Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Соединение кабелей

Краткая история

Долгое время считалось, что резьбовое соединение, наряду с колесом и зубчатой передачей, является великим изобретением человечества, не имеющим аналога в природе. Однако в 2011 г. группа ученых из Технологического института Карлсруэ опубликовала в журнале Science статью о строении суставов у жуков-долгоносиков вида Тригоноптерус облонгус, обитающих на Новой Гвинее. Оказалось, что лапы этих жуков соединены с телом с помощью вертлуга, который ввинчивается в коксу (тазик) — аналог тазобедренного сустава у насекомых. На поверхности вертлуга расположены выступы, напоминающие конический винт. В свою очередь, поверхность коксы также снабжена резьбовой выемкой. Такое соединение обеспечивает более надежное крепление конечностей, чем шарнирное, и гарантирует ведущему древесный образ жизни насекомому большую устойчивость.

Первые крепёжные детали, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале нашей эры. Однако из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.

Широкое применение болты и гайки нашли в XV столетии. Они соединяли подвижные сегменты брони доспехов и части часовых механизмов. Станок немецкого первопечатника Иоганна Гутенберга, созданный в период между 1448 и 1450 годами, имел резьбовые соединения, детали его скреплены винтами.

Конгруэнтные винтам отдельные детали с резьбой на внутренней стенке цилиндра, специально служащие для крепления, то есть гайки, возникли лишь полторы сотни лет спустя. В начале семнадцатого столетия появилось резьбовое соединение, сходное с современным. Первоначально шаг резьбы был дюймовым, и только в начале XIX века французы ввели в обиход метрическую резьбу. Гайки нашли широкое применение в различных сферах техники, и, подобно всякому часто используемому предмету, стали совершенствоваться и изменяться по своей форме, размеру, материалу и функциональному предназначению. Возникли гайки квадратные, восьми- и шестигранные, колпачковые («глухие»), прорезные (корончатые), барашковые.

Механические свойства резьбового соединения

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек

Механические свойства болтов, крепёжных винтов и шпилек из углеродистых нелегированных и легированных сталей по [ГОСТ Р 52627-2006 (ISO 898-1:1999) при нормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9. Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное значение предела прочности на растяжение в Н/мм², второе число (отделённое точкой от первого), разделенное на 10, — отношение предела текучести к номинальному пределу прочности на растяжение. Произведение этих чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм².

Механические свойства гаек

Гайки из углеродистых нелегированных и легированных сталей по ГОСТ Р 52628-2006 (ISO 898-2:1992, ISO 898-6:1994) разделяются по классу прочности (d — номинальный диаметр резьбы):

  • 4; 5; 6; 8; 9; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и крупной резьбой;
  • 5; 6; 8; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d, и мелкой резьбой;
  • 04; 05 — для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d.

Класс прочности для гаек с нормальной высотой указывает на наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут создавать соединение, то есть на первую из цифр в обозначении класса прочности соответствующего болта.

Для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d первая цифра «0» указывает на более низкую нагрузочную способность резьбового соединения с такой гайкой, а вторая цифра, умноженная на 100, соответствует номинальному напряжению от пробной нагрузки при испытаниях.

Механические свойства и маркировка наиболее употребительного крепежа
Класс прочности болтаМатериалНапряжение от пробной нагрузкиПредел текучести, не менееПредел прочности на растяжение, не менееМаркировка болтаМаркировка гайкиКласс гайки
По ГОСТ Р 52627—2006, ISO 898—1:1999
5.8Низко- или среднеуглеродистая сталь380 МПa420 МПа520 МПа5
8.8Среднеуглеродистая сталь, закалённая и отпущенная580 МПа640 МПа, (условный предел текучести)800 МПа8
10.9Углеродистая сталь с добавками. Легированная сталь830 МПа940 МПа, (условный предел текучести)1040 МПа10
По SAE J429
2Низко- или среднеуглеродистая сталь55 ksi57 ksi74 ksi2
5Среднеуглеродистая сталь85 ksi92 ksi120 ksi5
8Легированная сталь120 ksi130 ksi150 ksi8
Механические свойства болтов, шпилек, винтов по ГОСТ Р 52627-2006
БолтыПрименяемые гайкиПредел прочности на растяжение Rm, МПаПредел текучести ReL, Rp0,2, МПаОтносительное удлинение после разрыва A, %Ударная вязкость KU, Дж/см²Твердость по Бринеллю, НВ
Класс прочностиМарка сталиКласс прочностиМарка стали
номин.мин.номин.макс.
3.610, 10кп4Ст3кп, Ст3сп3003301802590238
4.620510, 10кп, 204004202402255114238
4.810, 10кп32014124
5.630, 356Ст5, 15, 15кп, 355005203002050147238
5.810, 10кп, 20, 20кп40010152
6.635, 45, 40Г820, 20кп, 35, 456006003601640181238
6.820, 20кп4808
8.835, 35Х, 38ХА,45Г 40Г2, 40Х, 30ХГСА, 35ХГСА, 16ХСН, 20Г2Р935Х, 39ХА8008306401260238318
9.81040Х, 40ХГСА, 16ХСН9009007201050276342
10.91230ХГСА10001040900940304361
12.91230ХГСА, 40ХН2МА102012001080830366414

Причины наращивания витой пары

Самый вероятный повод увеличить длину сетевого кабеля – перенос ноутбука или стационарного ПК в дальнюю комнату.

На большом расстоянии в квартире с железобетонными стенами и перекрытиями сигнал слабеет, и заниматься уроками или готовить проект становится проблематично.

Можно сократить расстояние от роутера до компьютера, если переставить и роутер, но тогда все равно придется наращивать другой кабель, ведущий с лестничной площадки в квартиру

Вторая причина связана с ремонтом. Если витая пара не зашита под гипсокартонную стену или в плинтус, а лежит на полу, ничем не защищенная, то повредить ее легко. Это можно сделать ножкой стула или дверью.

Часто «помогают» разорвать кабель маленькие дети или животные – первые случайно, а вторые почему-то очень любят грызть бесхозные, оставленные без присмотра шнуры.

Для ремонта требуется отрезать поврежденный участок и произвести соединение одним из перечисленных ниже способов – например, скруткой или при помощи соединителя RG-45

Экономные владельцы компьютерной техники не покупают длинные кабеля, если под рукой есть несколько коротких. Некоторые умудряются из 3-х двухметровых отрезков собрать почти 6-метровый функционирующий кабель.

Подключение СИП к кабелю на фасаде

Рассмотрим второй вариант, когда вы соединяете медный кабель с СИП на фасаде дома. Некоторые рекомендуют сделать это с помощью обыкновенных «орешков». Просто и дешево. 

Не делайте этого, так как климатическое исполнение у орехов никакое. Степень защиты IP20. Соединения ими можно делать только внутри помещения. И пропадание контакта с его последующим выгоранием — только вопрос времени.

Поэтому остается два варианта:

  • уже известные нам прокалывающие зажимы SLIP 12.1 или SM6.21 + Р616R или Р 617
  • гильзы алюмомедные

Порядок подключения зажимов тот же самый что и на опоре. Если изолирующий колпачок в единственном числе, то одевайте его на СИП, либо прячьте СИП внутри зажима. Для моножильного медного кабеля, доступ влаги к свободному концу жилы, не задействованной в контакте, не так критичен. Во избежание попадания влаги внутрь кабеля и СИПа, а также проникновения влаги по внешней оболочке внутрь дома, загибайте их к низу.

Использование гильз хоть и надежный, но самый неудобный вариант. Понадобится специальные алюмомедные переходные гильзы, плюс термоусаживаемая трубка. 

Главный минус, кроме необходимости наличия пресса, неудобства монтажа на высоте и дефицита подобных гильз — соединение будет неразъемным. И в случае необходимости, отсоединить кабель от СИП без его разрезания уже не получится.

Правда некоторые энергосетевые компании категорически требуют обеспечить именно неразрывность соединения и отсутствие доступа к токоведущим частям до шкафа учета со счетчиком. Тогда этот вариант может вам подойти.

Если вы вообще хотите избавиться от всех этих переходных соединений меди с алюминием при подключении СИП, то заводите кабель СИП прямо на вводной распредщиток.

Помимо этого позаботьтесь чтобы щиток был соответствующих габаритов. Самонесущий провод выпускается сечением минимум 16мм2 и если у вас трехфазка, то завести его во внутрь щитка, плюс там изогнуть соответствующим образом при минимуме свободного места будет проблематично.

Клеммники Вага, характеристики

При проведении электромонтажных работ часто возникает проблема соединения вместе сразу нескольких проводов. Можно воспользоваться методом скрутки и спайки проводов, но такое соединение будет ненадежным и небезопасным. Место соединения в последствии может нагреваться и даже стать причиной возгорания проводки. Кроме того, соединение медных и алюминиевых проводов методом скрутки не допускается. Клеммы немецкого производителя WAGO избавляют от данных проблем и отличаются между собой по характеристикам.

В отличие от скруток и спаек, клеммники Ваго позволяют легко и быстро отсоединить провода, изменить схему, подключить дополнительную цепь или устройство. Работа с клеммами Wago не требует использования дополнительного инструмента. После зачистки провод просто вставляется в клеммник и фиксируется в нем.

Главная конструктивная особенность клеммников WAGO заключается в отсутствии традиционного винтового зажима. Принципиальное отличие безвинтового клеммника заключается в том, что при его монтаже не требуется каких-либо инструментов и навыков. Провод легко вставляется на свое место и надежно зажимается пружиной.

Внутренняя конструкция клеммы WAGO

Клеммы доступны в двух исполнениях: одноразовые, то есть не допускающие обратного изъятия провода, а также многоразовые, в которых он фиксируется путем отведения специального зажима. Клеммы WAGO для распределительных коробок позволяют соединять от одного до восьми проводников сечением 1,0-2,5 кв. мм. или три проводника сечением 2,5-4,0 кв. мм. А клеммники для светильников соединяют 2–3 проводника сечением 0,5-2,5 кв. мм.

Клеммы WAGO 2273 серии предназначены для однократного соединения и только одножильных проводников. Используются для соединения и ответвления одножильных проводников из алюминия и меди или многожильного медного провода с наконечником в электрических цепях переменного тока. Применяются в распределительных коробках. Имеют надежную защиту от случайного прикосновения к токоведущим частям соединения.

Эти клеммники могут выпускаться с заполнением специальной токопроводящей пастой или без нее. Паста служит для предотвращения окисления алюминиевых проводов. Клеммы с пастой легко отличить, они выпускаются в черном или темно-сером исполнении.

Клеммы WAGO 224 серии используются для подключения люстр, бра, соединяет 2, 3 зачищенных медных и алюминиевых проводника от 0,5 мм2 до 2,5 мм2, как одножильных, так и многожильных. Предусмотрена возможность измерения электрических параметров цепи без нарушения изолированности соединения.

Клеммы WAGO 222 серии предполагают многоразовое использование. Для фиксации проводов используются специальные оранжевые рычажки. Они позволяют с легкостью разъединить контакт при переналадке схемы или проведении тестирования цепи. Эти клеммы предназначены для присоединения и ответвления одножильных и многожильных проводников из меди в электрических цепях переменного тока с частотой 50 Гц напряжением до 380 В.

Для того, чтобы подсоединить проводник, нужно поднять оранжевый рычажок вверх до фиксации. При этом открывается окно для ввода проводника, затем необходимо ввести проводник со снятой изоляцией во входное отверстие клеммы и опустить рычажок в исходное положение. При этом становится невозможным самопроизвольное отсоединение проводников от клеммы.

Клеммы WAGO 243 серии предназначены для соединения медных одножильных проводников. Они широко используются в распределительных коробках слаботочных цепей систем видеонаблюдения, охранной сигнализации, пожаротушения, телефонии, телекоммуникаций и других. За счет пазов могут собираться в блоки из нескольких клемм.

Клеммы WAGO 862 серии используют для соединения медных одножильных и многожильных проводников. Применяются при подключении различных приборов и устройств. Крепятся на ровную поверхность при помощи саморезов.

  1. Преимущества клемм WAGO:
  2. Быстрый и легкий монтаж за секунды.
  3. Соединение не требующее дополнительной изоляции.
  4. Возможность соединять проводники различного сечения из различных материалов.
  5. При необходимости соединение может быть легко переделано.
  6. Возможность производить диагностику цепи без её разрыва.
  7. Аккуратность монтажа, соединение в стесненных условиях или если доступная часть провода слишком коротка.

Способы соединения электрической цепи

Разобравшись с терминологией и графическим обозначением элементов, можно перейти к непосредственному рассмотрению способов соединения, представленных в следующей таблице:

При параллельном соединении ни один элемент (приемник) не соединен между собой, но при этом они объединены двумя общими узлами. В этом случае даже при возникновении неисправности одного из потребителей, остальные продолжают работать. Наглядным примером такого соединения может быть подключение двух зон освещения через двухклавишный выключатель, где один проводник (рабочий ноль N) общий, а фаза (L) посредством выключателя разделяется на два проводника L1 и L2.
При последовательном соединении все элементы цепи располагаются друг за другом и не имеют узлов. Примером служит елочная гирлянду, где большое количество лампочек соединяется одним проводом (если сгорит одна лампочка, цепь разорвется и погаснут все остальные). Другой пример — шлейфовое подключение розеток.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации