Использование термоусадочной трубки в электромонтаже

Термоусадочная трубка (термоусадка, ТУТ) – одно из наиболее простых, удобных и современных средств электроизоляции токоведущих жил. И по способу применения, и по качеству результата данный вид полимерных изделий многократно превышает параметры устаревших методик, в том числе, и использование изоленты. На сегодняшний день термоусадку применяют в электрике, микроэлектронике, электротехнике, приборостроении, авиации, автомобильной отрасли и др. В данной статье мы хотели бы рассмотреть, почему этот материал стал так популярен и для чего конкретно применяется в разных сферах хозяйствования.

Термоусадочными трубками называется целое семейство полимерных изделий, изготовленных из разных чистых и комбинированных видов химических соединений. Основное их свойство – уменьшаться в диаметре под воздействием нагрева, но при этом максимально сохранять исходную длину отрезка. Разница между поведением материала в продольном и поперечном сечении обусловлена специальной предварительной обработкой сырья и подбором правильной толщины стенок.

Назначение термоусадки

Изначально термоусадочная трубка изобреталась именно для нужд промышленного электромонтажа. Ввиду большого количества соединений, мастерам приходилось ежедневно наматывать десятки метров изоленты, обязательно имея при себе несколько запасных катушек с ней. Хотя появление клеммников и наконечников современного типа частично устранило проблему длительности мелких работ, применять данный тип соединения было не всегда возможно. В частности, главную роль играл объём, в котором производилось соединение двух жил: там попросту могло не найтись места для клеммной колодки. В некоторых случаях можно было обойтись колпачками СИЗ, которые на порядок компактнее, однако они создавали «узлы», что также не всегда вписывалось в требования к конкретной ситуации. Только изолента, а за ней уже термоусадка, могли обеспечить линейное соединение проводников с сохранением общей геометрии проводки и её размеров.

На сегодняшний день ТУТ имеет почти десяток вариантов применения:

• электрическая изоляция токоведущих жил;
• механическая защита кабеля от внешних воздействий;
• герметизация мест соединения проводников от попадания влаги и пыли;
• восстановление повреждённых участков электроизоляции жилы или кабеля;
• защита жил от вредного воздействия токсичных и химических веществ (в том числе, в качестве дополнительно сформированного наружного слоя изоляции);
• предохранение кабельной продукции малого сечения от чрезмерного изгиба;
• цветовая маркировка жил и проводников при электромонтаже;
• защита оголённых участков провода от окисления или коррозии;
• использование в качестве альтернативной кабельной стяжки при прокладке коммуникаций, а также для формирования жгутов из жил мелкого сечения.

Для любого современного электромонтажника наиболее значимыми преимуществами термоусадки являются скорость работы с ней и возможность цветовой маркировки проводов без использования дополнительных средств. На термическое сжатие трубки уходит всего несколько секунд, а при необходимости отметить нужную жилу мастеру достаточно просто запомнить цвет изделия вместо наматывания ещё одного слоя изоленты. Термополимеры, которые используются при изготовлении ТУТ, даже при нагреве не диффундируют с оболочкой провода, что позволяет снять временную маркировочную термоусадку так же просто, как она была установлена, причём без повреждения основной изоляции жилы.

В зависимости от использованного при изготовлении трубки полимера, толщины стенок изделия, вида и класса, параметры усадки будут отличаться. В общем случае ТУТ используют при соединении кабеля или провода с жилами примерно одного сечения. При этом диаметр термоусадки подбирается по принципу «больше большего», чтобы обеспечить удобный монтаж. Соединяя жилы одинаковой толщины, трубка охватывает их наиболее равномерно, а сокращение длины изделия минимизировано. Если же приходится коммутировать провода, сечение которых отличается больше, чем на 30%, формируется вполне заметный перепад. В таком случае чётко повторить контуры уже не получается, а само соединение становится чуть менее герметичным, хотя электрическая составляющая изоляции не страдает. С увеличением разницы в сечениях возрастает неудобство работы с трубкой и снижается её герметизирующая способность. Кроме того, для подобных участков необходимо брать больший запас по длине изделия, чтобы при его смещении оставить себе достаточно пространства для манёвров.

Специалисты крайне не рекомендуют непосредственно соединять термоусадочной трубкой проводники, сечение которых соотносится как 3:1 и более. В подобных случаях практически невозможно достичь требуемого результата. Большинство обычных термоусадок рассчитаны на сжатие в диаметре примерно в 2-3 раза. Используя ТУТ, которая чуть больше самого толстого из проводников и термически сжимая её до предела, Вы вполне можете даже не достигнуть касания трубки с тонкой жилой, то есть, обжима и необходимой изоляции не произойдёт. При неблагоприятных обстоятельствах или активном сгибании кабеля трубка просто сползёт в сторону проводника с меньшим диаметром. Если ситуация вынуждает совершить соединение подобных жил, лучше заранее произвести простую подготовительную работу. Для этого на более тонкий проводник возле места будущего соединения с толстым можно усадить один или даже два слоя трубки с подходящим диаметром. В результате таких манипуляций сечение увеличится и соотношение между диаметрами соединяемых проводников достигнет приемлемой величины.

Нагревать ТУТ можно при помощи разных инструментов. Допускается использование теплового пистолета, термофена от паяльной станции, промышленного фена, горелки, зажигалки или даже спички. В случае с источником открытого огня важно выдерживать разумную дистанцию между инструментом и трубкой. Нагрев должен производиться жаром, теплом, а не пламенем. Большинство термотрубок не поддерживает горение, однако при неверном обращении они могут заметно оплавиться под воздействием высоких температур и потерять необходимые пропорции.

Разновидности термоусадочных трубок

Ввиду указанного выше разнообразия сфер применения, современная промышленность производит изделия с различными физическими, химическими, изоляционными и герметизационными характеристиками. В электротехнической отрасли наибольшую популярность обрели условно тонкостенные трубки, изготовленные из полиолефина и композитов на его основе. Данный материал удовлетворяет всем требованиям к технической стороне вопроса и имеет сравнительно небольшую себестоимость, что позволяет сделать конечную продукцию доступной для широких масс потребителей. Кроме того, полиолефин легко колеровать в любой нужный цвет, он не меняет своих изоляционных свойств под воздействием красителя и сохраняет вполне удобную в работе эластичность.

На основе полиолефина производят ТУТ общего и специального назначения. Среди тех и других могут встречаться горючие и негорючие модели. Сегодня сегмент первых сокращается, поскольку цена изделий, не поддерживающих горение, существенно снизилась, почти уравнявшись со средней стоимостью более простых. Неспособность поддерживать пламя или самовоспламеняться достигается за счёт внесения в полимерную массу специальных добавок ещё на производстве. В быту негорючие трубки будут удобны для соединения деталей в мелкой бытовой технике, в светодиодных лентах и детских игрушках, а в приборостроении, авиации и радиотехнике они вообще часто являются залогом работоспособности и безопасности базового оборудования.

Ещё один известный тип ТУТ – клеевые. Они могут быть как тонко-, так и толстостенными. Основное отличие состоит в том, что на внутреннюю поверхность каждого изделия нанесён специальный клеевой состав. Он не препятствует продеванию провода в отрезок трубки, но при нагреве прочно «хватается» за верхний слой изоляции. Такое решение позволяет сделать соединение по-настоящему герметичным, полностью защищённым от проникновения влаги к месту разрыва цепи. Вдобавок многие клеевые модели изготовлены из полимера с большей способностью к сжатию, что делает возможным соединение элементов с существенной разницей в диаметрах.

Клеевые ТУТ могут быть не только цветными, но и прозрачными. Это может быть полезно в случае коммутации толстых высоковольтных жил в промышленных помещениях, где размеры распределительных щитов и шкафов существенно усложняют работу монтажников и обязателен надзор за соединениями. За счёт клеевой основы достигается качественная защита от коррозии и воздействия химических испарений, а потому такими трубками нередко также защищают места подвода питания к дорогостоящему оборудованию.

Абсолютное большинство термоусадочных трубок, которые обычный потребитель может отыскать на рынке, имеют в сечении круглую форму. Тем не менее, для специальных нужд может производиться ТУТ с любой фигурой в разрезе. Некоторые разновидности термоусадок дополнительно подлежат химическому или даже радиационному воздействию. Таким образом производители изменяют молекулярное строение материала, упрочняя его или придавая гибкости, воссоздавая ячеистую структуру, которая помогает трубке сжиматься в нужном направлении при нагреве. Фактически, на производстве изделие деформируется под воздействием высоких температур, растягивается, а затем остывает. При использовании термоусадки по назначению она снова нагревается и память формы возвращает её к первоначальному виду.

Как работать с термоусадкой

Хотя термоусадочные трубки не являются очень сложным техническим средством, существует ряд рекомендаций, придерживаясь которых можно упростить работу и избежать нескольких мелких неприятностей. В частности, выбирать ТУТ необходимо таким образом, чтобы её минимальный размер после сжатия был примерно на 20% меньше наружного диаметра провода – это обеспечит плотность прилегания стенок изделий друг к другу. Чересчур большая в сечении трубка не обеспечит требуемую герметичность, а едва надевающаяся – потребует адресного нагрева, что угрожает повреждением изоляции жилы рядом с местом соединения.

Приступая к работе с термоусадкой, отмерьте длину участка будущего соединения и отрежьте изделие с запасом в 10%. При этом постарайтесь использовать хорошо заточенные ножницы или канцелярский нож, позволяющий перерезать сечение трубки одним движением. Если срез будет иметь заусенцы, во время нагрева ТУТ может немного перекосить и разорвать вдоль – как раз по направляющей от заусенца линии.

Важный момент: если Вы соединяете провода, к которым нет доступа с других сторон, наденьте термоусадку ещё до скручивания жил и продвиньте её в сторону. Довольно часто даже опытные мастера допускают досадную оплошность, забыв сделать это заранее, из-за чего скрутку приходится расплетать. Попытайтесь взять этот приём за привычку.

Производить нагрев можно либо от одного конца трубки к другому, либо от центра к бокам. Встречный нагрев с концов к середине не приветствуется, поскольку он вызывает морщины на трубке и тепловые наплывы. Кроме того, при коммутации жил разных диаметров лучше всего двигаться вдоль изделия со стороны проводника с большим сечением в сторону меньшего. Это предотвратит сползание трубки в процессе работы.

Важно не перегреть ТУТ. Лучше потратить чуть больше времени на манипуляции, чем оплавить изделие или привести к появлению горящей кромки. Оптимальная температура нагрева обычно указывается на самой трубке или на её упаковке. Кроме того, перегрев на этапе монтажа может привести к повышенной хрупкости места соединения почти сразу после охлаждения изделия.

Используя отрезок большой длины или термоусадку с клеевым составом в полости лучше всего двигаться от середины к краям. В противном случае трубка сдвинется или будет состоять из неаккуратных волн. Кроме того, это поможет избежать возникновения воздушных пузырей в объёме ТУТ и позволит хорошо визуально контролировать продольную усадку.