Гильзы

Гильзы кабельные: классификация, конструкция, применение и технология монтажа

Гильзы кабельные (соединительные, обжимные) представляют собой электроустановочные изделия, предназначенные для создания неразъемного, механически прочного и электропроводящего соединения жил проводов и кабелей. Основное назначение – обеспечение надежного электрического контакта с низким и стабильным переходным сопротивлением, а также механической целостности соединения в кабельных линиях, сборных шинах и других элементах электроустановок.

Классификация и типы гильз

Гильзы систематизируют по ряду ключевых признаков, определяющих их область применения и технические характеристики.

1. По материалу проводника и назначению:

• Гильзы медные (ГМ) – изготавливаются из электротехнической меди (М1, М2). Применяются для соединения медных жил. Могут быть лужеными (покрытыми слоем олова или сплава олово-свинец) для защиты от окисления и облегчения пайки.
• Гильзы алюминиевые (ГА) – изготавливаются из алюминия (А5, А6). Применяются для соединения алюминиевых жил.
• Гильзы медно-алюминиевые (ГАМ или ГМА) – биметаллические гильзы, предназначенные для соединения медных и алюминиевых жил между собой. Конструктивно представляют собой цельнолитую деталь, где одна часть выполнена из алюминия, а другая – из меди, соединенных методом сварки взрывом или диффузионной сваркой. Исключают непосредственный контакт разнородных металлов, предотвращая электрокоррозию.
• Гильзы для соединения с выводами оборудования (гильзы наконечники, штыревые наконечники типа НШПИ, НКИ) – комбинированные изделия, имеющие с одной стороны трубчатую часть для обжима жилы, а с другой – плоский или штыревой контактный вывод под болтовое соединение.

2. По конструкции и способу монтажа:

• Трубчатые сплошные (глухие) – наиболее распространенный тип. Представляют собой отрезок металлической трубки. Соединение создается путем обжатия гильзы с помещенными в нее жилами специальным инструментом (пресс-клещами, гидропрессом).
• Трубчатые с секциями обжима (сегментированные) – имеют внутренние перегородки, разделяющие гильзу на секции для каждой соединяемой жилы. Обеспечивают точное позиционирование жил и равномерное распределение контактного давления.
• Ответвительные (прокалывающие) сжимы (ОС) – предназначены для ответвления магистральной линии без ее разрезания. Имеют шип-электрод, который при обжиме прокалывает изоляцию магистрального проводника, обеспечивая контакт. Оснащены герметизирующими прокладками.
• Изолированные гильзы (с контактной пастой) – гильзы, поставляемые с предустановленным слоем изоляции (обычно ПВХ) и заполненные кварцево-вазелиновой пастой. Паста удаляет окислы с поверхности алюминия и защищает соединение от повторного окисления. Изоляция не требует последующего термоусадки или обмотки изолентой.

3. По форме обжима:

• Под местный вдавливание (индастриальный стандарт) – обжим осуществляется шестигранными, квадратными или трапециевидными матрицами, деформирующими гильзу по всему периметру. Наиболее надежный и распространенный метод.
• Под опрессовку кольцевым (радиальным) обжатием – гильза деформируется по всей окружности одновременно с помощью конического пуансона или специальных матриц. Создает равномерное давление.
• Под опрессовку локальным вдавливанием (точечную, двухточечную) – менее надежный метод, при котором давление создается в 2-4 точках. Чаще применяется для наконечников малых сечений.

Конструктивные параметры и маркировка

Основные параметры гильзы включают: номинальное сечение (указываемое в мм²), минимальную и максимальную суммарную площадь сечения соединяемых жил, внутренний и наружный диаметр, длину. Маркировка согласно ГОСТ 9688-82 или ТУ производителя обычно содержит тип гильзы, материал и номинальное сечение. Например: ГМ-50 – гильза медная на сечение 50 мм²; ГАМ-16-10 – гильза медно-алюминиевая для соединения алюминиевой жилы 16 мм² и медной 10 мм².

Технология монтажа: пошаговая инструкция

1. Подготовка жил. С кабелей снимается изоляция на длину, равной примерно половине длины гильзы. Оголенные жилы зачищаются от окисной пленки щеткой или абразивной шкуркой, при необходимости обрабатываются кварцево-вазелиновой пастой (для алюминия).
2. Подбор гильзы и инструмента. Выбирается гильза соответствующего типа и сечения. Подбирается матрица для пресс-клещей, маркированная по сечению гильзы.
3. Формирование пучка жил. Жилы плотно скручиваются и вставляются в гильзу до упора. Допускается небольшой выступ жил (1-2 мм).
4. Опрессовка. Гильза устанавливается в матрицу пресс-клещей строго по центру. Обжим производится от середины гильзы к ее краям, если иное не предусмотрено инструкцией. Для гильз большого сечения выполняется несколько обжимов. Каждый обжим должен иметь оттиск маркировки матрицы.
5. Проверка качества. Визуально контролируется отсутствие трещин, правильность расположения оттисков. Проверяется механическая прочность соединения (отсутствие люфта).
6. Изоляция. Опрессованное соединение изолируется термоусаживаемой трубкой с клеевым слоем, изоляционной лентой или колпачком СИЗ.

Сравнительная таблица: Медные vs Алюминиевые vs Медно-алюминиевые гильзы

Параметр	Медные гильзы (ГМ)	Алюминиевые гильзы (ГА)	Медно-алюминиевые гильзы (ГАМ)
Основной материал	Медь (Cu)	Алюминий (Al)	Биметалл Al-Cu
Электропроводность	Высокая (58 МСм/м)	Средняя (37 МСм/м)	Различная на участках
Склонность к окислению	Слабая (оксид проводящий)	Сильная (оксид непроводящий)	Требуется защита алюминиевой части
Механическая прочность	Высокая	Низкая (склонность к ползучести)	Зависит от участка
Основное применение	Соединение медных жил	Соединение алюминиевых жил	Соединение медных и алюминиевых жил между собой
Требования к обработке	Зачистка, возможна лужение	Обязательная зачистка и покрытие пастой	Зачистка, покрытие пастой алюминиевой жилы

Критерии выбора гильз

• Материал жил. Главный определяющий фактор. Несоблюдение правила совместимости материалов приводит к гальванической коррозии и разрушению соединения.
• Суммарное сечение жил. Должно находиться в диапазоне, указанном в технической документации на гильзу. Нельзя использовать гильзу меньшего сечения.
• Класс гибкости жил. Для соединения гибких (многопроволочных) жил часто требуются специальные гильзы или обработка жил наконечниками под опрессовку.
• Условия эксплуатации. Для улицы, сырых помещений, агрессивных сред выбираются изолированные или луженые гильзы с последующей герметичной изоляцией.
• Тип инструмента. Гильза должна быть совместима с имеющимся обжимным инструментом (форма, размер матриц).

Контроль качества соединения

Качество опрессованного соединения оценивается по следующим критериям: отсутствие видимых трещин и расслоений металла гильзы; наличие контрольных оттисков от матрицы; невозможность провернуть или выдернуть жилы из гильзы при приложении допустимого усилия; измеренное переходное сопротивление не должно превышать сопротивление равноценного по длине участка целой жилы. Для критичных соединений применяется тепловизионный контроль под нагрузкой.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем гильза принципиально отличается от клеммной колодки или сварки?

Гильза создает неразъемное соединение, обладающее максимальной механической прочностью и стабильностью электрических характеристик на весь срок службы кабеля. Клеммные колодки – разъемные соединения, подверженные ослаблению из-за вибрации и температурных деформаций. Сварка (термитная, газопламенная) требует высокой квалификации исполнителя и создает зону термического влияния, а соединение пайкой имеет низкую механическую прочность и склонно к ползучести.

Можно ли обжимать гильзу обычными пассатижами или молотком?

Категорически нет. Это приводит к неконтролируемой деформации, нарушению контактного давления, образованию зазоров и, как следствие, к перегреву соединения. Допускается только использование сертифицированного обжимного инструмента с матрицами, соответствующими сечению гильзы.

Как правильно выбрать количество и расположение обжимов на гильзе?

Количество обжимов зависит от длины и сечения гильзы, а также требований производителя. Общее правило: обжимы располагаются со смещением относительно друг друга, минимальное расстояние между ними – 2-3 мм. Для гильз сечением до 120 мм² обычно достаточно двух обжимов с каждого конца. Для больших сечений применяется многорядная опрессовка. Точная схема указана в технических картах на опрессовку.

Нужно ли обслуживать опрессованное соединение после монтажа?

Правильно выполненное опрессованное соединение не требует периодического обслуживания (подтяжки, проверки). Единственной рекомендацией является периодический тепловизионный контроль соединений на ответственных линиях под максимальной нагрузкой.

Что надежнее: изолированная гильза с пастой или обычная гильза с последующей термоусадкой?

Оба метода при правильном исполнении надежны. Изолированные гильзы ускоряют монтаж и гарантируют наличие защитной пасты для алюминия. Термоусадка с клеевым слоем обеспечивает лучшую герметизацию и механическую защиту, но требует отдельного этапа работ и контроля усадки. Выбор зависит от условий монтажа и эксплуатации.

Как соединять жилы разного сечения одной гильзой?

Для этого существуют специальные гильзы, маркированные двумя значениями сечения (например, 16/10). Использование стандартной гильзы по большему сечению для жил разного диаметра недопустимо, так как не обеспечит надежного контакта с жилой меньшего сечения. В таком случае применяют либо специализированные гильзы, либо последовательное соединение через ответвительный сжим или клемму.

Каков срок службы правильно выполненного опрессованного соединения?

Срок службы опрессованного соединения равен или превышает срок службы самого кабеля, при условии работы в рамках номинальных электрических и температурных режимов, и может составлять 30 и более лет.