сети;
- ограничения по количеству соединяемых проводов, можно соединять два с сечением 4 мм² или четыре с площадью сечения 1,5 мм²;
- невозможность смешанных соединений.
Болтовые соединения
Соединение с помощью болта – простой, надежный и эффективный способ. Нужно всего лишь иметь короткий болт небольшого сечения, три шайбы и гайку. Правда, изоленты на такое соединение уходит много, да и в распределительной коробке не используется из-за громоздкости. На болт надевают шайбу, потом накручивают зачищенный провод, еще одну шайбу (если соединяют медный и алюминиевый), второй провод, шайбу и плотно затягивают гайку.
Винтовые зажимы
Винтовые зажимы позволяют выполнять быстрый и аккуратный монтаж. Они широко распространены при подключении к проводам светильников, выключателей, розеток. С их помощью можно соединять медь и алюминий, при этом не нужна изоляция соединений.
К недостаткам винтовых зажимов можно отнести:
- необходимость опрессовки или пропайки многожильного кабеля перед монтажом;
- необходимость периодического обслуживания соединений, так как винты нужно подкручивать, то есть к ним необходим доступ.
Зажим «орех»
Такой соединитель получил название за форму. Он представляет собой кабельный зажим со специальными пластинами, в которых выполнены канавки под провода, и четырьмя винтами по углам. Провода зачищаются, вставляются под пластину и фиксируются винтами. Затем надевается карболитовая оболочка. С помощью этого зажима можно соединять медь и алюминий, изоляция достаточно надежна, процесс монтажа прост и не вызывает затруднений. В основном такое отводное соединение используется для отвода в квартиры от общего алюминиевого стояка. Но кроме подтягивания резьбовых соединений, есть еще один недостаток – габариты, из-за которых «орех» не помещается в распределительную коробку.
Клеммные колодки
Соединение с помощью клеммных колодок используется в распредкоробках, при установке светильников, розеток и выключателей. Клеммные колодки имеют маленькие размеры, легко помещаются в коробку. В маленький пластиковый корпус вставлена латунная втулка, в которую с двух сторон вкручиваются винтики. С торцов колодки вставляются зачищенные жилы и зажимаются винтами с усилием. Для проводов разных сечений предназначены колодки с различным входным отверстием. Качество такого соединения высокое, монтаж легкий, соединить можно разнородные материалы, но есть и существенные недостатки клеммных колодок:
- соединение только двух проводов;
- низкое качество самих колодок, из-за чего возможны нарушения в сети;
- нужна осторожность при монтаже алюминия и многожильных проводов, чтобы не повредить контакт из-за хрупкости металла.
Клеммы WAGO
Этот относительно новый вид соединения с использованием пружинных изолированных зажимов на сегодня наиболее надежен и безопасен. Споры по поводу надежности соединений с помощью клемм WAGO могут быть связаны либо с подделками на рынке, либо с неправильным выбором клеммы под конкретную нагрузку. Международные сертификаты и допуски защищают репутацию этих изделий. Единственный их недостаток – это высокая стоимость.
Специальный безвинтовой пружинный механизм делает монтаж соединений простым и быстрым. Клеммы могут быть многоразовыми со специальным рычажком, который и зажимает провод, и освобождает его при необходимости. Одноразовые клеммы фиксируют жилу с некоторым усилием, зато и освободить его, по мнению производителей, нельзя.
Для монтажа нужно только зачистить концы проводов и вставить их в зажим.
Преимущества клемм WAGO:
- возможность монтажа разнородных металлов;
- возможность фиксации одновременно более двух проводов;
- аккуратная фиксация тонких проводов;
- хорошее качество соединения;
- компактные размеры.
Соединение проводов в распределительной коробке
Из всех перечисленных способов соединения проводов в распределительной коробке не используются «орех» и болтовое соединение по одной причине – большие габариты. Все остальные способы имеют право на жизнь.
Остается уточнить два момента, какой способ использовать для соединения большого (три, четыре, пять) количества проводов и что делать, если нужно соединить провода разного сечения.
Для соединения проводов разного сечения хорошо подходят клеммы WAGO или более дешевый вариант – обычные клеммные колодки. А вот для большого количества проводников в распределительной коробке можно использовать несколько вариантов в зависимости от условий и стоимости монтажа:
- клеммы WAGO;
- опрессовка;
- пайка;
- СИЗы;
- скрутка.
Естественно, предпочтительней всего использовать клеммы WAGO, а в самую последнюю очередь – скрутку.
При выборе решения нужно в первую очередь обеспечить безопасность и надежность эксплуатации электрических сетей, потом уже следуют долговечность и стоимость. И очень важно, чтобы соединения проводов, каким бы способом они ни выполнялись, были доступны для осмотра и обслуживания.
