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2.1.8 电线、电缆连接与接线

1.导线连接要求

1)接触紧密,接触电阻小,稳定性好;与同长度同截面导线的电阻比应大于1。

2)接头的机械强度应不小于导线机械强度的80%。

3)对于铝与铝连接,若采用熔焊法,应防止残余熔剂或熔渣的化学腐蚀;对于铜与铝连接,主要防止电化腐蚀,在接头前后,要采取措施,避免这类腐蚀的存在。否则,在长期运行中,接头有发生故障的可能。

4)接头的绝缘强度应与导线的绝缘强度一样。

5)电缆芯线连接时,所用连接管和接线端子的规格应相符。采用焊锡焊接铜芯线时,不应使用酸性焊膏。

6)电缆线芯连接金具,应采用符合标准的连接管和接线端子,其内径应与电缆线芯紧密结合,间隙不应过大;截面宜为线芯截面的1.2~1.5倍。

采用压接时,压接钳和模具应符合规格要求。压接后,应将端子或连接管上的凸痕修理光滑,不得残留毛刺。

7)三芯电力电缆终端处的金属护层必须接地良好;塑料电缆每相铜屏蔽和钢铠应用焊锡焊接接地线。

2.导线绝缘层的剥切

导线绝缘层剥切方法,通常包括单层剥切法、分段剥法和斜削三种。单层剥法适用于塑料线;分段剥法适用于绝缘层较多的导线,例如橡胶线、铅皮线等;斜削法就是像削铅笔一样,如图2-30所示。

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图2-30 导线绝缘层剥切方法

3.铜、铝导线的连接

(1)铜导线连接。

1)导线连接前,为便于焊接,用砂布把导线表面残余物清除干净,使其光泽清洁。但是对表面已镀有锡层的导线,可不必刮掉,因它对锡焊有利。

2)单股铜导线的连接,包括绞接和缠卷两种方法,凡是截面较小的导线,通常多用绞接法;较大截面的导线,因绞捻困难,则多用缠卷法。

3)多股铜导线连接,包括单卷、复卷和缠卷三种方法,无论何种接法,均须把多股导线顺次解开成30°伞状,用钳子逐根拉直,并且用砂布将导线表面擦净。

4)铜导线接头处锡焊,方法因导线截面不同而不同。10mm2及以下的铜导线接头,可用电烙铁进行锡焊;在无电源的地方,可用火烧烙铁;16mm2及其以上的铜导线接头,则用浇焊法。

无论采用哪种方法,锡焊前,接头上均须涂一层无酸焊锡膏或天然松香溶于酒精中的糊状溶液。但是以氯化锌溶于盐酸中的焊药水不宜采用,因为它腐蚀铜导线。

(2)铝导线连接。铝导线与铜导线相比较,在物理、化学性能上有许多不同处。由于铝在空气中极易氧化,导线表面生成一层导电性不良并且难于熔化的氧化膜(铝本身的熔点为653℃,而氧化膜的熔点达到2050℃,而且比重也比铝大),当熔化时,它便沉积在铝液下面,降低了接头质量。因此,铝导线连接工艺比铜导线复杂,稍不注意,就会影响接头质量。

铝导线的连接方法很多,施工中常用的包括机械冷态压接、反应钎焊、电阻焊和气焊等。

4.电缆导体的连接

1)要求连接点的电阻小而且稳定。连接点的电阻与相同长度、相同截面的导体的电阻的比值,对于新安装的终端头和中间接头,应不大于1;对于运行中的终端头和中间接头,比值应不大于1.2。

2)要有足够的机械强度(主要是指抗拉强度)。连接点的抗拉强度一般低于电缆导体本身的抗拉强度。对于固定敷设的电力电缆,其连接点的抗拉强度,要求不低于导体本身抗拉强度的60%。

3)要能够耐腐蚀。若铜和铝相接触,由于这两者金属标准电极电位差较大(铜为+0.345V;铝为-1.67V),当有电解质存在时,将形成以铝为负极、铜为正极的原电池,使铝产生电化腐蚀,从而使接触电阻增大。另外,由于铜铝的弹性模数和热膨胀系数相差很大,在运行中经多次冷热(通电与断电)循环后,会使接点处产生较大间隙而影响接触,从而产生恶性循环。所以,铜和铝的连接,是一个应该十分重视的问题。一般地说,应使铜和铝两种金属分子产生相互渗透。例如采用铜铝摩擦焊、铜铝闪光焊和铜铝金属复合层等。在密封较好的场合,若中间接头,可采用铜管内壁镀锡后进行铜铝连接。

4)要耐振动。在船用、航空和桥梁等场合,对电缆接头的耐振动性要求很高,往往超过了对抗拉强度的要求。这项要求主要通过振动(仿照一定的频率和振幅)试验后,测量接点的电阻变化来检验。即在振动条件下,接点的电阻仍应达到上述第1)项要求。

5.电缆接线

(1)导线与接线端子连接。

1)10mm2及以下的单股导线,在导线端部弯一圆圈,直接装接到电气设备的接线端子上,注意线头的弯曲方向与螺栓(或螺母)拧入方向一致。

2)4mm2以上的多股铜或铝导线,由于线粗、载流大,在线端与设备连接时,均需装接铝或铜接线端子,再与设备相接,这样可避免在接头处产生高热,烧毁线路。

3)铜接线端子装接,可采用锡焊或压接方法。

①锡焊时,应先将导线表面和接线端子用砂布擦干净,涂上一层无酸焊锡膏,将线芯搪上一层焊锡,然后,把接线端子放在喷灯火焰上加热。当接线端子烧热时,把焊锡熔化在端子孔内,并且将搪好锡的线芯慢慢插入,待焊锡完全渗透到线芯缝隙中后,即可停止加热,使其冷却。

②采用压接方法时,将线芯插入端子孔内,用压接钳进行压接。铝接线端子装接,也可采用冷压接。

(2)导线与平压式接线桩连接。导线与平压式接线桩连接时,可根据芯线的规格采用以下操作方法:

1)单芯线连接。用螺钉或螺帽压接时,导线要顺着螺钉旋进方向紧绕一周后再旋紧(反方向旋绕在螺钉上,旋紧时导线会松出),如图2-31所示。

现场施工中,最好的方法是将导线绝缘层剥去后,芯线顺着螺钉旋紧方向紧绕一周,再旋紧螺钉,用手捏住导线头部(全线长度不宜小于40~60mm),顺时针方向旋转,线头即断开。

2)多芯铜软线连接。多股铜芯软线与螺钉连接时,可先将软线芯线做成羊眼圈状,挂锡后再与螺钉固定。也可将导线芯线挂锡后,将芯线顺着螺钉旋进方向紧绕一周,再围绕住芯线根部绕将近一周后,拧紧螺钉,如图2-32所示。

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图2-31 导线在螺钉上旋绕

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图2-32 软线与螺钉连接

无论采用哪种方法,都要注意导线线芯根部无绝缘层的长度不能太长,根据导线粗细以1~3mm为宜。

(3)导线与针孔式接线桩连接。当导线与针孔式接线桩连接时,应把要连接的芯线插入接线桩头针孔内,线头露出针孔1~2mm。若针孔允许插入双根芯线,可把芯线折成双股后再插入针孔,如图2-33所示。若针孔较大,可在连接单芯线的针孔内加垫铜皮,或在多股线芯线上缠绕一层导线,以扩大芯线直径,使芯线与针孔直径相适应,如图2-34所示。

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图2-33 用螺钉支紧的连接方法

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图2-34 针孔过大的连接方法

导线与针孔式接线桩头连接时,应使螺钉顶压更加平稳、牢固并且不伤芯线。若用两根螺钉顶压,则芯线线头必须插到底,使两个螺钉都能压住芯线,并应先拧牢前端的螺钉,后拧另一个螺钉。

(4)单芯导线与器具连接。单芯导线与专用开关、插座可采用插接法接线。单芯导线剥切时露出芯线长度为12~15mm,由接线桩头的针孔中插入后,压线弹簧片将导线芯线压紧,即完成接线的过程。

需要拔出芯线时,用小螺钉旋具插入器具开孔中,把导线拔出,芯线即可脱离,如图2-35所示。

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图2-35 单芯线与器具连接

1—塑料单芯线;2—导电金属片;3—压线弹簧片;4—导线连接孔;5—螺钉旋具插入孔