Чем сварить медные провода в распределительной коробке

Медные провода практичнее алюминиевых, их часто используют для проводки в частных домах, прокладывают при ремонте квартир. Допускается несколько способов оформления стыков кабеля: их крепят клеммами, пайкой. Разрешается опрессовка или сжим скрутки, но самое надежное соединение образуется при расплаве меди. Для сварки медных проводов на линии или в распределительной коробке используют точечную технологию. Необходимо расплавить скрутку до однородной структуры, чтобы не повышалось сопротивление в цепи. Делается это для пожаробезопасности.

Особенности сварки медных проводов

Медь хорошо плавится и быстро насыщается водородом, окисляется в расплавленном состоянии. Температура плавления медных сплавов не более 1000°С. Для защиты металла при сварке медных деталей используют аргон или углекислый газ, но провода варить в защитной атмосфере экономически нецелесообразно. Для сварки медного кабеля используют обычные аппараты, генерирующие постоянный или высокочастотный переменный ток и напряжение от 15 до 30 В.

Желательно, чтобы рабочий ток регулировался, для скрутки одной жилы сечением 1,5 мм 2 нужен ток 70 А, для соединения трех проводов потребуется увеличить ампераж до 90–100 А. Для монтажа медной проводки в доме с подключением мощного электрооборудования необходимо выбирать сварочные аппараты до 120 А. Если нет оптимального тока, дуга будет прерываться, электрод начнет залипать.

Пайка или сварка медных проводов – что лучше?

Самый простой и эффективный способ пайки – погрузить место контакта в расплав припоя. Для небольших схем такой метод годится. Но при монтаже линий из медных проводов не подходит. Пайка оловянными припоями на весу требует навыков, новички с такой работой не справятся, велик риск травмирования. Соединение проводов своими руками контактной сваркой намного безопаснее.

Еще одно преимущество сварки – не изменяется химический состав проводов, в сплав не попадают частички припоя. Электропроводность медного кабеля в месте скрутки не меняется. Сварка проводится быстрее пайки, не нужно предварительно лудить контакты, подбирать паяльник по мощности под размер кабеля. Есть многожильные шнуры, которые пропаять невозможно.

У сварки есть единственный недостаток: если нет навыков, можно повредить целостность изоляции медного провода.

Аппарат для сварки

Для сварки для медных проводов используют любой генератор тока: трансформатор, выпрямитель, инвертор. Клещи для контактной сварки подключают к автомобильным аккумуляторам, соединяют два последовательно, выводят контакты к электродам. Мощности хватает для соединения кабеля с жилой 5 мм. Большой объем с аккумуляторами не сделаешь, необходим сварочный аппарат.

Инвертор

Преимущества современных инверторных аппаратов очевидны:

• ими можно сварить провода любого сечения;
• они не боятся «провисания» напряжения в сети, снижают риск залипания электрода, пережога медных скруток;
• есть облегченные модели, выдающие ток до 150–200 А;
• работают от стандартной сети, не нужно подключаться к трехфазному току.

Работать с инвертором проще, чем с трансформатором. Для сварки постоянным током прямой полярности плюс подключают к держателю электрода, минус – к свариваемому медному проводу.

Трансформатор

Громоздкие аппараты старого типа сложно перетаскивать с места на место, зато трансформаторы способны генерировать ток в пределах 400 А. Трансформатор подходит для работы с постоянным током прямой или обратной полярности. Им проводят сварку медных шин в распределительных щитках, соединение скрученных проводников большого сечения. Подключают трансформатор также, как инвертор: «+» на электрод, «-» на скрутку. У трансформантов хорошая производительность, но в процессе работы они сильно гудят, греются, их периодически отключают, дают остыть. При включении они «просаживают» сеть, но затем напряжение стабилизируется. При работе с трансформатором следует это учитывать.

На базе понижающего трансформатора мощностью до 150 А напряжением от 12 до 38 В из бытовой техники можно сделать сварочный аппарат самостоятельно: намотать на него необходимо число витков кабеля. Рассчитать их количество можно по таблицам. Если включить в электросхему диодный мост, он будет стабилизировать дугу. Держатель приобретают в магазине или используют вместо него зажим троллейбусного контактора. Зажимные токопроводящие клещи делают из пассатижей – к одной ручке прикручивают контактную клемму. Обязательно делают заземление самодельного аппарата.

Технология сварки скруток медных проводов

Соединение заключается в расплавлении свариваемых проводников дугой при пропускании тока, зажимное устройство уплотняет структуру диффузного слоя. Стоит рассмотреть процесс сварки скруток медных проводников подробнее. Пошаговая инструкция:

1. Концы соединяемого кабеля зачищают, снимают изоляцию на расстоянии до 7 см, чтобы проводка не пострадала в процессе работы.
2. Жилы или нити складывают параллельно, их необходимо плотно скрутить между собой, тип скрутки значения не имеет, но при осевой стыковке по направлению проводников друг к другу сваривать скрутку сложнее.
3. Длина скрутки должна достигать 5 см, излишки волокон обрезают. Провода помещают между контактами или в самодельное прижимное устройство на расстоянии 2–3 см от края.
4. После касания проводников электродом возникает электродуга, ее удерживают не более 2–3 секунд в зависимости от толщины проводников.
5. Медь расплавляется в зажимном устройстве, образуется прочное соединение.
6. Остывшие соединенные проводники обматывают изоляционной лентой или надевают на нее термоусадочную пленку.

Рекомендованные режимы тока:

• для соединения проводников сечением 1,5 мм 2 :

— скрутка из двух проводов – 70 А;

— скрутка из трех проводов – от 90 до 100 А;

— из 4-х – от 100 до 120 А;

• для соединения 5 мм сердечников максимальный ток – не более 150 А.

Перед монтажными работами желательно потренироваться на обрезках кабеля. Понять, что медь расплавилась, можно по рыжему валику на конце проводника.

Выбор электродов

Дугу разжигают угольным стержнем или графитовым электродом с омеднением, его еще называют «графитовый карандаш». Дуга у черного угольного стержня выше, чем у серого «графитового карандаша», расход электродов небольшой.

Если нет угольных электродов, мастера используют графитовые сердечники пальчиковых батареек.

При сварке стыков кабеля необходимо позаботиться об индивидуальной защите от поражения током, не стоит пренебрегать заземлением. Огнетушитель лучше держать под рукой.

Важно знать

Наиболее простым и быстрым способом решения вопроса о том, как соединить провода, принято считать скрутку, но в тоже время скрученные жилы представляют очень низкую степень надежности контакта. Из-за невысокой надежности она не допустима и согласно главе 2.1. ПУЭ п. 2.1.21 приведены следующие допустимые способы соединений: винтовые или болтовые сжимы (клеммники разных видов), сверка и пайка.

Клеммники и обжимные устройства, повышают надежность монтажа, однако на несколько порядков уступают такому способу соединения, как сварка. При подготовке к электромонтажу, взвешивая все «за» и «против», однозначно стоит отбросить сомнения и отдать предпочтение этому методу.

У людей, не сведущих в вопросах электромонтажа, бытует мнение, что данный способ соединения является недопустимо продвинутым технологическим процессом, требующим высочайшей квалификации исполнителя и использования сверхсложного оборудования. На самом деле, все очень просто и доступно. Произвести сварку проводов своими руками вполне по силам человеку, обладающему простейшими навыками обращения с электросварочным аппаратом в домашних условиях.

Вопрос очень актуальный для нашего времени, начиная с тех пор, как инверторные сварочные аппараты стали доступны для массового приобретения. Инверторный сварочник очень удобен и практичен, он потребляет немного электроэнергии и может работать от сети, к тому же стоимость маломощных моделей лежит в пределах 50-100 долларов. В качестве аппарата можно использовать самодельное устройство, выполненное на базе понижающего трансформатора. Для человека, обладающего знаниями и владеющего навыками в области электротехники, вопрос, как сделать сварочный аппарат своими руками, не представляет большого труда. Электромонтажные предприятия, специализирующиеся на сварке, используют в своей работе специальные сварочные аппараты.

Что нужно подготовить

Помимо аппарата для производства сварочных работ следует подготовить и иметь в наличии все необходимое оборудование, материалы и инструмент. Свариваются провода при помощи угольных (графитовых) электродов. В качестве таких электродов можно использовать как промышленного исполнения (типа марки ЭГ) так и щетку от электродвигателя, кусок башмака от троллейбуса, графитовые сердечники из батареек типа 3336 (3R12) или современные солевые. Для изготовления проводниковой продукции используется медь и гораздо реже алюминий. Для информации, согласно последним требованиям ПУЭ, использование алюминиевых жил сечением меньше 16 мм 2 запрещено.

В зависимости от того, что придется сваривать — алюминий или медь, подбирается состав флюса, предназначенного для химического растворения оксидной пленки, образующейся во время сварки. При сварке алюминиевых проводов нужно использовать флюс, медные можно варить без него, предварительно нужно зачистить проводники в обоих случаях

В процессе подготовки концов проводников и по ходу работы понадобится нож и пассатижи, электроизоляционные материалы.

Кстати, альтернативный вариант — соединение проводов пайкой. О том, как правильно спаять жилы, читайте в нашей статье!

Особенности процесса

Прежде чем приступить к сварке электрических проводов, следует настроить аппарат. Учитывая, что свариваемые проводники могут быть разного сечения, ток на выходе сварочного аппарата нужно подбирать опытным путём, чтобы не вызывать перегрев соединяемых жил или залипание электрода в точке соединения. Концы проводников необходимо зачистить от изоляции (оголенные жилы должны иметь длину 5 см и более) и соединить их между собой, как это делается при скрутке.

Предварительно обработав скрученные оголенные концы флюсом (в случае сварки алюминия), зажимаем их пассатижами и крепим к ним массу, электрод подносится к торцу скрутки, которая должна быть направлена вниз, и удерживается в таком положении в течение от 0,5 до 2 секунд. Убедившись, что в точке контакта образовался медный или алюминиевый шарик, прекратить сварку. После того, как соединение остынет, произвести зачистку наждачной бумагой от флюса. Перед нанесением изоляционного покрытия на сваренные провода рекомендуется обработать это участок растворителем с последующим покрытием электроизоляционным лаком. Однако учтите, что шарик на конце скрутки должен быть гладким с минимальным количеством пор. В противном случае место сварки лопнет.

Категорически запрещается производить соединение проводников, находящихся под напряжением. Перед началом работ, используя пробник, необходимо убедиться в его отсутствии. Для защиты глаз, кожи лица и рук от ожогов при работе обязательно использовать защитную маску и перчатки.

Технология сварки медных проводов инвертором предоставлена на видео:

Для алюминиевых проводов существует альтернативный вариант сваривания — при помощи газовой горелки. В этом случае необходимо произвести подготовку токоведущих жил также, как для электросварки, за исключением обработки флюсом. Для работы понадобится стальной прут сечением порядка 2 мм. Место соединения необходимо разогревать газовой горелкой до появления признаков плавления в точке сварки на торце скрутки.

При плавлении жидкий алюминий обволакивается своеобразным коконом, состоящим из оксидной пленки, препятствующей процессу соединения. Убедившись, что алюминий расплавился, для завершения необходимо одновременно с прогреванием при помощи стального прута разрушить образовавшийся слой оксидной пленки, что обеспечит процесс надежного сваривания.

На видео ниже наглядно демонстрируется соединение алюминиевых проводов сваркой с использованием газовой горелки:

Вот мы и рассмотрели, как соединить проводники, используя сварочной аппарат либо газовую горелку. Как вы видите, сварка проводов в распределительной коробке своими руками — процесс не настолько трудоемкий, как кажется. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Такая известная электротехническая процедура, как сварка проводов в распределительной коробке возможна лишь при наличии компактного аппарата, обеспечивающего удобство проведения работ в пределах ограниченных пространств.

Этой особенностью она отличается от других сварочных операций (от обустройства электрощитов, в частности), при монтаже которых может применяться стандартное оборудование.

Режимы и особенности процесса

Вследствие ограниченности сварочных токов приборы для сплавления электротехнических проводов могут иметь совсем небольшие размеры.

Широко распространённая среди специалистов термитная сварка проводов, организуемая с использованием специальной порошкообразной смеси, позволяет ещё более упростить сварочную процедуру. В этом случае удаётся существенно снизить габариты применяемого переносного оборудования.

При проведении рядовых электротехнических операций (включая сварку медных и алюминиевых проводов) применяется специальное оборудование, для формирования дуги в котором используется постоянный ток прямой полярности.

К держателю электрода в таком устройстве подключается плюс питающей цепи, а на заземляющий провод, который принято называть «массой», подсоединяется её минус.

При сварке отдельными типами электродов с медным покрытием используется обратная полярность.

Величина сварочного тока в любом случае определяется размерами обустраиваемого жгута из электрических проводов и поперечным сечением собранных в нём отдельных жил. В процессе сварки требуемое значение этого параметра выставляется с помощью вынесенного на управляющую панель регулятора.

В различных моделях малогабаритных сварных агрегатов предусматривается регулировка выходного напряжения. Отдельные производители и даже домашние мастера ещё более улучшают конструкцию своих моделей, устанавливая в них специальные ограничители тока.

С данными по выходным параметрам таких устройств можно ознакомиться по таблицам зависимости рабочего напряжения и тока от сечения свариваемых проводов и их количества в скрутке.

Подготовка соединения

В отличие от традиционных методов сваривания заготовок, предполагающих формирование шовного соединения, сварка проводников внутри распредкоробки возможна лишь после их скручивания.

Перед свариванием скрутки концы каждого провода должны быть тщательно зачищены. Снимать внешнюю изоляцию с проводов следует на 7-10 см, что обеспечивает удобную для работы длину формируемой скрутки.

Получаемая после зачистки длина оголённых частей согласно требованиям ПУЭ должна составлять около 5-ти см, что исключает чрезмерный нагрев и плавление проводов в процессе сварка.

Для лучшего понимания особенностей сварки проводов своими руками желательно ознакомиться с правилами выбора используемого оборудования. Для этого, надо рассмотреть два важных вопроса: какие типы сварочного оборудования применимы в данных условиях, а также какие электроды для сварки оптимально подходят для заявленных целей.

Выбор типа сварочного аппарата

Уже отмечалось, что для качественного выполнения работ в распределительном устройстве подойдёт не любой аппарат. При этом большинство профессионалов отдаёт предпочтение инверторным сварочным устройствам, отличающимся небольшими габаритами и лёгкостью.

Помимо этого многие из промышленных образцов инверторов оснащаются специальным ремнём для переноски, что также обеспечивает удобство работы в данных условиях.

К указанным преимуществам следует добавить, что при работе с инвертором энергопотребление минимально (не более 1 киловатта), а также исключаются перебои в работе из-за непостоянства сети.

Отдельные мастера используют для этих целей обычные понижающие трансформаторы, посредством которых им удаётся сваривать провода переменным током постоянной амплитуды (без регулировки).

За счёт большого личного опыта им удаётся приспосабливаться к режиму работы понижающего трансформатора и постоянно контролировать сварочный процесс.

Для неспециалистов такой прибор для сварки точно не подходит, поскольку экспериментировать по ходу работ и постоянно контролировать дугу способен не каждый.

Вообще говоря, работа на переменном токе (с обычным трансформатором) не обеспечивает требуемое качество сплавления проводов, так что для достижения нужного результата требуется немалое мастерство. По этой причине начинающим сварщикам следует побеспокоиться о приобретении подходящего устройства.

Выбор электродов

Помимо сварочного агрегата для проведения электротехнических работ потребуются специальные электроды, подходящие к выбранному режиму обработки проводов. Чаще всего для этих целей применяются медные стержни особой конструкции с добавками из графита или угля.

Для получения качественного и надёжного соединения в процессе его формирования методом электросварки обязательно используются специальные присадочные и активирующие добавки (флюсы, в частности). Кроме того, для этого потребуются следующие вспомогательные и расходные материалы:

• изоляционная лента;
• хорошо отточенный монтажный нож;
• бокорезы или пассатижи.

После подготовки полного набора инструментов можно смело приступать к сварочным мероприятиям.

Самостоятельное изготовление сварного устройства

При подготовке материала для самодельного сварочного агрегата, которым будут варить провода, необходимо исходить из следующих соображений:

• сам аппарат проще всего сделать из старого понижающего трансформатора от СВЧ печи;
• соединительные кабели должны иметь по возможности максимальное сечение, рассчитанное на рабочую величину тока;
• их длина должна выбираться с таким расчетом, чтобы её хватало для протягивания до каждой распределительной коробки с проводами;
• при выборе конструкции держателя основное внимание должно быть уделено надёжности фиксации электрода;
• для изготовления «массы» желательно использовать подпружиненную клемму типа «крокодил» или обычные плоскогубцы с жёстко закреплённым на них заземляющим проводом.

Клеммное приспособление в виде плоскогубцев используется только на время сварки проводов.

При условии соблюдения всех приведённых замечаний изготовить аппарат для сварки проводов в распредкоробке сможет любой желающий. Сваренные посредством самодельного аппарата провода имеют вполне аккуратный вид.

При проведении сварочных работ нельзя забывать о безопасности. При любом варианте сварочного агрегата для предохранения лица от ожогов необходимо использовать специальные защитные очки.

Особую важность такая защита приобретает в случае, когда для повышения эффективности сварки используются упоминавшиеся термитные добавки.