Хочу написать об электрических жгутах для авто и мото. Как стоит и не стоит делать, про доступные материалы, личный опыт. Работаю инженером-конструктором, проектирую жгуты и электропроводку для поршневых двигателей.
Жгут — это набор электрических проводов и кабелей, которые используются для связи различных элементов электромеханических или электронных систем.
Назначение жгутов — обеспечивать питанием или передавать электронные сигналы различным периферийным устройствам. Жгут состоит минимум из двух проводов.
Фото 1 — Жгут, подключенный к генератору мопеда
Фото 2 — Жгут на монтажном столе (www.knaapo.com)
Так выглядят профессионально сделанные автомобильные жгуты:
Фото 3 — Автомобильный жгут (Фото взято из блога JDMParts на сайте drive2.ru)
Так выглядят авиационные жгуты (aer.interelectro.com.ua):
Фото 4 — Авиационный жгут
Фото 5 — Авиационный жгут
Материалы и компоненты для изготовления жгутов
Материалы, используемые в авиационных жгутах, имеют высокую надежность и могут применяться и военной технике. Например, термоусадочные трубки фирмы Raychem и Deray. После усадки они достаточно мягкие (в отличие от дешевых трубок), стойкие к истиранию.
Отдельно стоит сказать о применяемых соединителях. Для Российской техники используют цилиндрические и прямоугольные соединители, например: СНЦ, РСТВ, ОНЦ-БС, 2РМД, 2РМДТ (фото 6), в металлическом корпусе.
Фото 6 — Соединитель СНЦ 23 с кожухом и контактами (radionel.ru)
Любые жгуты состоят из одних и тех же компонентов:
- провода (силовые и сигнальные);
- соединители, наконечники, клеммные колодки;
- защитные материалы (обмоточная лента, гофрированная и термоусаживаемая трубки, защитные оболочки и чулки);
- крепления жгута (хомуты, держатели).
Разница в цене между специальными материалами и тем, что мы применяем для себя — домой или в машину — в разы.
Есть много специальных электротехнических материалов, но они, как правило, очень дороги или редки. А зачастую мы просто не знаем, что использовать (это касается и материалов и инструмента) в конкретной ситуации и тут начинается «колхоз».
Провода для изготовления жгутов
Это было небольшое введение. Далее я попробую описать то, что мне уже приходилось делать и какие материалы были при этом использованы и почему.
С чего начнем? С проводов. При выборе обязательно нужно обращать внимание на температуру эксплуатации, стойкость изоляции к бензину, маслу, сопротивление горению.
Возьмем многожильные медные провода в изоляции разного цвета и разного сечения, например ПВ-3. Они выдерживают температуру от -50°С до +65°С. Они достаточно распространенные, есть в интернет-магазинах и в розничной продаже. На самом деле, это были единственные провода, представленные в широком ассортименте цвета и сечения, которые нашлись в магазине в моем городе. К сожалению, как правило, так и бывает
(фото 7).
Фото 7 — Материалы, инструменты и провода для производства жгутов
Нужно отрезать необходимое количество. Измерить длину можно с помощью веревки или провода, проложив по месту. Необходимо оставить запас по длине на тройную перезаделку в контакты или наконечники (несколько сантиметров с обоих концов) После свивания провод станет еще короче, не забудьте. Провод не должен быть натянут, особенно возле разъемов. Если вы не уверены — возьмите длиннее, отрезать всегда успеете.
Вообще, если провода идут вместе хотя бы 50 мм, их объединяют в жгут. В одном жгуте запрещается укладывать силовые и сигнальные линии. Это значит, что провода от датчиков и провода от мощных потребителей должны идти по разным путям и как можно дальше друг от друга. Крайний случай — провод от какого-либо датчика и бронепровод от свечи.
Рекомендую ознакомиться с ГОСТ 23586-96, он регламентирует зависимость шага свивания от сечения проводов, укладку проводов в жгуте, обмотку электротехническими материалами, крепление жгутов.
Повив провода можно закреплять лентой или специальной нитью. Для бытовой практики доступна лента ФУМ (в промышленности используют фторопластовую пленку СКЛФ-4Д, лента ФУМ тоже сделана из фторопласта — негорючего электротехнического материала). Обмотка ведется в противоположном направлению повива. (фото 8).
Фото 8 — свитые провода
Свитые провода более гибкие, чем просто сложенные вместе и закрытые какой-либо оболочкой.
Верхняя оболочка — гофра, термоусаживаемая трубка.
Это самые распространенные материалы, используемые в частной практике для защиты проводов. Иногда обматывают провод изолентой по всей длине, так делать не надо. Клей со временем (особенно от тепла) разлагается, провод останется липким, в конце концов выглядит это не очень хорошо (фото 9).
Фото 9 — Провода в красной изоленте. Так делать не надо.
Гофра бывает разрезная и неразрезная (с зондом для протяжки — проволокой). Разрезную можно надеть на уже готовый жгут с установленными разъемами.
Фото 10 — Гофра
Не нужно набивать всю гофру проводами, пусть останется немного свободного места (подробнее в п. 5.9 — ГОСТ 23586-96) В конце концов, может понадобиться проложить еще несколько проводов. Иногда закладывают в жгут запасные провода, их концы обязательно закрывают, т.к. провод — это капиллярный насос, жидкость, попавшая внутрь, вызовет коррозию.
На фото 11 представлен способ заделки изоляции запасного провода, он заключается в том, что кусок термоусадки (наличие клеевого слоя неважно) одевают, так чтобы минимум сантиметр — полтора не было надето на провод и обрабатывают горелкой. Пока не остыло — сжимаем пальцами свободную часть трубки, она склеится. Все.
Фото 11 — Заделка запасных проводов
Применение термоусадки при производстве электрических жгутов
Казалось бы, разрезная гофра негерметична, какая от нее польза? Она не даст проводам перетереться об острые края, в отличие от недорогой термоусадки. Есть минус — большую температуру гофра не выдержит.
Вместо гофры жгут по всей длине можно одеть в термоусадку.
Обычная термоусадка ТУТ имеет температуру эксплуатации от -55 до +105°С, коэффициент усадки 2:1. Это значит, что трубка типоразмера 8/4 имеет диаметр 8 мм до усадки, 4 мм после усадки. Чем ближе диаметр жгута к диаметру неусаженной трубки, тем меньше толщина стенок после усадки, поэтому, стоит выбирать такую трубку, чтобы диаметр жгута был примерно посередине этих размеров.
Чтобы усадить трубку, можно пользоваться спичками, зажигалкой, горелкой, строительным феном. Главное следить за равномерностью усадки и не пережечь ее (для любой трубки производитель пишет температуру ее полной усадки). Спичками это делать неудобно. Честно. Маленькую трубочку на место пайки одного тонкого провода еще можно усадить, что-то больше — нет.
Профессиональный вариант — строительный фен (на самом деле хорошая вещь, отлично подходит для работы с деревом и кожей при обработке воском, поможет снять старую краску, нагреет деталь при замене подшипников). У него регулируется температура в широком диапазоне, усадка идет равномерно и не слишком быстро.
Я пользуюсь паяльной горелкой, она заправляется газом для зажигалок (фото 12).
Фото 12 — Портативная горелка
Пламя имеет высокую температуру, поэтому надо делать все быстро и аккуратно, чтобы не пережечь трубку. От себя рекомендую приобрести такую горелку, она поможет при работе с термоусадкой, при пайке массивных деталей да и в других случаях. А вот без фена вполне можно обойтись.
Фото 13 — Разветвление гофры
Выполнение разветвления проводов, спрятанных в гофру, осуществляется с помощью разборного тройника (фото 13)
Фото 14 — Соединение гофры изолентой
У меня таких тройников не было. Пришлось использовать изоленту, хоть я ее и не люблю. Края трубок вставляются друг в друга и аккуратно заматываются.
Фото 14-2 — Кабельная перчатка самодельная, из изоленты
Для разветвлений существуют кабельные термоусаживаемые кабельные перчатки (фото 15)
Фото 15 — кабельные термоусаживаемые перчатки
Отличная вещь, но в розничных магазинах я такие видела один раз, и то они предназначены для кабелей большого диаметра. Если вы фанат своего дела, наверняка вам захочется использовать эти изделия. Они есть в интернет-магазинах (но придется поискать), например завод КВТ (г. Калуга) скоро будет выпускать такие изделия (советую посетить каталог КВТ на их сайте).
Снятие изоляции
Фото 16 — Стриппер
Осуществляется специальным инструментом — стриппером (фото 16)
Он надрезает изоляцию, не доходя до жилы, но так, чтобы можно было ее оторвать и сдвинуть. Я сильно сомневаюсь, что таким инструментом кто-то пользуется в быту (например, у меня такого нет). Не слушайте того, кто вам скажет «а я бокорезами/кусачками/ножом изоляцию надрезаю поперек провода снимаю» это выполняется на свой страх и риск, нельзя быть уверенным, что лезвие не дошло до жил провода. «На глаз» очень трудно регулировать глубину надреза.
Я так делаю. Но нужно быть уверенным в своем инструменте, руках и изоляции провода! Да и после 10-20 таких снятий начинают появляться мозоли! (Прим. СамЭлектрик.ру)
Фото 17 — Нож электрика
Один из инструментов для снятия изоляции — монтажный нож, прямой или с пяткой (фото 17). При некоторой сноровке изоляцию можно пользоваться канцелярским ножом вместо прямого монтажного. Изоляция срезается стружкой, как будто затачиваешь карандаш, но стараясь не порезать жилы.
Фото 18 — Снятие изоляции канцелярским ножом
Я широко применяю канцелярский нож. Особенно — при снятии изоляции с кабелей. Для этого режу внешнюю изоляцию вдоль, стараясь не порезать внутреннюю, индивидуальную. А в одиночного провода изоляцию снимаю (когда нет кусачек, или в сложных случаях), разрезав изоляцию вокруг.
На оборонных предприятиях использовали обжигалки для изоляции — они похожи на инструмент для выжигания по дереву. Раскаленной нихромовой проволокой изоляция прожигается по кругу и потом снимается. Годится и для МГТФ, и для других проводов. Аналогичным образом можно снимать изоляцию с помощью паяльника (фото 19). Минус — запах и вредные испарения.
Фото 19 — Снятие изоляции паяльником
Фото 19-2 — Снятие изоляции паяльником
Пайка или обжимка проводов
Вообще, обжимка лучше в плане вибростойкости. При пайке, в точке где провода выходят из припоя, они скорее всего и обломятся, если они подвергаются вибрации (фото 20).
Фото 20
Правильно сделанная обжимка крепче, чем сам провод, но разве много у кого дома есть обжимка хотя бы для автоклемм? Правильно, нету, у меня тоже (а вообще обжимки выглядят так — фото 21). Поэтому будем паять.
Фото 21-1 — Обжимник для клемм типа НКИ
Клещи ИРОК -2 для контактов промышленных соединителей
У меня есть и обжимка, и стриппер. Про обжимку проводов наконечниками я уже писал в этой статье.
Важно: никогда не используйте кислотные флюсы при пайке проводов, как бы заманчиво это не звучало. Потому что провод — это капиллярный насос и вымыть оттуда остатки флюса вы все равно не сможете, кто бы вам чего не говорил. Вскоре там начнется коррозия.
Удобно использовать канифоль, растворенную в спирту. Налейте этот раствор во флакон с кисточкой, например из-под лака для ногтей.
Удобно использовать флюс ЛТИ-120 с кисточкой. Или канифоль в баночке, пишу об этом в статье про пайку проводов.
Кожухи соединителей
— защищают контакты внутри от воды и пыли, обеспечивают механическое сцепление корпуса соединителя и провода. Бывают герметичные или негерметичные.
На фото 22 соединитель долгое время работал без кожуха, провода часто перегибались и перемещались, жилы частично оборвались около контактов (присоединение проводов выполнено обжимкой, но причина неисправности именно в отсутствии кожуха).
Фото 22 — Соединитель без кожуха
Герметичные кожухи изготавливаются из термоусаживаемых материалов с клеевым слоем. Та же трубка только другой формы. Можно легко использовать кусок обычной трубки, но дело в том, что диаметр задней части разъема и диаметр кабеля имеют очень большую разницу, которую не покрывает обычная термоусадка с коэффициентом 2:1. Проще говоря — на соединитель она сядет нормально, а провод будет болтаться. Можно поискать трубку с коэффициентом усадки 3:1 и даже больше. Такие бывают, но стоят дороже.
23 — Кожух на разъем из термоусадки
На фото 23 использован кусок обычной термоусадки, взята гофра большего диаметра (внутри всего 2 провода). Надо заметить, что температура размягчения гофры примерно равна температуре усадки трубки, так что работать горелкой нужно быстро и аккуратно, стараясь ничего не перегревать.
Фото 24-1 — До и после
Фото 24-2 — новый электрический жгут установлен
Герметизация
Внутрь кожуха при необходимости заливают специальную мастику, чтобы герметизировать контакты. В частной практике можно воспользоваться силиконовым автомобильным герметиком. Большой объем будет сохнуть несколько дней. Если это действительно необходимо — попробуйте набраться терпения и заливать по частям или хотя бы обмажьте толстым слоем ответственные детали.
Важно: никогда не используйте герметики с кислотным отверждением, коррозия не заставит себя ждать.
Фото 25 — Состав кислотного герметика
Если вы открыли тюбик и в нос ударил запах уксусной кислоты — не используйте его. Если ничем не пахнет — использовать можно, он нейтральный на спиртовой основе.
Как правило, кислотные герметики дешевле (ABRO, RUNWAY), честный производитель укажет на упаковке — «Содержит уксусную кислоту». Если такой надписи нет, внимательно читаем состав и гуглим каждый из компонентов. В составе герметика, который я купила, был указан метилтриацетоксисилан — это реагент для вулканизации каучуков, синтезируется с помощью уксусного ангидрида (я не утверждаю, что этот компонент есть абсолютно во всех кислотных герметиках, пожалуйста, обращайте внимание на состав при покупке).
После вскрытия этого тюбика стало пахнуть уксусной кислотой, хотя производитель указал, что он может использоваться для электрических соединений. Не будем испытывать судьбу, оставим его для менее ответственных узлов.
Фото 26 — Нейтральный герметик
Укладка жгута
Порядок укладки такой:
- размещаем жгут на месте, временно закрепляем стяжками;
- подключаем все электрические соединители;
- закрепляем жгут по месту, начиная от соединителей (например, от концов жгута, где более мелкие клеммы к большому общему соединителю).
Фото 27 — Металлические хомуты
Жгут крепят по месту с помощью нейлоновых кабельных стяжек. Кстати, стяжки черного цвета более стойки к внешним воздействиям.
На фото 27 слева видно 2 металлических хомута, которые крепят провода к раме. Их можно использовать, но при условии, чтобы хомут не перетирал провод — локально обмотать изолентой, надеть кусок термоусадки, подложить что-нибудь. Не забываем, что жгут не должен быть натянут у соединителей, не должен касаться острых углов, слишком сильно болтаться или касаться очень горячих частей.
А что если жгут заходит в коробку и подключается там?
Такая ситуация элементарно возникает при подключении стоп-сигнала:
Фото 28 — Кабельный ввод
Черная штуковина с накидной гайкой на фото 28 — пластмассовый кабельный ввод (сальник). Он предназначен как раз для ввода кабелей в различные коробки. Стоит такая штука не более 20 рублей (для небольших диаметров проводов). Бывают металлические кабельные вводы (для тяжелых условий и ответственных соединений), но в магазинах они в лучшем случае под заказ, стоимость уже около 100 р за штуку. Кроме вводов есть специальные проходки и втулки.
Фото 29 — Кабельный ввод на проводе в разборе
Фото 30 — Кабельный ввод готов к монтажу на стенку корпуса
Провод болтается в соединителе (да где угодно), что еще можно сделать?
Если подмотка разнообразными изолентами (ПВХ или тканевая) и закрепление хомутами вас не устраивает, то…
Есть такая замечательная штуковина — силиконовая лента ЛЭТСАР — лента электроизоляционная термостойкая самослипающаяся резиновая радиационной вулканизации. Это самослипающаяся лента, вулканизируется при комнатной температуре. Через двое суток у вас получается кусок относительно мягкой резины там, куда вы ее намотали.
В авиационных жгутах ее как раз подматывают под жесткие металлические кожухи для лучшего обжатия. Более подробно свойства описывать не буду, слишком много текста. Продается катушками по 500 г, сильно растягивается при намотке, катушки хватит очень надолго.
Вообще стоит поискать самослипающиеся (самовулканизирующиеся) ленты других марок, там фасовка меньше.
На этом у меня все. Рекомендую почитать ГОСТы, там достаточно много полезной информации.
- ОСТ 1 00723-74 Присоединения минусовых проводов к корпусу летательного аппарата. Технические требования
- ГОСТ 23585-79 Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Технические требования к разделке и соединению экранов проводов
- ГОСТ 23586-96 Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Технические требования к жгутам и их креплению
- ГОСТ 23587-79 Технические требования к разделке монтажных проводов и креплению жил
- ОСТ 1.01025-82 Экранирование проводов, жгутов, кабелей и металлизация самолетов. Общие технические требования
Статья опубликована в блоге «СамЭлектрик.ру»
