Было время, когда частенько пропаивал соединения «для надежности», недоумевая почему пайка исключена из способов соединения. На момент профессионально паял, имел удостоверение радиомонтажника. Был понятный момент - электроустановка должна выдерживать нагрев до 300С. Естественно припой расплавится задолго до, хуже капнет куда нельзя. Но какое отношение это имеет к электропроводке дома, думал я.
На момент сомнений имелся негативный опыт пайки автомобильной проводки. Скрутка служила годами, а пайки хватало на 1-2 года. Неудачи относил на нестерильные условия работы, вибрации, агрессивную среду. С вибрациями надо сказать угадал + рекристаллизация и повышение хрупкости меди.
Момент истины
В середине нулевых попалась задачка подключить нагреватель 10кВт вместо старого 6,5. Обычно ими не занимался, но дело было под новый год. Надо сделать. Защита - в щите кошмар электрика комбинированный выключатель ВК3-22-жжжж.131. Почему кошмар - совершенно непонятно на что сработал. А он не просто АВДТ, реагирует на другие неисправности в электроцепи. И хорошо, что был именно он - иначе пришлось бы новый год встречать не с рюмкой шампанского, а с отвертками в руках. Рядом больше ни кого.
В общем, залудил, обжал, подпаял - на вид верх надежности. Включил на первую ступень, вторую - отлично работает. Но испытание на полной мощности длилось пару секунд. Далее хлопок и дом погружается в темноту. Видимо срабатывание ВК3 при нагрузке спрово цировало бросок тока и срабатывание пары атоматов, не имевших отношения к делу.
Проверка выявила фокус в припое, который проявляется при токах около половины номинального для кабеля. Разбираться и эксперементировать тогда не стал. Сделал как учат правила и все заработало и по сей день работает.
Через некоторое время пришлось вернуться к вопросу соединения пайкой. Пайка - второй по надежности способ соединения в нормальных условиях. Само соединение происходит можно сказать на моллекулярном и межатомном уровне. Речь идет о физических явлениях смачивания и адгезии. Осталвшиеся способы соединения основаны на использовании контактного давления. Межмолекулярные связи стабильны во времени, а обеспечивающий контактное давление элемент соединения со временем может ослабнуть.
Здесь речь не о пресловутой скрутке. Для соединения жил кабелей электропроводки существуют более технологичные способы с достаточной надежностью. Пайка, благодаря своей универсальности, позволяет соединять проводники различных форм, сечений и материалов при применении соответствующих флюсов и припоев. Но для этого надо хорошо знать свойства материалов, понимать процесс и обязательно иметь навыки пайки.
Физические свойства оловянно-свинцовых припоев
- Удельное сопротивление припоев ПОС при температуре 70 °C ρ70=0,16-0,18 Ом⋅мм2/м.
- ρмеди=0,017 Ом⋅мм2/м.
- Твердость припоев в нормальных условиях 12-15HB, а при температуре 100-120 °C будет около 4-6HB.
Этой информации достаточно для понимания происходящего и как паять силовые цепи. Прочности оловянно-свинцовых припоев недостаточно для самостоятельной надежной фиксации проводников. Высокое сопротивление припоя требует значительной площади пайки в десятки раз более сечения проводника при минимальной толщине слоя <0.2мм между соединяемыми деталями. Испытано, работает с превышением для проводника номинального тока. А откуда взяться в домашней проводке предельным и экстремальным значениям притворюсь не представляю))) Привет ставящим С25 на кабель с площадью сечения жилы 2,5кв.мм.
Достоинства пайки
- Низкая стоимость соединения. Минимум оборудования, припой и флюс стоят недорого, расход их капля на соединение.
- Универсальность. Паять можно все, что паяется, включая вечный камень преткновения - соединение медных и алюминиевых проводников.
- Высокая надежность. У пайки переходное сопротивление мало. Сопротивлением припоя при значительной площади и малой толщине можно не забивать голову. По надежности пайка начинает хромать при нагреве выше 70С (предел 80С) или иных агрессивных условиях. В нормальной домашней проводке это нереально.
- Соединение не требует обслуживания.
Недостатки пайки
- Высокие требования к квалификации исполнителя. Пайка сродни работе ювелира. Перегрел, недогрел - дефекты. Передержал, долго доводя соединение до кондиции - нагрев вышел за пределы соединения, подпортив изоляцию и возможно структуру металла проводника
- Низкая технологичность. Большое количество подготовительных операций приводит к высокой трудоемкости. Это незаметно когда надо сделать десяток соединений и забыть. Но когда речь о сотне квартир за пару месяцев, осознаешь куда уходит время.
Критерии оценки качественной пайки
- Равномерное распределение припоя
- Припой покрывает всю скрутку или контактную площадку без просветов.
- Поверхность гладкая, блестящая, не матовая, без шероховатости и пор.
2. Отсутствие излишков припоя
- Нет «сливок», капель или наплывов.
- Под слоем припоя просматриваются соединенные проводники
- Излишки припоя ни как не влияют на качество электрического соединения и могут скрывать под собой дефекты.
3. Плавный переход
- Граница между зоной пайки и жилой четкая и ровная, без резких перепадов.
- Жила не выглядит обрубленной — переход от припоя к жиле плавный.
4. Целостность жил и изоляции
- Провода не пережжены, не имеют потемнений от перегрева.
- Изоляция не оплавлена и не повреждена.
5. Механическая прочность
- Соединение не ломается при лёгком изгибе.
- Жилы не проворачиваются внутри припоя.
Общие выводы
- Проводники до соединения необходимо очистить от окислов
- До пайки проводники необходимо максимально плотно сжать и надежно зафиксировать, обеспечив достаточную площадь контакта
- Использовать нейтральный флюс
Нет смысла в очередном пособии
По теме пайки масса литературы. Но бесполезно даже для искусственного интеллекта. Он не понимает контурной пайки и выдает результат, которого легко добиться при использовании паяльной пасты для монтажа SMD-компонентов, бесполезной и дорогой в других применениях. Нужна тренировка с наставником, который покажет приемы, проконтролирует, подскажет что не так делаете и далее тренировка на закрепление результата.
Ни в коем случае не пытаюсь агитировать ни за пайку, ни против. Наблюдая за лагерями противников и сторонников «свидетелей пайки», вижу часто люди не понимают что делают, и почему у одних негативный результат, у других отличный вопреки невысокому качеству пайки.
Пайка требует знаний и обязательно навыков. Надо понимать как и при каких условиях работает флюс, каким способом удаляются остатки того или иного флюса. Вот выдумаете купили припой с канифолью, а из мелкого незаметного шрифта следует это активированная канифоль и для промывки нужен не только спирт, но и вода.
Важно чувствовать процесс, понимать происходящее под жалом паяльника. Это на мой взгляд ювелирный навык.
Разговор идет к тому, что если вы хорошо паяете, то ради нескольких соединений и забыть необязательно бежать в магазин за пресс-клещами, которые потом будут валяться без дела. Достаточно пропаять 25мм скрутки при максимальной жиле 2,5кв, зажав ее часть у изоляции клещами для отвода лишнего тепла, и вместо скрутки появится легальное соединение пайкой.
Если же разные марки припоев и флюсов, температурные режимы пайки для вас неведомая страна - не рассчитывайте часок потренировавшись, потом, балансируя на стремянке, спаять что-то приличное. Лучше купить горсть колпачков СИЗ, прочитать инструкцию и потратить 1шт на тренировку. В таком исполнении трудно что то напортачить, и ни чего не надо кроме сильных пальцев.
Паять или не паять?
Исходя из всех нормативов, опыта, наблюдений и умозаключений выстраивается вывод из 2 пунктов:
- Для большинства стандартных соединений в электромонтаже пайка нецелесообразна поскольку есть более технологичные способы соединения.
- Пайка защитных проводников запрещена - п. 543.3.1 ГОСТ Р 50571.5.54-2024.
Требования есть требования и нет ни какого смысла обсуждать написанное жизненным опытом других специалистов. Понятно ни кто не будет специально пропускать по защитным проводникам запредельные токи. Но между здравым смыслом и сделанной работой всегда стоит человек, который мог ошибиться.
Что вы думаете по этому поводу? Поставьте лайк если узнали что то полезное - это сделает более заметным полезное для других. Не забудьте подписаться на канал, чтобы не пропускать новые статьи.