¿Uniones de cables y su aplicación en la construcción de ingeniería eléctrica?
1 ¿Problemas con las conexiones de soldadura?
¿Además del "Atlas de ingeniería de instalaciones eléctricas arquitectónicas" publicado en los años 80 [1]? En el primer volumen de información, además de la descripción de la tecnología de conexión de cables, no hay disposiciones claras sobre la tecnología de conexión de cables delgados en la ingeniería eléctrica de edificios en la construcción nacional actual o especificaciones de aceptación, pero el empalme y el embalaje de cinta aislante estañada La práctica La sobrescritura parece haberse convertido en una práctica estándar convencional o evidente y es ampliamente adoptada por la mayoría de las unidades de construcción de ingeniería. Sin embargo, existen los siguientes problemas al conectar cables mediante procesos de soldadura:
(1) Inconsistencia con el artículo 526 de GB16895.6-2000 (idt equivalente a IEC 60364-5-52: 1993 "Equipos eléctricos de construcción "Parte 5: Selección e instalación de equipos eléctricos Capítulo 52: Sistemas de cableado") [2], Artículo 526. Excepto en las líneas de comunicación, se debe evitar la soldadura;
(2) Se requieren materiales y herramientas auxiliares (soldador, lata, soldadura, resistencia a la soldadura, cinta aislante, etc.);
(3 ) requiere condiciones de calefacción en el lugar (llama abierta, electricidad);
(4) El humo de soldadura contamina el ambiente de trabajo
(5) Afectado por las habilidades del operador y condiciones de construcción, la calidad del contacto es consistente Mal rendimiento, existen peligros ocultos de soldadura falsa y soldadura falsa;
(6) La capa de aislamiento del conductor está dañada por la alta temperatura de la soldadura;
(7) Dificultades de operación y peligros causados por las posiciones de contacto (como la operación de levantar soldadura fundida a gran altura).
Además de los factores técnicos, desde la perspectiva de los beneficios económicos, los mayores problemas del proceso de soldadura fuerte son: baja eficiencia del trabajo y altos costos de horas de mano de obra, que afectan directamente el costo del proyecto y las ganancias de la empresa. empresa constructora. Si debido a limitaciones de tiempo y conveniencia, los conductores se tuercen en el enlace de conexión sin soldar, habrá riesgos de seguridad (no es fácil verificar después de envolver la cinta aislante y es imposible juzgar si se ha realizado soldadura).
Conector de dos cables
La historia del uso de conectores de cables en países europeos y americanos se remonta a la década de 1920. El uso de conectores de cables no sólo logra conexiones eléctricas altamente confiables, sino que debido a que pueden operarse completamente a mano sin necesidad de herramientas especiales, el proceso de instalación es muy rápido y eficiente. El tiempo promedio para cada conexión eléctrica es de solo 10 segundos. Es un tercio del proceso de soldadura tradicional. En la década de 1940, los conectores de cables habían reemplazado por completo el proceso de soldadura con cinta y se usaban ampliamente en la construcción de ingeniería eléctrica.
2.1 Clasificación de los conectores de cables
Los conectores de cables utilizados en la ingeniería eléctrica de la construcción civil son dispositivos de conexión para circuitos de baja tensión para fines domésticos y similares. Según GB 13140.1-2008/IEC 60998-1:2002 "Dispositivos de conexión de circuitos de baja tensión para uso doméstico y similares Parte 1: Requisitos generales" [
(1) Conectores roscados
Cumple GB 13140.2-2008/IEC 60998-2-1:2002 "Dispositivos de conexión para circuitos de baja tensión para uso doméstico y similares Parte 2: Requisitos especiales para conectar dispositivos con abrazaderas roscadas como unidades independientes" [4]. Seleccione la carcasa adecuada (cable central) según el diámetro del cable (como se muestra en el paso 1 de la Figura 1), apriete los tornillos para generar presión, introduzca varios cables en la carcasa e instale el manguito aislante (también usando conexiones roscadas) para forme conexiones eléctricas completas (como se muestra en el paso 2 de la Figura 1).
Es necesario señalar especialmente la unión roscada de la Figura 1: la unión roscada no es adecuada para la conexión directa de cables flexibles multifilares soldados. Debido a la expansión y contracción térmica y a las características de fluencia de la soldadura (el coeficiente de expansión térmica de la aleación de estaño y plomo es -25, que es 1,47 veces mayor que el del cobre-17), habrá un ligero espacio entre el clip de la junta roscada. y el extremo del cable multifilar del espacio de soldadura. El clip de la junta roscada no puede compensar este espacio, lo que provocará un contacto deficiente. Por lo tanto, la nota del artículo 7.1.1 de GB/T 14048.7/IEC 60947-7-1 "Bloques de terminales de conductores de cobre para equipos auxiliares de equipos de control y aparamenta de baja tensión" [5] estipula que las abrazaderas de cables roscados no son adecuadas para uso final. Cable flexible conectado por soldadura. GB 2099.1/IEC 60884-1, E3.1 Enchufes y tomas para uso doméstico y similares Parte 1: Requisitos generales [6] El artículo 12.1.1 estipula: Tomas fijas extraíbles.
(2) Los conectores sin rosca cumplen con GB 13140.3-2008/IEC 60998-2-2:2002 "Dispositivos de conexión para circuitos de bajo voltaje para fines domésticos y similares. Parte 2: Sujeción sin rosca como unidades independientes Requisitos especiales para dispositivos de conexión de hardware” [7].
La conexión eléctrica se logra generando fuerza de contacto en los cables conectados a través de un componente de sujeción sin rosca (que se muestra en la Figura 2) que consta de un mecanismo de lengüeta, resorte o leva.
Este tipo de conector también se denomina: conector enchufable o conector push-wire (Figura 3). Según la capacidad de conexión del cable de conexión (la cantidad de cables conectados al mismo tiempo), los conectores sin rosca se pueden dividir en varias especificaciones, desde 2 orificios hasta 8 orificios, y se pueden dividir en inserción paralela e inserción inversa.
Cabe señalar que el propio conector de cable sin rosca participa en la conducción de la electricidad, por lo que tiene limitaciones en la capacidad de carga de corriente. Al seleccionar, asegúrese de hacer coincidir los cables conectados; de lo contrario, podrían dañarse por sobrecarga.
(3) Conector trenzado
Cumple con GB 13140.5-2008/IEC 60998-2-4:2004 "Dispositivos de conexión para circuitos de bajo voltaje para uso doméstico y similares - Parte 2 : Torcido Requisitos especiales para conexiones de juntas 1/3 123》[8]. La fuerza de contacto entre los conductores proviene de la capa exterior aislante y del alambre de acero en espiral cónico integrado. Durante la rotación del conector, la línea del borde del cable de acero de sección cuadrada formará un pequeño espacio en la superficie del conductor, lo que hará que el conductor se tuerza (como se muestra en la Figura 4. Al mismo tiempo, la espiral cónica). El alambre de acero se expandirá y ejercerá suficiente presión sobre el conductor. Este tipo de conector también se llama tapa de cableado porque su apariencia y uso son similares a la tuerca ciega en equipos mecánicos.
El conector trenzado es superior al proceso de soldadura en términos de continuidad eléctrica, resistencia mecánica, protección de aislamiento, etc., y se opera completamente a mano (si se utilizan herramientas auxiliares como tuercas y manguitos, el la eficiencia del trabajo se puede mejorar aún más) Mejorar), la construcción es conveniente y eficiente. Durante sus 90 años de desarrollo (número de registro de patente de invención 1920), gradualmente se han ido formando diversas formas para satisfacer diferentes necesidades (Figura 5).
A diferencia de los conectores roscados y no roscados, los conectores trenzados solo proporcionan fuerza de sujeción para los cables y no participan en la conducción. Los primeros conectores trenzados incluso estaban hechos completamente de cerámica, por lo que el conector no tenía índice de transporte de corriente. Al instalar un conector trenzado, no es necesario torcer previamente los cables conectados. Simplemente alinee los cables pelados según sea necesario, instale el conector y gírelo. Cuando los cables exteriores del conector también estén trenzados, estará listo. conexión.
Los resultados experimentales muestran que cuando se conectan dos cables de cobre AWG12 (el área de sección transversal equivalente es de 3,3 mm2), la resistencia a la tracción del conector trenzado es de 79,8 kg, que es 3 veces mayor que la de la soldadura fuerte (25,8 kg) veces. La resistencia de contacto es de 3,1 mω, que es un 22,5 % menor que la de la junta de soldadura de estaño (4 mω).
2.2 Comparación de características de diferentes conectores
La siguiente tabla muestra la comparación horizontal de diferentes conectores. Debido a sus excelentes ventajas, los conectores trenzados y no trenzados se han convertido en los dispositivos de conexión de cables más utilizados y utilizados en sistemas de distribución de bajo voltaje y equipos eléctricos de construcción en todo el mundo.
3 Acerca de los casquillos de engarce de seguridad
El "Atlas de ingeniería de instalaciones eléctricas en edificios" presenta los datos de selección y el uso de casquillos de engarce de seguridad (comúnmente conocidos como juntas de cachorro, como se muestra en la Figura 6). Actualmente, este método también se utiliza en la ingeniería eléctrica de la construcción. Sin embargo, a excepción de GB13140, no existen estándares de producto para este tipo de dispositivo de cableado en otros estándares nacionales chinos y estándares IEC, y el UL486C de EE. UU. [9] solo involucra este tipo de conector.
Además del hecho de que el producto no puede emitir un informe de prueba de acuerdo con los estándares nacionales o internacionales, la glándula también tiene los siguientes problemas que requieren atención:
(1) Necesita debe instalarse con herramientas especiales para garantizar que la fuerza de presión sea consistente con el producto terminado; de lo contrario, se comprimirá y se caerá fácilmente;
(2) Adecuado para el posicionamiento y montaje de líneas de producción como electrodomésticos. y lámparas (ya no se usa en la producción de lámparas en Estados Unidos debido a cambios en las especificaciones eléctricas)
(3) Una vez usado, una vez instalado, no se puede desmontar, por lo que no cumple. requisitos de mantenimiento;
(4) La eficiencia del trabajo no es alta. Por lo tanto, el autor no recomienda el uso de este conector en proyectos eléctricos de construcción doméstica.
4 Aplicaciones típicas
4.1 Conexión de conductores, conexión en forma de T y conexión de rama
En el proceso de tendido de cables, construcción de rama de distribución eléctrica de bajo voltaje ( terminales) líneas Las uniones de cables se usan ampliamente para conexiones, derivaciones, conexiones en forma de T, etc. (Figura 7). Especialmente al instalar cajas de conexiones en lugares altos como techos suspendidos, el uso de uniones de alambre en lugar de soldadura puede reducir efectivamente los peligros causados por la soldadura a alta temperatura durante la construcción, mejorar la eficiencia del trabajo y reducir la intensidad de la mano de obra.
4.2 Cableado del enchufe
Al instalar el enchufe, si el terminal del enchufe se utiliza para transmitir el cable PE y se produce un contacto deficiente, el enchufe aguas abajo del punto de falla perderá la protección de el cable PE. Para evitar tales riesgos de seguridad, una práctica común es utilizar tecnología de cableado en forma de garra (comúnmente conocida como garra de pollo) (consulte la Figura 8a). El uso de conectores de cables en lugar de soldadura logra los objetivos de seguridad, eficiencia, ahorro de espacio y fácil mantenimiento. Teniendo en cuenta la misma seguridad, confiabilidad y mantenibilidad, se recomienda que la línea L y la línea N del enchufe se conecten mediante el mismo proceso (Figura 8b).
4.3 Instalación de equipos eléctricos
Los conectores de cables se utilizan ampliamente en el cableado de equipos eléctricos como lámparas y ventiladores de techo (Figura 9). Para facilitar la instalación del usuario, muchas lámparas de marcas europeas y americanas utilizan conectores de cables como accesorios estándar en las lámparas y los usuarios no necesitan comprarlos por separado.
5 Conclusión
La primera explosión de una bomba atómica en China (16 de octubre de 1964) fue 20 años más tarde que la de Estados Unidos (16 de julio de 1945). 10 de octubre 15 de enero de 2003). Por el contrario, China está al menos 70 años por detrás de Estados Unidos en tecnología de cableado de edificios de baja tecnología.
Para cambiar esta situación lo antes posible, la nueva versión del "Código de aceptación de calidad de la construcción para ingeniería eléctrica de edificios" GB50303 presentará requisitos para la aplicación de uniones de cables CAS212-2013 "Eléctrico y; Ingeniería de decoración residencial inteligente", compilado por las "Especificaciones de diseño, construcción y aceptación de sistemas" de la Asociación de Normalización de China, establece requisitos para el uso de uniones de alambre en proyectos de decoración del hogar. La Asociación de Normalización de Ingeniería y Construcción de China está compilando las "Especificaciones técnicas para la aplicación de conectores de cables finos en servicios eléctricos de edificios", que estarán dirigidas a ingenieros de primera línea y presentarán requisitos más operativos para la selección, el uso y la inspección de calidad de los cables. conectores. Se cree que en un futuro próximo los conectores de cables desempeñarán el papel que les corresponde en la ingeniería eléctrica de la construcción en mi país.
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