- Подробности
-
Категория: Соединение и оконцевание 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.
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
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