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第15章 导线的连接

导线连接不好,可导致用电器具不能正常运行,线路损耗加大,时间一长,还可能发生断路。连接导线要求导线接头应紧密牢固,接头处的绝缘强度不应低于导线本身的绝缘强度。

一、导线的切剥

导线接头之前应把导线上的绝缘层剥除。除用剥线钳切剥导线外,还必须学会用电工刀或钢丝钳切剥导线的绝缘层。对于不同截面、不同材质的导线,应选用合适的切剥方法。单层绝缘线用斜切剥,多层绝缘线分层剥削,每层的剥削方法与单层绝缘线相同。对绝缘层比较厚的导线,采用斜剥法,即像削铅笔一样进行剥削。

1.塑料层的切剥

(1)当芯线截面积不超过4毫米2时,用钢丝钳切剥。其操作方法是:根据线头所需长度,用钳头刀口轻切塑料层(切不可着芯线),然后右手握住钳子头部用力向外剥去塑料层。与此同时,左手反向用力配合,如图2-23所示。图2-23钢丝钳切剥塑料绝缘层

(2)规格较大的塑料线,可用电工刀进行切剥。具体方法是:根据所需线长,用刀口以45°倾斜角切入塑料绝缘层(切不可入芯线),接着刀面与芯线保持25°左右用力向外削出一条缺口,然后将其余绝缘层向后扳翻剥离,并用电工刀取齐切去,如图2-24所示。

2.塑料护套线的切剥

先用电工刀剥离护套层,具体方法是:根据所需长度用刀尖在线芯缝隙间划开护套层,接着扳翻并用刀口切齐,如图2-25所示。护套线芯线绝缘层的切剥方法如同塑料线,只不过在绝缘层的切口与护套层的切口间应留有5~10毫米的距离。

3.橡皮线的切剥

先用电工刀尖划开编织保护层,其方法与剥离护套层相同,然后用切剥塑料线的方法剥去橡胶层,最后松散棉纱层至根部并用电工刀切去。

4.花线的切剥

先用电工刀将棉纱织物的四周切割一圈后拉去,然后按切剥橡皮线的方法进行切剥。

5.铅包线的剥离

先用电工刀将铅包层切割一刀,然后用双手来回扳动切口处以使铅层沿切口折断并将铅层套拉去,如图2-26所示。绝缘层的切剥方法同塑料线。

需要连接的导线种类和形式不同,其连接的方法也不同。常用的连接方法有绞合连接、紧压连接、焊接等。

1.绞合连接

绞合连接是指将需连接导线的芯线直接紧密绞合在一起。铜导线常用绞合连接。

(1)单股铜导线的直接连接。小截面单股铜导线连接方法如图2-27所示,先将两导线的芯线线头作X形交叉,再将它们相互缠绕2~3圈后扳直两线头,接着将每个线头在另一芯线上紧贴密绕5~6圈后剪去多余线头并钳平切口毛刺即可。

大截面单股铜导线连接方法如图2-28所示,先在两导线的芯线重叠处填入一根相同直径的芯线,再用一根截面约1.5毫米2的裸铜线在其上紧密缠绕,缠绕长度为导线直径的10倍左右,接着将被连接导线的芯线线头分别折回,再将两端的缠绕裸铜线继续缠绕5~6圈后剪去多余线头即可。

不同截面单股铜导线连接方法如图2-29所示,先将细导线的芯线在粗导线的芯线上紧密缠绕5~6圈,接着将粗导线芯线的线头折回紧压在缠绕层上,再用细导线芯线在其上继续缠绕3~4圈后剪去多余线头即可。

(2)单股铜导线的分支连接。①单股铜导线的T型分支连接,如图2-30所示,先将支线芯线线头(截面积较小)与干线芯线(截面积较大)作十字相交,使支线留出约3~5毫米根部。当支线截面较小时,将其环绕成结状,再把支线线头抽紧、扳直,然后密缠6~8圈,最后剪去多余芯线并钳平切口毛刺。当支线截面较大时,因绕成结后不易平服,可在十字交叉后直接并绕8圈。图2-30单股铜导线的T型分支连接②单股铜导线的十字分支连接,如图2-31所示,将上下支路芯线的线头紧密缠绕在干路芯线上5~8圈后剪去多余线头即可。可以将上下支路芯线的线头向一个方向缠绕,如图2-31(a),也可以向左右两个方向缠绕,如图2-31(b)。

(3)多股铜导线的直接连接。多股铜导线的直接连接方法如图2-32所示,首先将剥去绝缘层的多股芯线拉直,将其靠近绝缘层的约1/3芯线绞合拧紧,而将其余2/3芯线成伞状散开,另一根需连接的导线芯线也如此处理。接着将两伞状芯线相对着互相插入后捏平芯线,然后将每一边的芯线线头分作3组,先将某一边的第一组线头翘起并紧密缠绕在芯线上,再将第二组线头翘起并紧密缠绕在芯线上,最后将第三组线头翘起并紧密缠绕在芯线上。以同样方法缠绕另一边的线头。

(4)多股铜导线的分支连接。多股铜导线的T型分支连接有2种方法,一种方法如图2-33所示,将支路芯线90°折弯后与干路芯线并行,如图2-33(a),然后将线头折回并紧密缠绕在芯线上即可,如图2-33(b)。

另一种方法如图2-34所示,将支路芯线靠近绝缘层的约1/8芯线绞合拧紧,其余7/8芯线分为2组如图2-34(a),一组插入干路芯线当中,另一组放在干路芯线前面,并朝右边按图2-34(b)所示方向缠绕4~5圈。再将插入干路芯线当中的那一组朝左边按图2-34(c)所示方向缠绕4~5圈,连接好的导线如图2-34(d)所示。

(5)单股铜导线与多股铜导线的连接。单股铜导线与多股铜导线的连接方法如图2-35所示,先将多股导线的芯线绞合拧紧成单股状,再将其紧密缠绕在单股导线的芯线上5~8圈,最后将单股芯线线头折回并压紧在缠绕部位即可。

(6)同一方向的导线的连接。当需要连接的导线来自同一方向时,可以采用图2-36所示的方法。对于单股导线,可将一根导线的芯线紧密缠绕在其他导线的芯线上,再将其他芯线的线头折回压紧即可。对于多股导线,可将两根导线的芯线互相交叉,然后绞合拧紧即可。对于单股导线与多股导线的连接,可将多股导线的芯线紧密缠绕在单股导线的芯线上,再将单股芯线的线头折回压紧即可。

(7)双芯或多芯电线电缆的连接。双芯护套线、三芯护套线或电缆、多芯电缆在连接时,应注意尽可能将各芯线的连接点互相错开位置,可以更好地防止线间漏电或短路。图2-37(a)所示为双芯护套线的连接情况,图2-37(b)所示为三芯护套线的连接情况,图2-37(c)所示为四芯电力电缆的连接情况。

2.紧压连接

铝导线虽然也可采用绞合连接,但铝芯线的表面极易氧化,日久将造成线路故障,因此铝导线通常采用紧压连接。

紧压连接是指用铜或铝套管套在被连接的芯线上,再用压接钳或压接模具压紧套管使芯线保持连接,压接钳如图2-38所示。铜导线(一般是较粗的铜导线)和铝导线都可以采用紧压连接,铜导线的连接应采用铜套管,铝导线的连接应采用铝套管。紧压连接前应先清除导线芯线表面和压接套管内壁上的氧化层和沾污物,以确保接触良好。

(1)铜导线或铝导线的紧压连接。压接套管截面有圆形和椭圆形两种,如图2-39圆截面套管内可以穿入1根导线,椭圆截面套管内可以并排穿入2根导线。

圆截面套管使用时,将需要连接的两根导线的芯线分别从左右两端插入套管相等长度,以保持两根芯线的线头的连接点位于套管内的中间,然后用压接钳或压接模具压紧套管,一般情况下只要在每端压一个坑即可满足接触电阻的要求。在对机械强度有要求的场合,可在每端压两个坑,对于较粗的导线或机械强度要求较高的场合,可适当增加压坑的数目,如图2-40所示。图2-40圆截面套管的使用椭圆截面套管使用时,将需要连接的两根导线的芯线分别从左右两端相对插入并穿出套管25~35毫米,如图2-41(a)所示;然后压紧套管即可,如图2-41(b)所示。椭圆截面套管不仅可用于导线的直线压接,而且可用于同一方向导线的压接,如图2-41(c)所示;还可用于导线的T型分支压接或十字分支压接,如图2-41(d)和图2-41(e)所示。

(2)铜导线与铝导线之间的紧压连接。当需要将铜导线与铝导线进行连接时,必须采取防止电化腐蚀的措施。因为铜和铝的标准电极电位不一样,如果将铜导线与铝导线直接铰接或压接,在其接触面将发生电化腐蚀,引起接触电阻增大而过热,造成线路故障。常用的防止电化腐蚀的连接方法有两种。

①采用铜铝连接套管。铜铝连接套管的一端是铜质,另一端是铝质,如图2-42(a)所示。使用时将铜导线的芯线插入套管的铜端,将铝导线的芯线插入套管的铝端,然后压紧套管即可,如图2-42(b)所示。

②将铜导线镀锡后采用铝套管连接。由于锡与铝的标准电极电位相差较小,在铜与铝之间夹垫一层锡也可以防止电化腐蚀。具体做法是先在铜导线的芯线上镀上一层锡,再将镀锡铜芯线插入铝套管的一端,铝导线的芯线插入该套管的另一端,最后压紧套管即可,如图2-43所示。

3.焊接

焊接是指将金属(焊锡等焊料或导线本身)熔化融合而使导线连接。电工技术中导线连接的焊接种类有锡焊、电阻焊、电弧焊、气焊、钎焊等。

(1)铜导线接头的锡焊。①较细的铜导线:其接头可用大功率(例如150瓦)电烙铁进行焊接。焊接前应先清除铜芯线接头部位的氧化层和沾污物。为增加连接可靠性和机械强度,可将待连接的两根芯线先行绞合,再涂上无酸助焊剂,用电烙铁蘸焊锡进行焊接即可,如图2-44所示。焊接中应使焊锡充分熔融渗入导线接头缝隙中,焊接完成的接点应牢固光滑。

②较粗(一般指截面16毫米2以上)的铜导线接头可用浇焊法连接。浇焊前同样应先清除铜芯线接头部位的氧化层和沾污物,涂上无酸助焊剂,并将线头绞合。将焊锡放在化锡锅内加热熔化,当熔化的焊锡表面呈磷黄色说明锡液已达符合要求的高温,即可进行浇焊。浇焊时将导线接头置于化锡锅上方,用耐高温勺子盛上锡液从导线接头上面浇下,如图2-45所示。刚开始浇焊时因导线接头温度较低,锡液在接头部位不会很好渗入,应反复浇焊,直至完全焊牢为止。浇焊的接头表面也应光洁平滑。

(2)铝导线接头的焊接。铝导线接头的焊接一般采用电阻焊或气焊。电阻焊是指用低电压大电流通过铝导线的连接处,利用其接触电阻产生的高温高热将导线的铝芯线熔接在一起。电阻焊应使用特殊的降压变压器(1千伏安、初级220伏、次级6~12伏),配以专用焊钳和碳棒电极,如图2-46所示。

气焊是指利用气焊枪的高温火焰,将铝芯线的连接点加热,使待连接的铝芯线相互熔融连接。气焊前应将待连接的铝芯线绞合,或用铝丝或铁丝绑扎固定,如图2-47所示。

三、缠包绝缘带

为了进行连接,导线连接处的绝缘层已被去除。导线连接完成后,必须对所有绝缘层已被去除的部位进行绝缘处理,以恢复导线的绝缘性能,恢复后的绝缘强度应不低于导线原有的绝缘强度。

导线连接处的绝缘处理通常采用绝缘胶带进行缠裹包扎。一般电工常用的绝缘带有黄蜡带、涤纶薄膜带、黑胶布带、塑料胶带、橡胶胶带等。绝缘胶带的宽度常用20毫米的,使用较为方便。

1.一般导线接头的绝缘处理

一字形连接的导线接头可按图2-48所示进行绝缘处理,先包缠一层黄蜡带,再包缠一层黑胶布带。将黄蜡带从接头左边绝缘完好的绝缘层上开始包缠,包缠2圈后进入剥除了绝缘层的芯线部分,如图2-48(a)。包缠时黄蜡带应与导线成55°左右倾斜角,每圈压叠带宽的1/2,如图2-48(b),直至包缠到接头右边2圈距离的完好绝缘层处。

然后将黑胶布带接在黄蜡带的尾端,按另一斜叠方向从右向左包缠,如图2-48(c)、(d),仍每圈压叠带宽的1/2,直至将黄蜡带完全包缠住。包缠处理中应用力拉紧胶带,注意不可稀疏,更不能露出芯线,以确保绝缘质量和用电安全。对于220伏线路,也可不用黄蜡带,只用黑胶布带或塑料胶带包缠2层。在潮湿场所,应使用聚氯乙烯绝缘胶带或涤纶绝缘胶带。

导线分支接头的绝缘处理基本方法同上,T型分支接头的包缠方向如图2-49所示,走一个T型来回,使每根导线上都包缠2层绝缘胶带,每根导线都应包缠到完好绝缘层的2倍胶带宽度处。

对导线的十字分支接头进行绝缘处理时,包缠方向如图2-50所示,走一个十字形地来回,使每根导线上都包缠2层绝缘胶带,每根导线也都应包缠到完好绝缘层的2倍胶带宽度处。