Гильзы

Гильзы кабельные: классификация, конструкция, применение и технология обжима

Гильза кабельная (кабельный наконечник, оконцеватель) – это электроустановочное изделие, предназначенное для надежного механического соединения и электрического контакта между проводником (жилой кабеля или провода) и клеммой электрооборудования, шиной или другим проводником. Основная функция – создание долговечного, стабильного и безопасного соединения с низким переходным сопротивлением, исключающее нагрев и окисление в месте контакта.

Классификация и типы гильз

Гильзы систематизируют по нескольким ключевым признакам: материалу проводника, способу монтажа, конструкции и назначению.

1. По материалу проводника и гильзы

• Для медных жил (ГМ – гильза медная): Изготавливаются из электролитической меди (Cu). Могут быть лужеными (покрытыми слоем олова или сплава олово-свинец) для защиты от окисления и облегчения пайки, либо нелужеными.
• Для алюминиевых жил (ГА – гильза алюминиевая): Производятся из алюминия (Al) или его сплавов. Применяются для оконцевания алюминиевых проводников.
• Алюмомедные (ГАМ – гильза алюмомедная) и медно-алюминиевые переходные: Биметаллические изделия. Алюмомедная гильза имеет алюминиевую основу и медную луженую опрессовываемую часть, предназначена для соединения алюминиевых жил с медными выводами. Медно-алюминиевая (переходная) используется для соединения медного и алюминиевого проводников между собой, предотвращая гальваническую коррозию.

2. По способу монтажа (типу соединения)

• Опрессовываемые (обжимные): Монтаж осуществляется методом опрессовки (обжима) с помощью специального ручного, гидравлического или электромеханического инструмента. Наиболее распространенный и надежный тип.
• Болтовые (винтовые): Соединение жилы осуществляется затяжкой одного или нескольких винтов. Часто имеют универсальный зажим для разных сечений. Применяются в случаях, где важна возможность перемонтажа без специального инструмента.
• Пайки: Устаревший тип, требующий использования припоя и паяльника. В современной энергетике для силовых соединений практически не применяется из-за трудоемкости и риска «холодной» пайки.

3. По конструкции и назначению

• Трубчатые (глухие): Представляют собой цельнометаллическую трубку с одной или двумя зонами опрессовки. Используются для оконцевания одной жилы или для соединения двух жил «встык».
• Штыревые (вилочные, кольцевые, ножевые): Имеют контактную часть в форме вилки (вилочные), кольца (кольцевые) или штыря (ножевые, pin). Предназначены для подключения к стандартным клеммникам аппаратов защиты, автоматических выключателей, клеммных колодок. Обозначаются буквами: В – вилка, К – кольцо, Ш – штырь.
• Соединительные изолированные (СИЗ): Пластиковый колпачок с конической пружиной внутри. Применяются для быстрого соединения однопроволочных жил малого сечения в осветительных сетях путем скрутки.
• Соединительные гильзы (ГСИ – гильза соединительная изолированная): Медная трубка в изоляции из ПВХ или нейлона. Предназначены для неразъемного соединения двух или более медных жил путем опрессовки.

Конструктивные элементы и маркировка

Типичная штыревая гильза (например, кольцевая) состоит из:

• Контактная часть: Кольцо, вилка и т.д. Имеет стандартизированные размеры (диаметр отверстия, ширину хвостовика) под болт определенного диаметра (М4, М5, М6, М8, М10, М12).
• Обжимная (кабельная) часть: Трубка, в которую вставляется зачищенная жила. Может быть с воронкой для облегчения ввода жилы.
• Упор (бортик): Разделяет две части и служит ограничителем для ввода жилы, предотвращая ее выход в контактную зону.

Маркировка осуществляется по ГОСТ или ТУ. Пример: ГМЛ 70-10-11.

• ГМ – Гильза Медная.
• Л – Луженая.
• 70 – Номинальное сечение присоединяемой жилы, мм².
• 10 – Диаметр отверстия под болт (М10).
• 11 – Исполнение (длина контактного лепестка).

Для гильз под опрессовку критически важным параметром является диапазон сечений, на который она рассчитана (например, 16-25 мм²).

Технология опрессовки: инструмент и методы

Опрессовка – основной метод монтажа силовых гильз. Процесс требует строгого соблюдения технологии.

Инструмент для опрессовки

• Ручные пресс-клещи: Для сечений до 35-50 мм². Могут быть с храповым механизмом, обеспечивающим полный цикл обжима.

Гидравлические прессы:

• Ручные (помповые) с набором сменных матриц (пуансонов) и наконечников. Для сечений от 6 до 300 мм² и более.
• С электроприводом (гидравлические насосы) для частого использования.
• Матрицы и пуансоны: Сменные рабочие части пресса. Форма (шестигранная, квадратная, секторная, точечная) и размер должны строго соответствовать типу и сечению гильзы.

Этапы опрессовки

1. Подготовка жилы: Снять изоляцию на длину, равной глубине обжимной части гильзы. Зачистить поверхность жилы от окислов абразивным инструментом (не оставляющим частиц), обработать кварцево-вазелиновой пастой (для алюминия) или консервирующей смазкой.
2. Подбор гильзы и матрицы: Убедиться, что сечение жилы входит в диапазон гильзы. Подобрать матрицу с маркировкой, соответствующей данному сечению.
3. Установка гильзы: Вставить жилу в обжимную часть гильзы до упора.
4. Опрессовка: Установить матрицу в пресс. Расположить гильзу в матрице так, чтобы стык швов гильзы (если есть) находился на стороне, противоположной пуансону. Выполнить обжим. Для больших сечений (обычно от 120 мм²) выполняют два или более обжима с разных сторон.
5. Контроль: Визуально проверить глубину и равномерность оттиска матрицы. Измерить переходное сопротивление (при необходимости).
6. Изоляция: Место опрессовки и открытую часть жилы заизолировать термоусаживаемой трубкой с клеевым слоем или изолентой.

Таблица выбора гильз и матриц для опрессовки (пример для медных гильз)

Номинальное сечение жилы, мм²	Тип гильзы (пример)	Рекомендуемая форма обжима	Тип матрицы/пуансона	Количество обжимов
1.5 – 2.5	ГМЛ трубчатая	Сплошная локальная деформация	Точечный пуансон	2
6 – 16	ГМЛ, НШВИ	Сплошная деформация по периметру	Шестигранная или квадратная матрица	1
25 – 95	ГМЛ, ГМШ	Секторная или шестигранная	Секторная или шестигранная матрица	1 (2 для алюминия)
120 – 240	ГМЛ, ГМТ	Шестигранная	Шестигранная матрица	2-3
300 – 500	ГМТ (трубчатая)	Шестигранная	Шестигранная матрица большого формата	3-4

Нормативная база и стандарты

Производство и применение гильз регламентируется рядом стандартов:

• ГОСТ Р 50043.1-2012 (МЭК 61238-1:2003): Соединители для силовых кабелей с медными или алюминиевыми жилами на номинальное напряжение до 30 кВ. Основополагающий стандарт, определяющий требования, методы испытаний (включая циклы нагрева-охлаждения).
• ГОСТ Р МЭК 60228-2004: Проводники изолированных кабелей.
• Стандарты производителей инструмента (HYPERTRONIK, FERM, KRAFTOOL, KBT): Содержат таблицы соответствия сечений, гильз и матриц.
• ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), Глава 2.1: Устанавливает общие требования к соединениям, ответвлениям и оконцеванию проводников.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Можно ли опрессовывать многопроволочную (гибкую) жилу в гильзу для однопроволочной?

Нет, категорически не рекомендуется. Гильзы для моножил (серии ТМ, например) имеют меньший внутренний диаметр и не рассчитаны на равномерное обжатие пучка гибких проволок. Для гибких жил существуют специальные гильзы (серии НГИ, ПГИ) с увеличенной длиной обжимной части, а перед опрессовкой жилу часто обжимают втулкой или обматывают медной лентой для придания формы.

2. Чем отличается шестигранный обжим от секторного и точечного?

Шестигранный обжим обеспечивает равномерное радиальное сжатие по всему периметру, создавая максимальную площадь контакта и механическую прочность. Является предпочтительным для большинства силовых соединений. Секторный обжим деформирует гильзу в четырех секторах, также обеспечивая хороший контакт. Точечный (локальный) обжим применяется для малых сечений и соединительных гильз СИЗ, но для силовых цепей он менее надежен из-за меньшей площади контакта.

3. Как правильно выбрать матрицу для пресса?

Матрица выбирается строго по двум параметрам: 1) Тип гильзы (производитель часто указывает код матрицы); 2) Номинальное сечение жилы. На матрице всегда нанесена маркировка с диапазоном сечений (например, «16-25»). Использование матрицы несоответствующего размера приводит к недожару (высокое сопротивление) или пережару (ослабление механической прочности, надрыв гильзы).

4. Нужно ли обжимать алюминиевые жилы иначе, чем медные?

Да. Для алюминия обязательна очистка жилы и обработка специальной пастой (КВЗ, ЦАП и аналоги) для удаления окисной пленки и предотвращения ее повторного образования. Часто требуется большее количество обжимов (минимум два для сечений от 16 мм²). Рекомендуется использовать более высокое усилие прессования (матрицы с маркировкой «Al» или «A»).

5. Как контролировать качество опрессовки?

Визуальный контроль: обжим должен быть расположен по центру обжимной зоны гильзы, оттиск матрицы четкий и равномерный. Проверка калибром: после обжима можно измерить диаметр обжатой зоны штангенциркулем и сравнить с паспортным значением из таблицы производителя инструмента. Наиболее объективный метод – измерение переходного сопротивления микроомметром. Сопротивление качественного соединения не должно превышать сопротивление участка целой жилы той же длины.

6. Что такое гильзы ГМШ и НШВИ? В чем разница?

ГМШ – Гильза Медная Штыревая. Классический силовой наконечник под опрессовку с кольцевым или вилочным хвостовиком. НШВИ – Наконечник Штыревой Втулочный Изолированный. Это гильза в уже готовой изоляции из ПВХ, часто с упорным бортиком. Предназначена для быстрого монтажа без последующей изоляции, преимущественно в низковольтных распределительных щитах (ЩР, ВРУ) для сечений до 35 мм². НШВИ часто имеют два обжимных гнезда (для основного и дополнительного провода).

7. Допустимо ли соединение медных и алюминиевых жил через медную гильзу?

Нет, прямое соединение меди и алюминия запрещено ПУЭ из-за возникновения гальванической пары и интенсивной электрохимической коррозии алюминия. Для этого необходимо использовать либо биметаллические переходные гильзы (алюмомедные), либо специальные клеммные колодки с переходным слоем или покрытием.

Заключение

Гильзы кабельные являются критически важным элементом любой электроустановки. Их правильный выбор, соответствующий материалу и сечению жилы, типу подключения и условиям эксплуатации, а также неукоснительное соблюдение технологии монтажа (прежде всего, опрессовки) являются залогом создания долговечного, надежного и безопасного электрического соединения. Пренебрежение нормами выбора и обжима приводит к локальному перегреву, разрушению контакта, выходу из строя оборудования и создает прямую угрозу пожара. Современный рынок предлагает широкий спектр решений – от изолированных наконечников для щитового монтажа до мощных медных гильз для шинных соединений в энергосистемах, что позволяет обеспечить качественное соединение в любой технической ситуации.