08 | 02 | 2017
Главное меню

Сварка при соединении и оконцевании проводов и кабелей

При соединении и оконцевании алюминиевых жил сваркой всеми способами необходимо выполнять следую­щие требования: предохранение от пережигания отдель­ных проволок жил; защита изоляции от перегрева и повреждения; предотвращение растекания алюминия; защита изоляции от непосредственного действия пламени, алюминия от окисления в процессе сварки, а места соединения и оконцевания от коррозии.

Соединение и ответвление однопроволочных алюми­ниевых жил сечением до 10 мм2 электросваркой производят клещами с угольным электродом при отсутствии или наличии флюса. В первом случае сплав­ление концов жил в монолитный стержень осуществляют в обойме, нагреваемой угольными электродами, во вто­ром случае расплавление концов жил, предварительно зачищенных, скругленных и покрытых флюсом,— непосредственно угольным электродом без обоймы до обра­зования на торцах шарика расплавленного металла. В обоих случаях источником электроэнергии для сварки служит трансформатор мощностью до 1 кВ • А с вторичной обмоткой напряжением 6 — 9—12 В.

Электросварку скруток одножильных проводов как алюминиевых, так и медных с алюминиевым сум­марным сечением до 10 мм2 выполняют стационарным полуавтоматическим сварочным аппаратом ВКЗ-1 с по­мощью сварочного пистолета (без использования флюса). Аппарат предусматривает прекращение сварки в момент оплавления проводов на заданную длину; его произво­дительность две-три сварки в минуту.

 

Электросварку соединений и оконцеваний много­проволочных жил проводов и кабелей контактным разо­гревом осуществляют угольным электродом от свароч­ного трансформатора напряжением 6—12 В. Соединение многопроволочных алюминиевых жил производят в два приема: сплавление концов соединяемых жил в моно­литный стержень и сварка их в открытой форме. При оконцеваний конец жилы вводится в гильзу наконечника и сплавляется с верхней выступающей частью гильзы в общий монолитный стержень. Схемы, приемы и последовательность операций сварки подробно рассмотрены в учебных пособиях и в специальной инструкции. Электросварка контактным разогревом в ос­новном применяется для соединений и ответвлений алю­миниевых проводов мелких сечений, особенно на линиях стендовой заготовки осветительных электропроводок. При оконцеваний алюминиевых жил проводов и кабелей метод контактного разогрева не используется, поскольку малопроизводителен и требует применения литых алю­миниевых наконечников.

Кроме сварочных трансформаторов со вторичным напряжением 6—9 В и угольных электродов для сварки многопроволочных жил требуются: охладители со смен­ными втулками для жил разных сечений с проводами для подключения к сварочному трансформатору; откры­тые формочки (стальные или угольные для сварки жил встык или разъемные для сплавления жил в монолит); присадочные прутки (из алюминия или меди 03 — 8 мм, проволоки из жил кабеля или нарезанные прутки из мед­ных либо алюминиевых шин); асбестовый шнур (или листовой асбест толщиной           2 — 3 мм для уплотнения фор­мочек); флюсы (для покрытия поверхности свариваемых жил с целью удаления окиси металла, образующейся в процессе сварки).

Кроме электросварки угольным электродом произ­водят сварку в среде защитного газа. Оконцевание алюминиевых жил сечением от 16 до 240 мм2 выполняют в наконечниках ШАС, которые приваривают к жиле полуавтоматом, например ПРМ, или ручной аргонно-дуговой сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом, при этом флюсы не нужны. В качестве защитного газа от кислорода воздуха используют аргон первого сорта А. Для пополнения сварочной ванны металлом служит присадочная проволока из алюминиевого сплава СвПК5.

Надежным способом соединения алюминиевых жил проводов и кабелей является термитная сварка, к преимуществам которой относят простоту технологии, малые габариты и массу приспособлений, независимость от источников энергии.

Сварочный процесс происходит в специальном термит­ном патроне, который представляет собой цилиндри­ческую формочку (кокиль) из мягкой листовой стали с напрессованной на нее термитной массой, называемой муфелем. Муфель состоит из смеси порошкообразного магния и железной окалины. На боковой поверхности патрона (на середине длины) имеется литниковое отвер­стие, используемое для введения в кокиль присадочного прутка и мешалки. В комплект патрона входят также алюминиевые втулки, надеваемые на концы жил для предохранения от расплавления верхних повивов прово­локи.

Соединение алюминиевых жил сечением до 10 мм2 выполняют следующим образом. Снимают с концов жил изоляцию на длине, обеспечивающей установку термит­ного патрона и охладителей. Очищают освобожденные от изоляции участки жил тряпкой, смоченной в бензине, и наносят на них флюс. Надевают на концы жил цилиндрические тонкостенные втулки (или колпачки), которые расплавляются вместе с жилами (толщиной от 1 до 2 мм в зависимости от сечения провода). Втулки предохраняют проволочки наружного повива от подплавления и пережога.

Вводят соединяемые жилы в термитный патрон так, чтобы место стыка жил находилось посередине литнико­вого отверстия. Во избежание прикипания алюминия к стали внутреннюю поверхность формочки до сварки по­крывают меловым раствором, а концы уплотняют асбестовым шнуром. Устанавливают на оголенные участки жил охладители и теплоизолирующие экраны. Поджигают специальной термитной спичкой термитный муфель и вводят в литниковое отверстие присадочный пруток, предварительно покрытый флюсом ВАМИ, ко­торый разводят водой до состояния пасты и наносят на жилы и присадочный пруток. Пруток сначала расплав­ляется (температура плавления 630 °С) при контакте с внутренними стенками отверстий, а затем при погру­жении в наплавленную ванну, образовавшуюся на месте соединения.

По окончании горения муфеля вводят в литниковое отверстие стальную мешалку, которой фиксируют момент расплавления жил и перемешивают жидкий металл для удаления из зоны сварки газов и шлака, обычно являю­щихся причиной появления в металле раковин. Заполняют литниковое отверстие металлом, чтобы после его охлаж­дения усадочная раковина оставалась в пределах литни­ковой прибыли. После застывания металла скалывают муфель, снимают формочку и удаляют литниковую прибыль.

Алюминиевые жилы сечением более 10 мм2 соединяют термитной сваркой по торцам или встык. Первый спо­соб сварки применяют для соединения алюминиевых жил изолированных проводов суммарным сечением от 150 до 240 мм2 в коробках (рис. 24) или нишах. Концы жил сваривают по торцам сплавлением в общий монолитный стержень.

Второй способ термитной сварки алюминиевых жил встык               (рис. 25, а, б) применяют для соединения алю­миниевых жил кабелей сечением от 16 до 240 мм2. Перед началом сварки выполняют подготовительные работы.

Термитная   сварка    жил    алюминиевых    многопроволочных проводов по торцам в ответвительной коробке

Рис.   24.   Термитная   сварка    жил    алюминиевых    многопро­волочных проводов по торцам в ответвительной коробке:

1— термитный патрон, 2 — алюминиевая втулка (колпачок), 3 — провода, 4 — присадочный  пруток, 5 — формочка   (кокиль), 6 — тепло­изолирующий   экран, 7 — охладитель   (клещи), 8 — уплотнение   асбес­товым шнуром, 9 — ответвительная коробка

Термитная сварка алюминиевых жил встык

 

Рис. 25. Термитная сварка алюминиевых жил встык:

а — поджигание термитного муфеля, б — сплавление присадочного прутка, расплавление жил и перемешивание расплавленного металла; 1 — жила кабеля, 2 — асбестовый экран, 3 — стальной кокиль, 4 — асбестовый шнур, 5 — присадочный пруток, 6 — термитный муфель, 7 — алюминиевая втулка (колпачок), 8 — охладитель, 9 — термитная спичка, 10 — проволочная мешалка

 

Устанавливают   в   охладители   8 сменные   втулки (колпачки) 7, соответствующие сечению соединяемых жил, закрепляют на соединительной планке приспособление для фиксации термитного патрона нужного диаметра, готовят одновременно концы жил 1 кабеля к сварке, а также термитные патроны. Поскольку размер однопроволочных секторных жил кабелей по оси сектора несколько больше внутреннего отверстия алюминиевого колпачка 7 патрона, их спрямляют специальным инструментом ИСК, а пустоты между жилами и колпачками заполняют отрезками алюминиевых проволок.

Разделывают концы свариваемых кабелей, протирают оголенные участки жил бензином или ацетоном, покры­вают их тонким слоем флюса и насаживают алюми­ниевые втулки. Покрывают внутреннюю поверхность стальных кокилей 3 термитных патронов кокильной краской или густой меловой пастой, при этом слой краски или мела должен быть высушен до начала сварки. Очищают присадочные прутки 5 от окиси щеткой или наждачной бумагой и покрывают их перед сваркой тонким слоем флюса, а для жил сечением 50 мм2 и более прутки свивают предварительно из двух проволок.

После проведения подготовительных работ приступа­ют к сварке. Надевают термитный патрон на сваривае­мые жилы, оконцованные втулками 7, так, чтобы стык жил находился против центра литника муфеля, и тщательно уплотняют глиной или подкладкой асбеста за­зоры между стенками кокиля 3 и поверхностью жил 1. Накладывают охладители 8 на оголенные участки жил, плотно зажимая их, и устанавливают асбестовые экраны 2 между охладителями и термитным патроном. Зажигают муфель 6 со стороны патрона, отмеченной красным круж­ком, где напрессованная термитная смесь более рыхлая, и начинается сварка. Последовательность операций тер­митной сварки следующая: зажигание муфеля 6; сплав­ление присадочного прутка 5 и расплавление жил 1; перемешивание плавки проволочной мешалкой 10; скалы­вание муфеля 6; удаление кокиля 3 и литниковой прибыли. Место сварки протирают или промывают бензи­ном для удаления шлака и остатков флюса. Таким же образом производят сварку остальных жил.

После расплавления жил и заполнения присадочным материалом литникового отверстия перемешивают рас­плавленный алюминий для удаления шлаков и газов. По окончании сварки удаляют сгоревший муфель, кокиль и литниковую прибыль.

При соединении изолированных проводов встык по­следовательность операций та же, что и при соединении по торцам, но не обязательно пользоваться штативом к промывать жилы перед сваркой.

При сварке жил кабелей с пластмассовой изоляцией сечением 70 мм2 и более необходимо накладывать на изоляцию жил (на участках в 80 мм) подмотку из увлажненного асбестового шнура или войлока толщиной не менее 10 мм.

Для термитной сварки выпущен набор инструментов НТС-2М, в комплект которого входят специальные охла­дительные диски-клещи для защиты изоляции от пере­грева, укрепленные на штативе и плотно охватывающие оголенные участки жил между местами сварки и среза изоляции, а также вкладыши для разных сечений жил, направляющая планка и другие приспособления.

В процессе термитной сварки должны соблюдаться основные требования, нарушение которых резко ухудшает ее качество. К ним относят:

тщательное уплотнение кокилей асбестовым шнуром во избежание подплавления жил при выходе из кокиля;

введение присадки в сварочную ванну одновременно с началом горения муфеля (запаздывание введения присадки вызывает пригорание кокиля);

покрытие внутренней поверхности кокилей мелом для предохранения от прикипания алюминия к кокилю;

тщательную зачистку присадочной проволоки от окиси (во избежание меньшего попадания ее в сварку соедине­ний);

правильное поджигание термитного патрона спичкой (воспламенившуюся спичку надо приблизить вплотную к муфелю и производить как бы натирание торца муфеля боковой поверхностью горящей спички).

Во время соединения алюминиевых жил термитной сваркой особое внимание уделяют отводу теплоты от места соединения для предотвращения пережога (обугли­вания) изоляции соединяемых жил кабелей.

При выполнении термитной сварки необходимо соблю­дать правила техники безопасности, приведенные в ин­струкциях. Температура горения термитного патрона бо­лее 2500 °С, а спичек — 1500 °С, поэтому неосторожное обращение с ними может привести к тяжелым ожогам. Термоспички, используемые при сварке жил проводов и кабелей, имеют короткий и тонкий деревянный стержень, часто с поперечной слоистостью. Такой недо­статок не обеспечивает условий безопасности при работе с термоспичками, поскольку при трении о терку их стер­жни ломаются и горящие головки отлетают в сторону. Высокая температура горящей головки спички вызывает также опасность ожога руки работающего со спичкой.

При газовой сварке соединение и оконцевание жил алюминиевых проводов выполняют в пламени горючих газов: ацетилена, бензинокислородной смеси или пропан-бутана. Смесь пропан-бутана отличается от других газов способностью сжижаться при небольших давлениях, а также высокой теплотворной способностью. Небольшое внутреннее давление и малый объем сжиженной смеси пропан-бутана позволяют хранить и перевозить ее в малогабаритных тонкостенных баллонах.

Соединение жил алюминиевых проводов и кабелей сечением от 16 до 240 мм2 выполняют в стальных формах пропанокислородной сваркой с помощью много­пламенной горелки, при этом горючим газом является пропан, а окислителем — кислород. При сварке при­меняют флюс ВАМИ и присадочную сварочную прово­локу СвАК5 или СвАЗС 0 2 и 4 мм в зависимости от сечения жил.

Газовую сварку производят в два приема: сплавляют концы многопроволочных жил в монолитный стержень и сваривают между собой монолитные жилы. При оконцевании жил наконечником расплавляют верхнюю часть гильзы наконечника (венчик) вместе с торцом алюми­ниевой жилы. При выполнении сварочных операций надо стремиться к максимальному сокращению времени сварки во избежание перегрева и порчи изоляции.

Для газовой сварки и пайки выпускают наборы инструментов и приспособлений, например для пропан-воздушной пайки — набор НСП-1, состоящий из двух баллонов, газовоздушной горелки, резинового шланга с краном. Пропанобутановые горелки успешно применяют при выполнении пайки свинцовой оболочки кабеля с кор­пусом свинцовых муфт и пайки заземления оболочки кабелей. Скрутки алюминиевых проводов сечением до 10 мм2 в коробках сваривают с помощью пропанобутановой горелки с остронаправленным пламенем.

При работах с пропан-бутаном необходимо с особой тщательностью соблюдать правила техники безопасности. Пропан-бутан обладает резким неприятным запахом, вы­зывающим раздражение и воспаление слизистой оболочки носоглотки и глаз, а также головную боль, поэтому работающим с этим газом надо хорошо знать меры защиты от вредного воздействия его на человеческий организм: не находиться в загазованных помещениях, работать с пропанобутановой горелкой при включенной вентиляции, а в кабельных туннелях и колодцах — в присутствии наблюдающего лица.

Сжиженный пропан-бутан в виде капель, попадая на тело, может вызвать обмораживание, поэтому при попа­дании необходимо быстро смыть.


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить