О переходном сопротивлении при соединении проводов

Один из важнейших моментов при соединении проводов — создание наилучшего контакта. Когда мы спаиваем, скручиваем или соединяем каким-либо другим способом два провода, то получаем в результате электрический контакт. Его сопротивление в любом случае будет выше, чем у цельного провода и зависит оно от многих факторов.

Более всего на переходное сопротивление влияет площадь контактируемых поверхностей. Чем она больше, тем меньше сопротивление, соответственно, тем лучше результат.

Шероховатые контакты имеют меньшую площадь, чем гладкие, поскольку при шероховатостях контакт осуществляется по микровыступам.

Величина площади зависит еще и от того, с какой силой проводники прижимаются друг к другу — чем сильнее нажатие, тем больше площадь их соприкосновения. Поэтому даже был придуман такой термин, как контактное нажатие, обозначающий силу давления одной поверхности контакта на другую. Увеличивать эту силу до бесконечности нельзя, так как можно деформировать металл контактов.

О переходном сопротивлении при соединении проводов

Сильно зависит переходное сопротивление и от такого фактора, как окисление контактов.

Пленка окиси увеличивает это сопротивление во много раз. Все мы видели, что блестящая поверхность жилы недолго остается таковой, быстро покрываясь темной пленкой.

Еще один важный момент — совместимость соединяемых проводников по электрическим и химическим свойствам. При контакте двух окислов несовместимых металлов переходное сопротивление может существенно повыситься, что ухудшает контакт.

Почему медь и алюминий напрямую лучше не соединять

Есть материалы, которые считаются электрохимическими несовместимыми — именно такова пара «медь-алюминий». Решив по-быстрому скрутить два провода из этих металлов, можно получить плачевный результат. Хотя на первый взгляд всё должно быть с точностью да наоборот — ведь электрические свойства меди и алюминия позволяют считать их лучшими из проводников, наряду с золотом и серебром. Так почему бы не соединить их?

Есть один нюанс — быстрое и весьма существенное окисление алюминиевых проводов. Медь окисляется намного меньше, пленка окиси на поверхности медного провода существенного влияния на проводимость не оказывает. Однако с алюминием все не так — окисная пленка алюминиевого провода имеет высокое переходное контактное сопротивление.

Соединение меди и алюминия образует гальваническую пару, происходит взаимное отторжение контактных поверхностей с выделением тепла и обгоранием изоляции.

Но бывают ситуации, когда соединить медный и алюминиевый провод очень нужно. Есть несколько относительно безопасных вариантов:

• использование клеммников типа «Wago»
• если на улице — возьмем ответвительные зажимы для СИП или сжимы «орешки»
• когда под рукой нет никаких специальных приспособлений, выручит обычный болт с гайкой и шайбой (ее мы проложим между медью и алюминием, исключив прямой их контакт).

Выбираем способ соединения проводов

Соединение электрических проводов может быть выполнено различными способами. Какой из них лучше выбрать, во многом зависит от величины протекающего тока и сечения провода. Немаловажно и то, из какого металла выполнены провода, одножильные они или многожильные, в каком месте будет производиться соединение и каковы условия эксплуатации.

Так, например, на улице к соединению проводов предъявляются более высокие требования, чем в помещении — атмосферные явления ухудшают качество контактных соединений. Что касается электропроводки в квартире, то способы соединения электрических проводов, применяемые лет пятьдесят назад и сейчас, существенно отличаются.

Это связано со сменой металла, из которого сделаны провода — раньше в квартирах в основном использовался алюминий, и в самых важных точках соединяли провода сваркой или опрессовкой гильзами. Это было надежно и прочно.

Теперь же первое место за проводами с медными жилами — они меньше окисляются, обладают высокой пластичностью, а соединять их предпочитают удобными и простыми в эксплуатации клеммниками.

Профессионалы обычно используют клеммные колодки, от которых можно отрезать столько гнезд, сколько нужно. Для домашнего применения весьма удобны пружинные клеммники.

По-прежнему многие используют соединение проводов скруткой, замотав ее изолентой или закрыв специальным колпачком, имеющим внутри резьбу и навинчивающимся на место соединения (СИЗ). Для прочности скрутку пропаивают или сваривают — такой контакт получается прочным и достаточно надежным.

Иногда при монтаже электропроводки требуется выполнить соединение одножильного и многожильного провода.

Простая скрутка (без пайки или сварки) в этом случае весьма нежелательна. Лучше взять клеммную колодку и с ее помощью организовать нормальный и надежный контакт. Если под рукой есть паяльник, то концы многожильных проводов все же лучше пропаять — так мы улучшим площадь контакта и предотвратим обрывание отдельных жилок.

Вне зависимости от способа соединения провода сначала надо подготовить. Для этого сначала снимаем изоляцию, а затем ножом зачищаем провод. При этом добиваемся равномерно блестящей поверхности, соскребая пленку окиси. Берем в руки паяльник.

Хоть и появилось сейчас множество новых приспособлений, предполагающих соединение проводов без пайки, но старый добрый паяльник по-прежнему частенько выручает.

Иногда мне приходится слышать, что пайка сейчас неактуальна, но это субъективное мнение, ничем серьезным не подкрепленное.

При нормальном отношении к делу получившийся контакт обладает хорошей механической прочностью и небольшим сопротивлением благодаря тому, что расплавленный припой хорошо заполняет все зазоры между соединяемыми проводами.

Основные преимущества пайки

• не требуется дорогостоящее оборудование;
• данное соединение легко поддается ремонту — достаточно лишь хорошо прогреть его тем же паяльником;
• спаянные провода могут выдержать большие нагрузки — они не раскрутятся, не переломятся и не порвутся даже при значительном механическом усилии.

Надо заметить, что пайка проводов может выполняться для соединения практически любых металлов, как одного вида, так и различных. Главная хитрость при пайке — достижение одинаковой температуры, как соединяемых поверхностей, так и припоя. Именно при соблюдении этого условия мы получим великолепный результат. Для этого надо хорошо подобрать инструмент, припой и флюс.

Это значит, что толстые скрутки 40-ваттным паяльником хорошо спаять вряд ли получится, особенно, если в помещении низкая температура воздуха. Очень важна хорошая зачистка проводов. С меди окись убираем механическим способом (соскребая), а вот с алюминием дело обстоит сложнее. Обычно пленку с алюминиевых проводов удаляют уже во время пайки, соскребая ее под слоем расплавленного припоя.

 

Также можно применить особый флюс, который разъедает окись при нагреве. Главное удалить после пайки лишние остатки флюса, чтобы паяное соединение впоследствии не разрушалось. Для этого можно воспользоваться техническим спиртом или бензином «Калоша».

Место спайки надо хорошо заизолировать. Можно использовать для этого изоленту — хлопчатобумажную (более термостойкую) или виниловую (обладающую хорошей влагостойкостью). Наибольшую герметичность можно получить, проложив внутри тканевую изоляцию, а снаружи — винил. Можно вместо изоленты использовать защитный пластмассовый колпачок, который выглядит аккуратнее.

Пользуемся клеммами — быстро и удобно

Такой способ, как соединение проводов клеммами, тоже весьма неплох — ведь не зря им повсеместно пользуются опытные электрики. При ремонтных работах клеммные колодки отлично выручают, а для подсоединения осветительных приборов являются очень удобными.

Единственная проблема — пучки проводов с клеммниками не всегда получается спрятать.

Например, в стандартной распаечной коробке (80 мм) такая гирлянда может и не поместиться.

Наиболее распространены клеммные зажимы, имеющие винтовое соединение. Внутри корпуса из полиэтилена или другого изоляционного материала находятся втулки с резьбой. Винты, вкручивающиеся в резьбу, прижимают провода, которые вставляются в клеммник. Алюминий для такого соединения не очень пригоден — слишком мягкий.

Пользоваться винтовыми зажимами следует очень аккуратно — стенки латунных контактных втулок легко ломаются. И еще — при сильном затягивании контактного винта можно запросто сорвать резьбу или «слизать» паз для отвертки.

Кроме винтовых клеммников, есть еще и такие, которые для соединения используют специальные прижимные пластины. Зачищенные концы проводов вставляются между этими пластинами и прижимаются. Такой способ соединения более безопасен и меньше повреждает провода, чем предыдущий. Поэтому, если есть выбор — клеммник с винтами или с пластинами — стоит остановиться на втором варианте.

Клеммники пружинные, самыми популярными из которых являются немецкие «Wago», содержащие внутри специальную антиокислительную пасту, позиционируются производителями по типу «поставил и забыл».

Если предстоит соединение проводов разного сечения или выполненных из разных материалов, такой клеммник всегда поможет. Он выдерживает ток до 32 ампер, что обычно вполне достаточно для домашнего электроснабжения. Данные клеммники являются самозажимными, поэтому ими может пользоваться даже неопытный мастер.

Как видите, скрепить между собой отдельные провода можно многими способами. В принципе, практически все они могут дать хороший результат, если выполнить операции аккуратно, соблюдая инструкции и технику безопасности. При этом браться стоит за то, что хорошо получается.

Соединение электрических проводов самозажимными клеммниками — отличный способ для тех, кто не имеет большого опыта в электрике, пайка подходит тем, у кого небольшой опыт имеется, а колодками с винтовыми зажимами лучше пользоваться профессионалам.