Соединение проводов и кабелей гильзами

Особенности опрессовки проводов большого диаметра

Для качественного обжимания контактов с сечением линии  более 6 кв./мм мышечной силы человека уже недостаточно, чтобы это сделать обычным ручным инструментом. В стрипперах для снятия изоляции и классических пресс-клещах, кримперах даже не предусматриваются отверстия большего диаметра. Изоляция снимается обычным монтажным ножиком, а для пресса используются усиленные клещи с длинными ручками или гидравлический пресс. 

Этот инструмент идеально адаптирован для обжатия наконечников и гильз отечественных стандартов. Существует различные модификации гидравлических клещей для опрессовки соединений электрических линий,  с усилием нажима от 8 до 55 тон на кв./см, в набор входят заменяемые матрицы  различного диаметра. Один из востребованных видов этого инструмента ПРГ-70В, его основные характеристики:

• Усилие нажима – 8 тонн;
• Форма обжима шестигранная;
• Ход гидравлического поршня 100 мм;
• Комплект заменяемых матриц на провода 4;6; 8;10;16;25;35;50;70 кв/мм.

Работа гидравлическим прессом

Очистка изоляции и установка оголенных концов в гильзы осуществляется в той же последовательности, что описана выше. Необходимую по размеру матрицу устанавливают в шток пресса, вентиль перекрывающий циркуляцию гидравлической жидкости ставят в положение «Закрыто». Обжимаемая конструкция укладывается в отверстие матрицы, качанием ручки выполняют отпрессовку, до тех пор, пока составные части матрицы не соединятся.

Вентиль открывается на четверть оборота, давление на шток с матрицей снимается, продвигаем гильзу для обжатия следующего участка, повторяем операцию по всей длине. На последнем участке открываем вентиль и извлекаем матрицу с отпрессованной гильзой.

Достоинством этой технологии соединения является высокая прочность контактов и надежное электрическое соединение, возможность стыковать линии из разных металлов. Недостатком можно считать то, что соединение не разборное, провода можно только откусить. Гидравлические прессы производятся различной мощности, самый большой способен обжать сечение 1000 кв./мм. В бытовых условиях это оборудование редко востребовано, оно предназначено для профессионалов. Покупать его для выполнения одноразовых работ нецелесообразно, при необходимости лучше договориться с владельцем об аренде.

Классификация по материалу изготовления

Одним из основных параметров, в зависимости от которого гильзы для проводов разделяются на различные типы, является материал их изготовления. Необходимость применения разнородных гильз определяется различиями электрохимических свойств соединяемых проводов, изготовленных из разных металлов. Так, если для соединения проводов, изготовленных из определенного металла, будет выбрана несоответствующая гильза, то место сформированного контакта окислится, что со временем приведет к снижению его надежности в плане электропроводности.

Основными типами гильз для обжима электрических проводов в зависимости от материала, из которого такие трубки изготовлены, являются:

• медные гильзы;
• гильзы соединительные луженые;
• комбинированные;
• изолированные.

Медные

Медная гильза, которая обозначается маркировкой ГМ, нужна для обжима проводов, также изготовленных из меди. С учетом того, что медная гильза не имеет защитного покрытия, применять ее можно только для соединения проводов, эксплуатируемых в неагрессивной среде. Если пренебречь этим требованием, медная гильза достаточно быстро окислится и перестанет выполнять свои функции.

Медные кабельные гильзы должны изготавливаться из медных трубок марок М1 или М2

Луженые

Для соединения электрических проводов, эксплуатируемых в агрессивной среде, применяются гильзы медные луженые под опрессовку, которые обозначаются маркировкой ГМЛ. Гильзы ГМЛ, чтобы защитить основной материал их изготовления – медь – от электрохимической коррозии, покрываются специальным составом.

Это объясняется тем, что часть защитного покрытия такой трубки при ее обжатии разрушается, что приведет к контакту алюминия и меди и, соответственно, к развитию электрохимической коррозии.

Соединительные гильзы типа ГМЛ, изготовленные из электротехнической меди с олово-висмутовым защитным покрытием

Комбинированные

Достаточно часто при монтаже электрических сетей возникает необходимость выполнить соединение проводов, жилы которых изготовлены из разных металлов. Для решения подобных задач специально разработаны и успешно используются гильзы комбинированного типа. Конструктивная особенность таких обжимных трубок, которые обозначаются маркировкой ГАМ, заключается в том, что одна их половина – это гильза алюминиевая соединительная, а вторая изготовлена из меди. В месте стыка двух таких трубок, которые соединяются между собой при помощи сварки, имеется специальный ограничитель. Он необходим для того, чтобы не допустить контакта двух разнородных проводов внутри самой гильзы.

Переходная кабельная гильза алюмо-медная 16/10 кв. мм

Еще одна особенность конструкции комбинированных обжимных трубок заключается в том, что та их часть, которая является гильзой соединительной алюминиевой, имеет больший диаметр, чем трубка, предназначенная для кабеля из меди. Объясняется такая конструктивная особенность тем, что алюминий, если сравнивать его с медью, имеет большее электрическое сопротивление, поэтому провод из него, который будет соединяться в одну электрическую сеть с медным проводником, должен иметь больший диаметр.

Сама опрессовка с помощью комбинированных гильзовых зажимов выполняется по тому же алгоритму, что и процедура с гильзами любого другого типа. Однако при этом необходимо внимательно следить за тем, чтобы разнородные провода вставлялись в трубку из соответствующего металла.

Изолированные

Среди обжимных трубок, используемых для опрессовки электропроводов, выделяют категорию гильз соединительных изолированных. Применение последних избавляет от необходимости выполнять дополнительную изоляцию места сформированного с их помощью контакта. По своему конструктивному исполнению изолированные гильзы представляют собой те же луженые медные трубки, наружная поверхность которых покрыта изоляционным слоем из достаточно прочного и в то же время пластичного ПВХ. За счет механических свойств такого защитного слоя гильзы данного типа могут быть успешно обжаты без нарушения своих изначальных характеристик.

Полностью изолированные соединительные гильзы

Изолированные гильзы для герметичного соединения жил проводов СИП

Характерные ошибки в процессе опрессовки

Соединения алюминиевых линий осуществляются лужеными изделиями, оловянное лужение не обеспечивает 100% исключения контакта медной поверхности с проводом, особенно при деформации во время сжатия

Это снизит надежность и срок службы контакта при долговременных нагрузках большого тока;
Обтачивают концы кабелей и вставляют в цилиндр меньшего диаметра, это уменьшает расчетное сечение и увеличивает переходное сопротивление, ослабляет прочность контакта;
Обрезают соединительную трубку, делая ее короче, это приведет к увеличению переходного сопротивления и излишнему нагреву, снизит прочность.
При использовании термоусадочного материала в процессе изоляции, обратите внимание на коэффициент усадки. Кембрик при термообработке сжимается не до нулевого диаметра, а до определенного размера в зависимости от свойств материала из которого он сделан

Если не учитывать эти параметры, изоляция может не обтянуть поверхность контакта. Производители на изделиях указывают коэффициент сокращения 2:1, это означает, что после нагрева диаметр уменьшается в 2раза. Обозначение может быть 10 мм/5мм или 10/5 – 10 указывает Ø в мм. до нагрева, 5 после усадки.

Изоляция термоусадкой

Таблица взаимозаменяемых термоусадочных трубок от разных производителей

Инструменты для выполнения опрессовки

Несмотря на то, что выполнять опрессовку проводов с использованием специальных гильз можно даже при помощи таких простых инструментов, как пассатижи, молоток или зубило, делать это не рекомендуется. Достаточно сложно таким способом добиться формирования качественного и надежного контакта двух проводников. Кроме того, используя такие инструменты, можно легко повредить гильзу, которую придется просто выбросить.

Ручной инструмент для опрессовки кабельных гильз с регулятором силы обжима

Получить гарантированно качественные электрические соединения при помощи обжимных гильз позволяют специальные инструменты:

• пресс-клещи, которые сегодня выпускаются в различных модификациях;
• пресс механического и гидравлического типа (ручной или работающий за счет электропривода).

Пресс-клещи для обжима проводов с храповым механизмом

Основными элементами инструмента, предназначенного для выполнения опрессовки проводов, являются:

• матрица, которая, воздействуя на гильзу своей фигурной рабочей поверхностью, обжимает ее вокруг проводника;
• пуансон – подвижный элемент, который передает давление от силового механизма инструмента на его матрицу.

Чтобы соединение, выполняемое при помощи такого инструмента, было качественным, необходимо не только правильно подобрать сменную матрицу под гильзу определенного диаметра, но и оказать достаточное давление на соединительную трубку.

Типы гильз

Очень важно правильно подобрать гильзы для опрессовки проводов

По материалу исполнения

Кабель или провод медного исполнения соответственно следует обжимать медными гильзами. Они бывают двух видов и имеют следующую аббревиатуру:

• ГМ – гильзы медные. Они сделаны чисто из меди, не имеют никакого покрытия и обработки, по внешнему виду похожи на обычные кусочки медных трубок.
• ГМЛ – гильзы медные лужёные. Они проходят процедуру лужения, то есть их поверхность обрабатывают специальным олово-висмутовым слоем. Это делают для того, чтобы предотвратить процессы окисления и коррозии. Ещё из школьных уроков физики известно, что медь, как и любой другой металл, окисляется. Лужение препятствует этому процессу, опрессованные провода не вступят в химическую реакцию с лужёной гильзой.

Хотелось бы дать один полезный совет. Не слушайте, если вдруг кто-то из опытных электриков будет доказывать вам, что при помощи гильз ГМЛ возможна опрессовка алюминиевых проводов, так как оловянный слой не даст напрямую контактировать алюминию с медью. Это неверно, потому что во время опрессовывания поверхностный слой трубки деформируется и коррозийный процесс всё равно неизбежен.

Для соединения проводов из алюминия пользуются изделиями, выполненными из этого же металла, они имеют обозначение ГА (гильза алюминиевая).

Есть ещё комбинированные гильзы, они обозначаются ГАМ (гильза алюминиево-медная), в обиходе многие называют их алюмомедными. Этот вариант применяется, когда нужно соединить встык провода из разных металлов. Гильза представляет собой трубку из двух частей, в месте стыка разнородных металлов соединение выполнено путём фрикционной сварки. Здесь всё предельно просто и понятно – в часть трубки, выполненную из меди, необходимо вставлять медные жилы, в алюминиевую часть проводник из алюминия.

И самый современный вариант с обозначением ГСИ (гильзы соединительные изолированные). В их основе обычные лужёные трубки, только их покрывают сверху изоляцией из поливинилхлорида. Ими производится обжимка медных проводов. Во время опрессовки изоляционный слой не снимают, клещи надеваются поверх него, и производится сжим. Такие гильзы намного упрощают работу электрика, так как обжатый электрический узел не требует больше никаких дополнительных мер по его изоляции.

По размерам

После буквенных обозначений на гильзе пишется какая-то цифра. Что она означает? Это сечение проводника, на который рассчитано данное изделие. Например, медные лужёные гильзы выпускают для проводов сечением от 2,5 до 300 мм2. Соответственно, с увеличением сечения проводника, большие размеры имеет и сама гильза (диаметр и длину). У комбинированных изделий прописывается через дробь две цифры, одна обозначает сечение медного проводника, вторая – алюминиевого.

По конструктивному исполнению

Различаются ещё гильзы по конструктивному исполнению. Они могут быть полыми, то есть внутри представляют собою сквозные голые трубки. А бывают с перегородкой посередине, которая позволяет регулировать глубину захода проводников, то есть кончики обеих соединяемых жил будут заходить в гильзу на одинаковую длину. С перегородками выпускают комбинированные гильзы, которые используют при коммутации проводников в стык.

Метод скрутки

Для соединения без оборудования можно использовать метод скрутки, он самый простой, но при этом менее надежный из всех. Скрутка не должна использоваться сама по себе, как единственное соединение, он должна применяться с каким-либо креплением. Эта техника не допустима при соединении проводов с разными металлами проводников.

Читайте здесь! Выбор провода: советы по подбору сечения, материала и расшифровка маркировки (80 фото)

Скрутка состоит из нескольких этапов:

1. Изоляция зачищается на расстояние 4-5 см;
2. Проводники раскручиваются на 2-3 см;
3. Закручивание проводников при помощи пальцев;
4. Изоляция при помощи трубки или специальной ленты.

Итак, как правильно обжимать провода наконечниками

Кроме подбора необходимых проводов и наконечников для выполнения данной задачи потребуется специальный инструмент, который называется «кримпер» или же пресс-клещи.

Внешне инструмент очень напоминает пассатижи, на концах которого установлена специальная матрица, в которую вставляются наконечники и не изолированная часть кабеля.

Данный инструмент призван обеспечить равномерное усилие наконечника вокруг провода, исключая плохой контакт при обжимке кабеля. Кроме того существуют универсальные инструменты, позволяющие не только выполнить обжим, но и разрезать кабель, снять с него изоляцию и скрутить жилу.

Особое внимание следует обратить на тип кабеля, в бытовых условиях силовой кабель может быть двух типов:

• с монолитной жилой;
• многожильный.

При обжиме провода с монолитной жилой достаточно снять слой изоляции с небольшим запасом (до 0.3–0.5 см), (с помощью инструмента или же используя нож для снятия изоляции), затем выпрямить и обезжирить участок, с которым будет проводиться работа, после чего следует надеть на шнур термоизоляционную трубку.

Затем, выбираем на инструменте (перемычкой в матрице) определенное сечение и тип наконечника. После проведения вышеперечисленных манипуляций надо вставить подготовленный конец провода в наконечник, предварительно убедившись в отсутствии трещин в нем.

Установите рычаг блокировки храпового механизма. Невыполнение данное пункта грозит некачественным обжимом наконечника и, соответственно, плохим качеством соединения.

Заключительная часть обжима инструментом провода с монолитной жилой:

• убеждаемся в правильности соединения;
• вставляем наконечник до конца в устройство так, чтобы цифры с маркировкой матрицы выбились на лицевой или тыльной сторонах наконечника;
• до конца утапливаем оголенный участок провода в наконечник;
• прилагая усилие нажимаем на рукоятки кримпера;
• как только операция будет выполнена рукоятки автоматически начнут возвращаться в исходное положение (для этого необходимо перевести рычаг блокировки храповика в состояние «заблокировано»);
• оконцевание шнура выполнено, заключительным шагом будет надевание термоусадочной оплетки на место соединения и прогрев её специальным феном или же зажигалкой.

Если рукоятки не возвращаются в изначальное положение, то данная проблема может быть вызвана из-за следующих проблем:

• слишком слабое сжатие ручек инструмента;
• неисправность храпового механизма;
• «слабая» пружина в храповике;
• не до конца установлен рычажок блокировки храповика.

Технология опрессовки

Существует два метода, с помощью которых осуществляется опрессовка:

• местное вдавливание;
• сплошное обжатие.

Провод для обжима используется медный или алюминиевый. Поэтому и гильза может быть либо из меди, либо из алюминия. Бывает еще медно–алюминиевая. Так как кабель из алюминия склонен к формированию окислительной пленки, то алюминиевая гильза должна поддаваться зачистке и обработке особенной смазкой. Для защиты алюминия от окислов используют кварцевазелиновую пасту. Провод из меди также подлежит обработке смазкой. С ее помощью уменьшается вероятность повреждения жилы при опрессовке и снижается трение.

Если жил многопроволочные – их выравнивают и складывают так, чтобы они легко входили в гильзу, можно немного скрутить проволочки. Затем кабель вставляется в патрон до упора. Соединение может быть сделано не встык, а, например, с заводом. Тогда общее сечение всех проводов не должно превышать сечение втулки.

В любом случае применяются гильзы, рассчитанные под суммарное сечение обжимаемых жил. Если используется пресс с точечным (местным) вдавливанием – делают 2-3 прожимки равномерно распределенные по длине гильзы, для обеспечения механической прочности соединения и хорошего электрического контакта. При сплошной обжимке с помощью гексагональных или квадратных матриц – рекомендации в сущности те же

В обоих случаях важно чтобы гильза не треснула при обжиме (если она слишком маленькая) и не было не прожатых мест и полостей (если она слишком большая)

После того как была осуществлена опрессовка, в месте соединения необходимо создать внешний изолирующий слой с помощью изоленты или локоткани. После изоляции следует аккуратно сложить провода и сам кабель в распределительной коробке.

На видео ниже наглядно показывается, как опрессовать провода пресс-клещами:

Гильзы для опрессовки

Не в каждом устройстве или приборе коммутация внешней цепи применяет кабельный наконечник, есть еще оконцовка гильзой, ее выбор проводится по типу подключаемого провода (медь, алюминий). Для кабелей с медными жилами — маркировка гильз ГМЛ, где:

• Г — наименование изделия, гильза;
• М — материал, из которого она выполнена, медная;
• Л — изделие имеет покрытие, луженое.

Для алюминиевых проводов выбирается марка ГАО: гильза алюминиевая закрытого типа. Когда необходимо сделать соединение с переходом алюминия на медь, выбирается изделие, выполненное из сплава. Не допускается применение изделий для медных проводов на алюминиевые жилы, это теплопара, которая будет нагреваться вследствие электрохимической реакции, проходящей в материал этих проводников при соединении.

Специалисты рекомендуют делать специальную смазку для алюминиевых жил проводов — кварцевазелиновую пасту, которая уменьшает протекающий процесс окисления открытых алюминиевых проводов.

Гильзы ГМЛ 120:

Гильзы ГМЛ 120

Часто допускаемые ошибки при опрессовке

Неправильно сделанная опрессовка грозит нагреванием контакта с последующим его перегоранием. Давайте рассмотрим самые распространенные ошибки, которые человек может допустить по незнанию точного технологического процесса.

Экономия не всегда идет на пользу

Все соединительные трубки идут стандартной длины. Их размеры обусловлены, исходя из натяжений металла, происходящих при сжатии клещами стенок. Домашние умельцы часто пытаются сэкономить на материале под предлогом, зачем такая длинная трубка, если ее хватит и половины. Далее, берут ножовку по металлу и распиливают гильзу пополам.

Во-первых, это глупо, так как изделие стоит копейки и большой экономии здесь не получится. Во-вторых, такие действия ухудшают контакт, что сопровождается увеличением показателя переходного сопротивления. При сжатии вдоль укороченной трубки могут образоваться продольные трещины. К тому же на короткой гильзе уменьшается количество сжатий, образования тех самых канавок. Это уже влияет на прочность соединения и, естественно, образуется плохой контакт.

Гильза большего диаметра, чем сечение провода

Встречаются ситуации, когда под рукой нет соединительной трубки соответствующего сечения. Если сжать гильзу большего диаметра, чем сам провод, внутри образуется много пустот, куда со временем переместятся жилы. Надежность контакта будет ослаблена, что повлечет нагревание соединения.

Избежать этой проблемы можно добавлением внутрь гильзы со вставленным проводом кусочков жил из аналогичного металла. Когда они заполнят все пустоты, и провод будет плотно располагаться внутри трубки, после чего можно выполнять обжим.

Гильзы меньшего диаметра, чем сечение провода

Когда под рукой оказывается трубка меньшего диаметра, чем сечение провода, выйти из этой ситуации будет сложнее. Иногда, чтобы уменьшить сечение провода, на его конце откусывают несколько жил. Этого делать нельзя, так как с уменьшением сечения возрастает сопротивление, да и надежность контакта ослабляется.

Выходом из ситуации может послужить вставка нескольких жил с другой стороны гильзы. Если технически это сделать нельзя, тогда придется разделить соединяемый узел на несколько линий. Допустим, 6 проводов не помещаются внутри трубки. Берут 2 гильзы и прессуют в каждой по 3 жилы. Далее, для разветвления каждой линии используют отдельные трубки.

Что собой представляет опрессовка гильзами

Сущность опрессовки состоит в том, что электрические провода или кабели при ее выполнении соединяются при помощи токопроводящих гильз, которые представляют собой трубки, изготовленные из металла. Процесс опрессовки кабелей, в результате осуществления которой создается прочное и надежное электрическое соединение, выглядит следующим образом:

1. Во внутреннюю часть обжимной трубки с обоих ее концов заводятся предварительно зачищенные от изоляции жилы электрических проводов, которые необходимо соединить.
2. Используя специальные пресс-клещи или обычные пассатижи, выполняют обжим гильзы вокруг помещенного в нее проводника. Для более высокой надежности трубку обжимают в двух-трех местах.
3. Место выполненной опрессовки изолируют, используя для этих целей ТУТ или изоленту, изготовленную из ПВХ. В том случае, если для опрессовки применяются соединительные гильзы, покрытые слоем изоляции, необходимость в дополнительном изолировании сформированного соединения отпадает.

Этапы опрессовки гильзой электрического провода

Особенно актуальной опрессовка проводов гильзами является в следующих ситуациях:

• при соединении элементов электрических сетей, эксплуатируемых под высокой нагрузкой;
• при соединении между собой проводов, характеризующихся большим сечением;
• в тех случаях, когда соединить провода другим способом не представляется возможным (в частности, данный метод используют для соединения проводов в распределительной коробке, в которой достаточно сложно смонтировать клеммную колодку;
• кроме того, опрессовкой гильзами соединяют провода, расположенные на большой высоте или в условиях ограниченной видимости).

Опрессовка проводов гильзами обеспечивает отличный электрический контакт и высокую механическую прочность соединения

1. Инструмент для опрессовки проводов, в качестве которого преимущественно используют пресс-клещи, не нуждается в подключении к электрической сети, что выгодно отличает его от электрических приспособлений, при помощи которых провода соединяются методом пайки. Таким образом, опрессовка (или гильзование, как еще часто называют данный процесс) является практически единственно возможным способом формирования качественного соединения проводов в тех местах, где отсутствует возможность подключения используемого инструмента к электрической сети.
2. Для соединения проводов методом опрессовки не требуется наличия специальных знаний и навыков. Этого не скажешь, например, о пайке, выполнить которую качественно без соответствующих навыков и опыта вряд ли получится.
3. Используя специальный инструмент для опрессовки гильз, можно создавать высококачественные соединения проводов даже в труднодоступных местах, таких, например, как распредкоробки и подрозетники. Более того, использование для соединения проводов в подрозетниках метода опрессовки позволяет сократить до минимума длину соединяемых контактов, что дает возможность увеличить плотность выполняемого электрического монтажа.