Наконечники концевые
Наконечники концевые: классификация, конструкция, применение и монтаж
Наконечники концевые (также известные как кабельные наконечники, наконечники штыревые или наконечники под болт) представляют собой электроустановочные изделия, предназначенные для оконцевания жил кабелей и проводов с целью создания надежного электрического и механического соединения в зажимах (клеммах) аппаратов, распределительных устройств, шин и других элементов электроустановок. Их основная функция – обеспечение качественного контакта, предотвращение распушения многопроволочной жилы, увеличение площади контакта и, как следствие, снижение переходного сопротивления и перегрева в точке соединения.
Классификация и типы концевых наконечников
Классификация наконечников осуществляется по ряду ключевых признаков: материал, тип жилы, способ монтажа, форма контактной части, наличие защитного покрытия.
1. По материалу изготовления:
- Медные (ТМ): Изготавливаются из электротехнической меди (М1, М2, М3). Применяются для оконцевания медных жил. Могут быть лужеными (покрытыми слоем олова или сплава олово-свинец) для защиты от окисления и облегчения пайки.
- Алюминиевые (ТА): Изготавливаются из алюминиевых сплавов (А5, АД0). Используются для алюминиевых жил. Для соединения с медными шинами или выводами аппаратов требуют мер по предотвращению гальванической коррозии (например, использование биметаллических шайб или луженых наконечников).
- Биметаллические (ТАМ) или медно-алюминиевые: Состоят из двух частей, прочно соединенных (обычно сваркой или прессованием): алюминиевой гильзовой части для опрессовки алюминиевой жилы и медной контактной части для подключения к медной шине. Решают проблему прямого контакта разнородных металлов.
- Латунные: Обладают повышенной механической прочностью и стойкостью к коррозии, часто используются в сложных условиях эксплуатации.
- Для многопроволочных (гибких) жил: Имеют полую гильзовую часть для ввода и обжатия жилы. Это наиболее распространенный тип.
- Для однопроволочных (жестких) жил: Конструктивно схожи, но могут иметь меньшую длину гильзы.
- Под болт (штыревые): Имеют в контактной части круглое отверстие под болт. Самый распространенный тип. Диаметр отверстия (d) – ключевой параметр.
- Вилковые (штекерные): Имеют раздвоенную контактную часть (вилку), позволяющую быстро устанавливать и снимать соединение без откручивания болта (например, наконечники типа НШВИ).
- Кольцевые (О-образные): Контактная часть выполнена в виде замкнутого кольца. Обеспечивают более надежное соединение, так как не могут соскользнуть с болта при ослаблении, но требуют полного откручивания крепежа для монтажа.
- Флажковые (U-образные, вилочные с замком): Представляют собой открытую вилку с отверстием под болт, часто с фиксирующим язычком. Компромисс между кольцевыми и вилочными типами.
- Штыревые (пиновые): Контактная часть выполнена в виде штыря круглого или прямоугольного сечения. Используются для подключения к специальным клеммным колодкам или разъемам.
- Опрессовываемые (обжимные): Монтируются методом механического обжатия (опрессовки) с помощью ручного, гидравлического или электромеханического инструмента. Требуют точного подбора по сечению жилы.
- Паяные: Жила вводится в гильзу и фиксируется припоем. Обеспечивают отличный электрический контакт, но процесс более трудоемок и требует навыков. Часто используются в электронике и слаботочных системах.
- Сварные: Соединение жилы с наконечником осуществляется сваркой (термитной, контактной). Применяется для особо ответственных соединений или больших сечений.
- Винтовые (самозажимные): Имеют в гильзовой части винт, который при закручивании прижимает и фиксирует жилу. Удобны для разовых работ, но, как правило, уступают в надежности опрессованным соединениям, особенно для больших токов.
- Гильзовая (кабельная) часть: Полый цилиндр, в который вводится зачищенная жила кабеля. Может иметь контрольное отверстие для визуальной проверки глубины ввода жилы. Внутренняя поверхность может быть рифленой или гладкой.
- Контактная (штыревая) часть: Плоская площадка с отверстием под болт. Может быть усилена (утолщена) для обеспечения механической прочности.
- Т – наконечник;
- М – материал (медный);
- Л – луженый;
- 50 – номинальное сечение присоединяемой жилы, мм²;
- 10 – диаметр отверстия под болт (d), мм;
- 12 – диаметр хвостовика (гильзы, D), мм (может не указываться).
- НШВИ – тип;
- 6 – сечение жилы, мм²;
- 4 – диаметр хвостовика (гильзы), мм.
- Номинальное сечение жилы кабеля: Должно строго соответствовать сечению, на которое рассчитан наконечник. Допускается опрессовка на один-два типоразмера меньше при использовании специальных матриц, но это требует опыта.
- Тип и материал жилы: Медь/алюминий, гибкая/жесткая.
- Диаметр отверстия под болт (d): Должен соответствовать диаметру крепежного болта или шпильки на аппарате. Несоответствие приведет к ненадежному затяжке или невозможности монтажа.
- Размер контактной площадки: Должен обеспечивать достаточную площадь контакта с ответной частью (шиной, клеммой).
- Номинальный ток: Пропускная способность наконечника должна быть не меньше, чем у кабеля. Зависит от материала и сечения.
- Климатическое исполнение и условия эксплуатации: Наличие защиты (лужение, никелирование) для работы в агрессивных средах, при высокой влажности.
- Момент затяжки зависит от класса прочности болта и типа шайбы. Требуется уточнение по проектной документации.
- Подготовка кабеля: Снять изоляцию с конца жилы на длину, равной глубине гильзы наконечника. Изоляцию снимать аккуратно, не повреждая проволоки жилы. Зачищенную часть очистить от остатков изоляции и оксидной пленки (при необходимости).
- Подготовка наконечника: Проверить соответствие наконечника сечению жилы и диаметру болта. При работе с многопроволочной жилой ее можно слегка скрутить для удобства ввода.
- Ввод жилы в наконечник: Ввести жилу в гильзу наконечника до упора. Контролировать через смотровое окно (если есть), чтобы торец жилы было видно.
- Выбор инструмента и матрицы: Использовать профессиональный обжимной инструмент (пресс-клещи, гидравлический пресс) с матрицами, точно соответствующими типоразмеру наконечника. Матрицы маркированы по сечению.
- Опрессовка: Расположить гильзу в матрице инструмента. Обжим, как правило, производится в двух точках (у края и в центре гильзы) для наконечников средних и больших сечений. Для малых сечений (НШВИ) часто используется локальный обжим в одной точке. Усилие обжатия должно быть достаточным для создания неразъемного соединения.
- Контроль качества: После опрессовки проверить отсутствие трещин на гильзе, надежность фиксации (жила не должна проворачиваться и вытягиваться). Место обжатия должно иметь равномерную деформацию.
- Изоляция (при необходимости): Для неизолированных наконечников место соединения с кабелем необходимо заизолировать, например, термоусаживаемой трубкой или изолентой.
- Несоответствие сечения: Использование наконечника на сечение большее, чем жила, приводит к недостаточному обжатию и высокому переходному сопротивлению.
- Неправильный выбор матрицы: Приводит к недожатию (слабое соединение) или пережатию (деформация и ослабление гильзы).
- Неполное введение жилы: Часть жилы остается вне зоны обжатия, что снижает площадь контакта и механическую прочность.
- Повреждение жилы при зачистке: Надрезы или обрыв части проволок уменьшают фактическое сечение и являются концентраторами механического напряжения.
- Коррозия: Использование медного нелуженого наконечника на алюминиевой жиле без кварцевазолиновой пасты или наоборот, приводит к быстрому окислению и разрушению контакта.
2. По типу жилы:
3. По способу монтажа (крепления):
4. По способу оконцевания:
Конструкция и маркировка
Типичный концевой наконечник под болт состоит из двух основных частей:
Маркировка наконечников осуществляется согласно ГОСТ или ТУ. Пример маркировки: ТМЛ-50-10-12, где:
Для наконечников НШВИ (наконечник штыревой втулочный изолированный) маркировка, например, НШВИ 6-4 означает:
Технические характеристики и выбор наконечника
Выбор концевого наконечника является критически важным этапом. Неправильный подбор ведет к перегреву, разрушению соединения и аварии.
Ключевые параметры выбора:
| Сечение жилы, мм² | Диаметр гильзы (D), мм, не менее | Диаметр отверстия под болт (d), мм (ряд стандартных) | Рекомендуемый момент затяжки болта, Н·м* | Примерный номинальный ток (для меди), А |
|---|---|---|---|---|
| 6 | 4.5 | 5, 6 | 4 — 6 | 46 |
| 10 | 6.0 | 6, 8 | 6 — 10 | 68 |
| 16 | 8.0 | 6, 8, 10 | 10 — 15 | 90 |
| 25 | 10.0 | 8, 10 | 15 — 25 | 120 |
| 35 | 12.0 | 10, 12 | 25 — 35 | 150 |
| 50 | 14.0 | 10, 12, 14 | 35 — 50 | 185 |
| 70 | 16.0 | 12, 14 | 50 — 70 | 225 |
| 95 | 18.0 | 14, 16 | 70 — 90 | 270 |
| 120 | 20.0 | 16, 18 | 90 — 120 | 315 |
| 150 | 22.0 | 18, 20 | 120 — 150 | 355 |
Ток указан ориентировочно для кабелей с ПВХ изоляцией при прокладке в воздухе. Фактический ток зависит от условий прокладки, температуры и числа работающих кабелей.
Технология монтажа (опрессовки)
Качество соединения жилы с наконечником напрямую зависит от соблюдения технологии опрессовки.
Этапы монтажа опрессовываемых наконечников:
Контроль качества и типовые дефекты
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается наконечник ТМ от ТМЛ?
ТМ – медный наконечник без покрытия. ТМЛ – медный луженый наконечник. Лужение (покрытие оловом или сплавом) защищает медь от окисления, улучшает паяемость и снижает гальваническую коррозию при контакте с алюминием. ТМЛ рекомендуется для ответственных соединений и работы во влажных средах.
Можно ли опрессовать алюминиевый кабель медным наконечником?
Прямое соединение алюминия с медью недопустимо из-за электрохимической коррозии. Для этого необходимо использовать либо алюминиевые наконечники (ТА) с биметаллической шайбой при подключении к медной шине, либо специальные биметаллические наконечники (ТАМ), либо луженые медные наконечники (ТМЛ) с обязательным применением антиоксидантной пасты.
Как правильно выбрать диаметр отверстия под болт?
Диаметр отверстия (d) должен быть на 0,1-1,0 мм больше диаметра болта (в зависимости от его размера). Слишком большое отверстие приведет к малой площади контакта и возможному перекосу при затяжке. Слишком маленькое – не позволит надеть наконечник. Стандартный ряд диаметров: 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 мм.
Что такое НШВИ и где он применяется?
НШВИ (Наконечник Штыревой Втулочный Изолированный) – это медный луженый наконечник в нейлоновой изоляции, предназначенный для оконцевания гибких медных жил сечением от 0,5 до 16 мм². Применяется в низковольтных распределительных устройствах, щитах учета и управления, при монтаже аппаратуры. Изоляция имеет цветовую маркировку по сечению, что упрощает идентификацию.
Обязательна ли опрессовка, если есть возможность припаять жилу к наконечнику?
Опрессовка является стандартным, более технологичным и воспроизводимым методом, рекомендованным для силовых цепей. Пайка может создавать хрупкую зону на границе припоя и жилы, подверженную разрушению при вибрации. Кроме того, при нагреве во время пайки может произойти отжиг меди, что снизит ее механическую прочность. Опрессовка лишена этих недостатков.
Как контролировать качество опрессовки?
Визуально: равномерность обжатия, отсутствие трещин. Механически: попытка провернуть или выдернуть жилу с умеренным усилием (она должна быть неподвижна). Для ответственных соединений используют контрольные образцы, испытываемые на растяжение, или измеряют переходное сопротивление микроомметром.
Чем регламентируется применение наконечников?
Основные документы: ГОСТ Р МЭК 61238-1-2016 «Соединители для силовых кабелей с медными или алюминиевыми жилами», ПУЭ (Глава 2.1, 3.4), инструкции заводов-изготовителей наконечников и инструмента, проектная документация.
Заключение
Наконечники концевые являются неотъемлемым и критически важным элементом любой электроустановки. Их правильный выбор, соответствующий материалу и сечению жилы, типу подключения и условиям эксплуатации, а также строгое соблюдение технологии монтажа (прежде всего, опрессовки) являются залогом создания долговечного, надежного и безопасного электрического соединения. Пренебрежение этими правилами ведет к увеличению переходного сопротивления, локальному перегреву, разрушению контакта и, как следствие, к аварийным ситуациям, включая возгорание. Современный рынок предлагает широкий ассортимент наконечников различных типов и размеров, а также высококачественный инструмент для их монтажа, что позволяет реализовать любое проектное решение с гарантией качества.