Сварка медных проводов при помощи аппарата инверторного типа

При проведении электромонтажных работ возникает необходимость качественного сращивания проводов, чтобы снизить переходное электрическое сопротивление, возникающее между контактирующими проводниками. Прочное, максимально монолитное соединение обеспечивает лучшие условия для надежной, безопасной работы электроустановок.

Существует несколько вариантов соединения медных проводов, но по надежности сварка является самым лучшим. Полученная спайка отличается хорошей электропроводимостью, высокой прочностью, поэтому, отвечая требованиям электробезопасности, способна прослужить долгие годы.

Технология соединения проводов методом сварки

Соединение жил своими руками осуществляют с помощью зажимов, клеммников, опрессовки, пайки или сварки. Наиболее надежным признан метод сварки, поскольку монолитная структура имеет низкое переходное сопротивление, практически не нагревается и обеспечивает высокую пожаробезопасность.

Для разводки проводов часто используется медная жила. Чтобы получить надежное соединение из нескольких проводников, требуется проделать следующие действия:

• При помощи ножа или специального инструмента аккуратно снять отрезок изоляции 60-80 мм длины. При меньшей длине под действием температуры она будет плавиться. Разделка производится вдоль проводника, что исключает его повреждение.
• Оголенный участок тщательно зачищается, если необходимо обрабатывается наждачной шкуркой.
• Скрутку выполняют, добиваясь плотного прилегания жил. Это предупредит их ломкость, вызванную действием высоких температур.
• Зажав готовую скрутку при помощи плоскогубцев, пассатижей, торчащие концы подравнивают.
• Сварка выполняется по торцам жил, направленных вниз, под острым углом. В зависимости от полученного общего сечения скрутки процесс сваривания занимает 1–2 секунды.
• Торец обжигают электродом, стараясь сделать из расплавленной меди аккуратный шарик.
• На завершающем этапе полученную спайку изолируют при помощи термоусадочной трубки, намоткой изоляции.

Сварка между собой медного и алюминиевого электропровода выполняется аналогичным образом, единственное отличие в подготовке соединения. Медную жилу оставляют прямой, а алюминиевую наматывают по спирали вокруг нее. Нанеся на алюминий флюс для удаления оксидной пленки с поверхности металла, осуществляют сваривание.

Чтобы предупредить плавление изоляции, перед ней на оголенном участке присоединяют металлический радиатор, чаще из меди. Его большая площадь и высокая теплоемкость материала хорошо отводят избыточное тепло. В месте его установки крепится зажим «массы» аппарата, к подготовленному краю подносится электрод и осуществляется сварка проводов.

Предпочтение отдается неплавящимся графитовым электродам, угольным с медным покрытием. Если нужного электрода нет, то подойдет щетка от коллекторного электродвигателя, угольный стержень от батарейки. Для получения качественного соединения их «обмедняют», используя для этих целей прутки из меди, бронзы.

Поскольку нагрев электродов происходит быстро, а температура дуги многократно превышает температуру плавления меди, все работы проводят оперативно.

Отличительной характеристикой графитового электрода является его способность хорошо проводить ток, устойчивость к высокой температуре. Графитовые изделия выпускаются различной длины, с разной формой наконечников. В обычном исполнении или омедненные. Обладают следующими достоинствами:

• Приемлемая цена, доступность приобретения.
• Отсутствие прилипания к нагреваемым элементам.
• Устойчивость электродов к образованию трещин.
• Минимальное время нагрева.
• Для образования устойчивой дуги достаточно силы тока 5–10 А.
• Соединение получается термостойким, устойчивым к коррозии.

Сварочные аппараты инверторного типа

Долгие годы основным сварочным оборудованием являлись трансформаторы, генераторы, выпрямители, но теперь предпочтение отдается приборам инверторного типа. Их основные преимущества:

• отсутствие прямой зависимости выходного напряжения от входного, как у трансформаторов;
• при увеличении тока не происходит «пережигание» свариваемого металла;
• при падении напряжения отсутствует «залипание» электрода, «недожигание» металла;
• небольшой вес, удобство переноски, использования.

Инверторное оборудование потребляет меньше электроэнергии, поэтому его можно спокойно подключать к домашней электропроводке, не переживая, что произойдет сбой в работе бытовых электроприборов или сработают предохранительные пробки. Выдаваемое постоянное напряжение с преобразованием токов высокой частоты свободно удерживает сварочную дугу, поэтому эффект «залипания» электрода наблюдается крайне редко.

Все аппараты инверторного типа разделяют на домашние, профессиональные, промышленные. Отличие заключается в предполагаемом режиме нагрузки. Для домашних работ достаточно прибора, обеспечивающего полчаса непрерывной работы, для промышленных масштабов – многочасовое интенсивное использование.

Для сварки электропроводов, выполнения непродолжительных работ любого типа подойдут сварные приборы с максимальной силой сварочного тока 160 А, мощностью 500 Вт. Например, электронные инверторного типа для сварки металлов фабричного производства. Они имеют приемлемую цену, небольшие размеры, массу около 3 кг, но их сложно ремонтировать. К их достоинствам относят:

• Большие пределы регулировки тока.
• Качественное соединение скруток любых диаметров.
• Легкость обучения.

Варианты изготовления аппарата для сварки

В отдельных случаях инвертор необходимо изготовить самостоятельно. Чтобы упростить задачу, берется трансформатор заводского изготовления или с первичной обмоткой, вторичная перематывается самостоятельно. Специалисты утверждают, что мощность прибора должна составлять 500-1000 Вт, а сердечник иметь в сечении 25 мм2. Первичную обмотку 220 В следует выполнять медным проводом ПЭВТ в защищенном исполнении O 1,5-2 мм. Для вторичной обмотки напряжением 18-24 В используют медный провод 15-20 кв. мм.

Оптимальным является выходное напряжение 12-24 В. При значениях, превышающих номинальные, происходит перегрев скрутки, как следствие, качество меди ухудшается, она начинает крошиться, разлетаться. Поэтому требуется понижать напряжение, а ток сварочной дуги увеличивать. Для этого вторичную обмотку перематывают, разделив на две ровные части. Их наматывают одновременно и соединяют параллельно. Если сборка сделана правильно, то дуга горит устойчиво, электрод не залипает. Если он прилипает, то ток сварочной дуги слабый, недостаточно мощности трансформатора.

Используя стандартные трансформаторы напряжением 36 В, падение напряжения до нормальных значений получают увеличением длины сварочных кабелей до трех метров. Но возникает опасность, что не хватит мощности для выработки необходимой силы тока.

Еще один вариант – установка силового мостового выпрямителя с конденсатором. Посадка выпрямительного моста с током 90-100 А осуществляется на радиаторе, а конденсаторная емкость 5000… 10000 мкФ, набираемая параллельно из конденсаторов меньшей емкости, «плюсом» прикладывается к электроду. Заряда конденсатора хватает на 2-3 секунды поддержания устойчивой дуги.