Методы соединения проводов в коробках.

Коммутация проводников, или простым языком соединение кабеля в распределительных коробках, подрозетниках — один из самых ответственных и важных этапов в электромонтажных работах прямо влияющий на безопасную и надежную эксплуатацию электропроводки в будущем. Для справки, подавляющее большинство аварий и повреждений кабельных линий, происходи именно в местах соединений и ответвлений. В этой статье мы постарались рассмотреть все важные аспекты и методы, актуальных на 2021 год соединений в распределительных коробках или подрозетниках в сети 220-380В, а так же правильность выполнения каждого из них.

Содержание статьи:

Нормативная документация регламентирующая соединения в коробках.
Необходимость наличия распределительных коробок.
Виды качественных соединений проводников.
Места применения различных соединений.
Запрещенные, опасные методы соединений.
Соединение алюминиевых и медных проводников.
Способы изолирования соединений в распределительных коробках.
Техника безопасности при коммутации распределительных коробок.

Нормативная документация регламентирующая соединения в коробках.

В электромонтажных работах все строго прописано в нормативной документации в том числе соединение кабеля. Документ который в первую очередь стоит смотреть чтобы разобраться — это ПУЭ (правила устройства электроустановок). И вот что мы имеет касательно соединений:

(ПУЭ), п. 2.1.21. Соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т. п.) в соответствии с действующими инструкциями, утвержденными в установленном порядке.
(ПУЭ), п. 2.1.22. В местах соединения, ответвления и присоединения жил проводов или кабелей должен быть предусмотрен запас провода (кабеля), обеспечивающий возможность повторного соединения ответвления или присоединения.

Необходимость наличия распределительных коробок.

Обратимся еще раз к ПУЭ.
(ПУЭ), п. 2.1.26. Соединение и ответвление проводов и кабелей, за исключением проводов, проложенных на изолирующих опорах, должны выполняться в соединительных и ответвительных коробках, в изоляционных корпусах соединительных и ответвительных сжимов, в специальных нишах строительных конструкций, внутри корпусов электроустановочных изделий, аппаратов и машин. При прокладке на изолирующих опорах соединение или ответвление проводов следует выполнять непосредственно у изолятора, клицы или на них, а также на ролике.

Наличие распределительной коробки в местах соединения кабеля в первую очередь обусловлено пожарной безопасностью. Места коммутации проводников будь то скрутка, клеммные колодки, пайка или сварка имеют горазда большее переходное сопротивление нежели цельный участок цепи и если монтаж выполнен не качество с течением времени переходное сопротивление вырастет до бесконечности, приведя место соединения к нагреву достаточному для отгарания проводника или куда опасней, воспламенению, находящихся рядом горючих материалов стен. Распределительные коробки изготовлены из несгораемых или самозатухающих материалов, что исключает возможность возникновения пожара.

Так же распределитьные коробки несут фунциональную роль:

при использовании коробок все места коммутации проводников находятся в одном месте, что позволяет проводить необходимое обслуживания или ремонт в будущем быстро и эффективно, не нарушая отделку стен.
если электропроводка выполнена в трубах, через коробки выполняется перетяжка, замена поврежденного участка или кабеля на новый.

Выбрать распределительную коробку под свои цели не сложно, на рынке электротехнической продукции они представлены многими брендами. Есть различного размера и формы, встраиваемые, для скрытого монтажа в стенах, нишах, полу и наружного исполнения. Как без степени защиты, так и со степенью защиты IP68, которая исключает полное попадание в коробку пали и воды.

Виды качественных соединений проводников.

Соединение методов опрессовки.

На сегодняшний день самое эффективное и качественное соединение, с минимальными затратами времени. Опрессовка производится с помощью пресс клещей и гильз ГМЛ и ГМЛ-П(гильза медная луженая). Пресс клещи бывают с клиновидным обжимом и гексагональным, т.е шестигранным. Гильзы ГМЛ предназначены для опрессовки встык и чаще применяются для ремонтно-восстановительных работ, гильзы ГМЛ-П используются для опрессовки внахлест, в пучке.

Метод собой представляет процесс параллельного соединения зачищенных жил кабеля, путем сжима гильзы пресс клещами, таким образом в месте сжима гильзы за счет ее механической прочности получается качественное соединение всех жил. Для правильного подбора гильз по количеству проводников можно воспользоваться нашей сводной таблицей подбора гильз ГМЛ.

Плюсы:

качественный и долговечный контакт
минимальные затраты времени
не требуется электричество для работы
шансы сделать некачественное соединение сведены к минимуму

Минусы:

обязательное наличие спец.инструмента
необходимость подбора гильз по сечению проводника

Соединение методом скрутки с последующей сваркой.

Принцип данного метода заключается в создание практически цельного, однородного проводника за счет оплавления с помощью сварки кончика предварительно подготовленной скрутки. Переходное сопротивление такого соединения рекордно низкое, соответственно само соединение получается качественное и долговечное. Сварка производится сварочным инвертором с применением угольно-графитового электрода, током от 70А до 120А, в зависимости от количества жил в скрутке.

Плюсы:

качественный и долговечный контакт

Минусы:

обязательное наличие спец.инструмента, сварочного инвертера
необходимость наличия электричества
пожароопасный вид работ
Проверить качество соеденения визуально, «на глаз», не возможно.
При отсутствии опыта, велик шанс сделать не качественное соединение

Соединение методом скрутки с последующей пайкой.

Как и сварка, пайка выполняется на основе подготовленной скрутки. Уменьшение переходного сопротивления достигается за счет пропайки тела скрутки жидким припоем с помощью мощного паяльника или тигеля, рекомендуемая мощность для пайки скруток выполненных кабелем ВВГ 3х1.5 и 3х2.5, 200Вт.

Пайка выполняется с помощью припоя ПОС-61 (припой оловяносвинцовый, цифры это соотношение металов 61%/49%) и флюса СКФ (спиртоканифольный флюс) не требующего смыва. Если флюс ЛТИ или на основе кислот последующий смыв готовой скрутки спиртом или спец жидкостью обязателен, иначе произойдет окисление и разрушение пайки, а в последующем и всей скрутки.

Плюсы:

качественный и долговечный контакт

Минусы:

обязательное наличие спец.инструмента, мощного паяльника или тигеля
необходимость наличия электричества
пожароопасный вид работ
при отсутствии опыта, велик шанс сделать не качественное соединение

Соеднение с приминением кабельных сжимов, клемников WAGO.

Использование самозажимных пружинных клемм для соединения кабеля в распределительных коробках один из самых простых и быстрых методов, но от этого, при правильном исполнении, не менее качественный и долговечный. Для его реализации достаточно очистить жилы от изоляции на 12мм и вставить в правильно подобранный по сечению и допустимому току сжим, клемму. Клеммы WAGO могут быть рычажного типа — для многоразового использования, быстрозажимные — для одноразового использования.

Почему именно WAGO, т.к. это продукция немецкого и мирового лидера в производстве компонентов для электрический соединений, которая действительно отвечает заявленным характеристикам и сделана из негорючего, самозатухающего пластика.

Плюсы:

при правильном подборе клем, контак качественный и долговечный
быстрый монтаж
не требуется последуещее изолирование соединения
возможность повторного использования клем, относиться только к клемам рычажного типа
возможность быстро и легко переделать схему подключения в коробке или добавить новую нагрузку, кабель

Минусы:

обилие подделок на рынке, которые не выдерживают заявленные характеристики, что может привести к оплавлению и возгоранию
распределительная коробка с таким видом соединения должна быть обслуживаемой для проведения ревизии
достаточно высокая стоимость, по сравнению с другими методами соединений

*Соединение провода в коробке клеммами WAGO*

Соединение методом скрутки с последующим накручиванием СИЗы, колпачка.

Еще один метод, который разрешает нормативная документация и он действительно может быть качественным — это скрутка с последующим накручиванием на нее колпачка с пружиной внутри или по другому СИЗы (соединительный изолирующий зажим). СИЗ представляет из себя колпачок из негорючего пластика с конусной пружиной внутри, размер которого подбирается по сечению скрутки. СИЗ накручивается по часовой стрелке, а его пружина механически давит на скрутку не давая ослабнуть контакту между отдельными жилами с течением времени.

Плюсы:

качественный и долговечный контакт
быстрый монтаж
не высокая стоимость

Минусы:

обилие СИЗ плохого качества на рынке. Плохо фиксируются на скрутках, изолирующие колпачки отваливаются после накручивания. Часто используется металл плохого качества, окисляется и разрушается.
распределительная коробка с таким видом соединения должна быть обслуживаемой для проведения ревизии

*Колпачок СИЗ для изоляции сжима и изоляции скрутки*

Места применения различных соединений.

Если заглянуть в нормативную документацию ПУЭ п.2.1.23. Места соединения и ответвления проводов и кабелей должны быть доступны для осмотра и ремонта.
Другими словами, ко всем распределительным коробкам должен быть беспрепятственный доступ, они не должны находится под штукатуркой, в стяжке, за натяжными и другими видами потолков. Но делая современный ремонт мало кто захочет украсить свои стены, пол или потолок ревизионными люками или крышками распределительных коробок для их обслуживания.

Поэтому на практике в электромонтажных работах сложилось разделение распределительных коробок на два вида:

Первый вид — коробки с неразъемным, необслуживаемым соединением (сварка, пайка, пресс), прячутся под штукатурку, стяжку, потолок.

Второй вид — коробки с разъемным, обслуживаемым соединением, требующим ревизии (WAGO, СИЗ), обязательно сохраняется доступ для обслуживания.

При некоторых условиях и видах монтажа электропроводки коммутация проводников, и вовсе, может осуществляться в монтажных коробках подрозетниках углубленной формы, как правило глубина составляет 65мм вместо 45мм стандартных. При необходимости используются подрозетники и гораздо большего размера.

Запрещенные, опасные методы соединений.

Метод соединения скруткой, без последующего механического фиксирования.

«Просто» скрутка, не обладает достаточной механической прочность чтобы противостоять линейному расширению, при прохождение через нее электрического тока, что приводит, со временем, к увеличению зазора и переходного сопротивления между жилами скрутки и как следствие, в дальнейшем, к полному разрушению, отгоранию соединения. Правильно выполненная скрутка, может служить временным соединением и не более того.

Скрутка алюминия и меди.

При скручивании меди с алюминием происходит процесс под названием «электролиз», из-за химической реакции двух металлов надежный контакт между ними пропадает очень быстро, что приводит к сильному нагреву, а в дальнейшем к отгоранию проводника. При неблагоприятном стечении обстоятельств к пожару.

Метод соединения с помощью клемм, колодок.

Клеммными колодками категорически запрещено соединять проводники в распределительных коробках любого вида. Они имеют винтовые зажимы и не способны длительное время выдерживать ток всей электрической цепи проходящий через распределительную коробку. Данный вид соединения предназначен исключительно для подключения конечного потребителя небольшой мощности т.е. люстр, бра, точечных светильников, звонков и других электроустановочных изделий. За редким исключением подключается бытовая техника. В таком случае клеммная колодка подбирается надлежащего качества, способная выдержать расчетный ток бытового прибора.

Скрутка алюминия и меди — *Скрутка жил без последующей фиксации*

Соединение алюминиевых и медных проводников.

Алюминиевая проводка это архаизм от которого надо уходить всеми возможными способами, при первой возможности менять на медную, более стабильную и долговечную, с качественной, двойной и не горючей изоляцией. Если все таки обстоятельства сложились так, что соединения не избежать, то соединение двух проводников допускается только без контакта двух металлов между собой:

с помощью пресса и гильз ГАМ (алюмомедные);
кабельных сжимов типа «орех»;
через болтовое соединение с гравером, шайбой и контргайкой;
при небольшой нагрузке (до 10А) и условии постоянного доступа к соединению, самозажимными клеммами WAGO серии 2273 с контактной пастой. Паста позволяет снять окисную пленку с алюминия и защищает его от повторного окисления.

алюмомедная гильза ГАМ — *Сжим кабельный*

Способы изолирования соединений в распределительных коробках.

После коммутации кабеля в распределительных коробках или подрозетниках, получившиеся соединения требуют последующей изоляции, чтобы предотвратить их повреждение и окисление. В современных электромонтажных работах, преобладают два способа изолирования соединений:

1. Изоляционная лента (Изолента). Более распространенный способ в силу невысокой стоимости изделия и большого ее выбора на рынке. Но понятие безопасность применительно и к ней, поэтому для качественной изоляции получившихся соединений предпочтение стоит отдавать изоленте с сертификатом VDE, такая изолента соответствует современным требованиям безопасности по стандарту DIN EN 60454-3-1. А именно обладает следующими свойствами:

Пламезамедляющая
Напряжение пробоя: до 9 кВ
Высокая эластичность и хорошие адгезийные свойства
Износостойкая
Стойкость к легким кислотам и щелочам
Сохраняет свои свойства даже при больших перепадах температур

Выбирая же изоленту наугад можно легко наткнуться на изделие не предназначенное для изоляции электрических соединений и проводов. Такая изолента имеет достаточно условные изоляционные и клеевые свойства, легко может быть из легковоспламеняемого материала, а при нагреве может и вовсе стать пластичной и «сползти» с соединения, проводника.

*Изолирующая лента для соединений кабеля*

2. Термоусадочная трубка (кембрик). Более сложный в реализации способ из-за необходимости применения спец.иструмента — строительного фена с возможностью регулировки температуры т.к. качественная усадка происходит при постоянном потоке горячего воздуха температурой в 110 С. Под действием температуры такие трубки, в зависимости от заявленных характеристик, уменьшаются в диаметре в 2 либо 3 раза, плотно садясь на соединение, скрутку, изолируя ее.

Изоляция теремоусадочной трубкой имеет один неоспаримый плюс в сравнении с изолентой, при использовании термоусадочной трубки на клеевой основой можно добиться полной гидроизоляции соединения, что полностью исключает попадание влаги и кислорода к месту соединения, это позволяет ее применять ,во влажных, сырых помещениях, в том числе на улице не боясь за ухудшение качества контакта в соединении. При изолировании соединений термоусадочной трубкой, предпочтение стоит отдавать трубкам действительно предназначенным для электрическим соединений т.е с индексом нг-LS. Такие трубки сделаны из полиолефина, не содержат галогенов, не поддерживает горение, так же отличается низким индексом дымовыделения.

*термоусаживаемая трубка для изоляции соединений кабеля*

И изоляционная лента и термоусадочная трубка обладают широкой цветовой гаммой, поэтому с выбором цвета для маркировки проводников, кабеля сложностей не возникаем при любом из выбранных способов.

Техника безопасности при коммутации распределительных коробок.

Коммутация проводников в электрических коробках или подрозетниках не самая простая часть электромонтажных работ. Без соответствующего опыта и знаний выполнить такие работы гарантированно качественно трудновыполнимая задача.
Если отсутствует опыт или есть сомнения в самостоятельном выполнении соединений в распределительных коробках, лучше обратиться за услугами к профессиональным электрикам. При выполнении электромонтажных работ самостоятельно, не забывайте про технику безопасности:

Все работы выполняются, только после проверки отсутствия напряжения
При работе используются средства защиты (перчатки, очки)
При работах на высоте, более 1.2 метра, лестницы должны быть жестко зафиксированы
При выполнение соединений сваркой, пайкой должна быть обеспечена пожарная безопасность