建筑電氣工程中導(dǎo)線連接器與應(yīng)用

1、建筑電氣工程中導(dǎo)線連接器與應(yīng)用建筑電氣配電線路的分支線路及插座、燈具、吊扇等末端設(shè)備安裝工 程中，需完成大量 6mm2 及以下截面導(dǎo)線的接續(xù)、分線、 T 接工作。長 期以來，國內(nèi)針對上述細導(dǎo)線的電氣連接有：絞接涮錫絕緣膠帶包覆 工藝和安全壓線帽連接工藝，但其連接工藝無法滿足日后線路維護的 需要，相對發(fā)達國家先進成熟的細導(dǎo)線連接工藝，已明顯落后，致使 線路故障與事故率明顯高于發(fā)達國家（中國電氣火災(zāi)發(fā)生率是美國的45倍），因此有必要向國內(nèi)電氣安裝行業(yè)推廣相關(guān)導(dǎo)線連接工藝，并規(guī)范其應(yīng)用方法， 以期提高我國細導(dǎo)線連接工藝與工程施工質(zhì)量水平， 降低工時消耗，縮減人工成本。1 錫焊連接的問題除了在 20世

2、紀 80年代出版的建筑電氣安裝工程圖集 1施工?材料 卷第一集中，對導(dǎo)線連接工藝有過描述外，國內(nèi)現(xiàn)行施工或驗收規(guī)范 中，并未對建筑電氣工程中細導(dǎo)線連接工藝進行明文規(guī)定，但絞接涮 錫絕緣膠帶包覆的做法， 似乎已成為約定俗成或不言而喻的標(biāo)準做法， 并被廣大工程建設(shè)單位廣泛使用。但是，采用錫焊工藝進行導(dǎo)線連接 存在以下問題：（1）與 GB16895.6-2000（idt 等同 IEC60364-5-52 1993建筑物電氣裝置第 5部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝第 52章：布線系統(tǒng)）2第 526條規(guī)定不符，第526條規(guī)定：所有接頭應(yīng)易于檢查、測試和維護。 除通信線路外，宜避免使用焊接；（2）需要輔助材料

3、與工具 （烙鐵、錫鍋、焊錫、阻焊劑、絕緣膠帶等）；（3）需要現(xiàn)場加熱條件（明火、電） ；（4）焊接煙氣污染工作環(huán)境；（5）受操作人員技能和施工條件影響，接點質(zhì)量一致性差，有虛焊與 假焊隱患；（6）導(dǎo)線絕緣層受焊接高溫影響而損壞；（7）因接點位置帶來的操作困難與危險 （例如高舉熔融焊錫的操作） 。 除技術(shù)因素外，從經(jīng)濟效益方面衡量，錫焊工藝的最大問題是：工作 效率低、工時成本高，直接影響工程造價和施工企業(yè)利潤。如果由于 趕工期、圖省事，在導(dǎo)線連接環(huán)節(jié)只扭絞、不焊錫，則形成了安全隱 患（包裹絕緣膠布后不易于檢查，不能判斷是否進行了焊接） 。2 導(dǎo)線連接器 歐美國家使用導(dǎo)線連接器的歷史可追溯到 20

4、 世紀 20 年代，使用導(dǎo)線 連接器不僅實現(xiàn)高可靠的電氣連接，而且由于不借助特殊工具、可完 全徒手操作，使安裝過程十分快捷、高效，平均每個電氣連接耗時僅10s,為傳統(tǒng)焊錫工藝的三百分之一。到20世紀40年代，導(dǎo)線連接器已全面替代焊錫膠帶工藝，并廣泛應(yīng)用于建筑電氣工程中。2.1 導(dǎo)線連接器的分類 民用建筑電氣工程中所使用的導(dǎo)線連接器屬于家用和類似用途低壓電路用的連接器件，根據(jù) GB13140.1-2008/IEC60998-1 2002家用和類 似用途低壓電路用的連接器件第 1 部分：通用要求 3，此類連接器分為 3 類 （1）螺紋型連接器符合 GB13140.2-2008/IEC60998-2

5、-：1 2002家用和類似用途低壓電路 用的連接器件第 2 部分：作為獨立單元的帶螺紋型夾緊件的連接器件 的特殊要求 4。根據(jù)線徑選擇適當(dāng)?shù)奶坠埽ㄐ荆?（如圖 1中步驟 1所 示），通過擰緊一側(cè)的螺釘產(chǎn)生壓力，將多根導(dǎo)線擠壓在套管內(nèi)，安裝 絕緣罩（也采用螺紋連接）后即形成完整的電氣連接（如圖 1 步驟 2 所示）。圖 1 中的螺紋型連接器，需要特別指出的是：螺紋型連接器不適用于 直接連接經(jīng)焊錫處理的多股軟導(dǎo)線。 因熱脹冷縮和焊錫的蠕變特性 （錫 鉛合金的熱膨脹系數(shù) 25，是銅膨脹系數(shù) 17的 1.47倍），在螺紋 型連接器的夾緊件與焊錫的多股導(dǎo)線末端之間會出現(xiàn)微小間隙。螺紋 型連接器的夾緊件不

6、能補償這種間隙，會導(dǎo)致接觸不良。因此，GB/T14048.7/IEC60947-7-1低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備輔助器件銅導(dǎo)體 的接線端子排 5第 7.1.1 條的注規(guī)定：螺紋型夾緊件不適用于連接末 端焊錫的軟導(dǎo)線。GB2099.1/IEC60884-1 E3.1家用和類似用途插頭插 座第1部分：通用要求第12.1.1條規(guī)定：可拆線固定式插座如 果使用預(yù)錫焊的軟線，應(yīng)注意在螺紋型接線端里，預(yù)錫焊區(qū)應(yīng)處于按 正常使用連接時的夾緊區(qū)外側(cè)。（2）無螺紋型連接器符合 GB13140.3-2008/IEC60998-2-：2 2002家用和類似用途低壓電路用的連接器件第 2 部分：作為獨立單元的帶無螺 紋型

7、夾緊件的連接器件的特殊要求 7 。通過簧片、彈簧或凸輪機構(gòu) 等構(gòu)成的無螺紋型夾緊部件 （如圖 2 所示），對被連接導(dǎo)線產(chǎn)生接觸力， 實現(xiàn)電氣連接。此類連接器也被稱為：插接式連接器或推線式連接器（如圖 3 所示）， 按連接導(dǎo)線連接能力（同時連接導(dǎo)線的根數(shù)） ，無螺紋型連接器可分 2 孔8孔等多種規(guī)格，并有并插與對插之分。需要說明的是：無螺紋型導(dǎo)線連接器本身是參與導(dǎo)電的，因此有載流 量限制，選用時應(yīng)注意與被連接導(dǎo)線匹配，否則可能因過載而損壞。（3）扭接式連接器符合 GB13140.5-2008/IEC60998-2-：4 2004家用和類似用途低壓電路 用的連接器件第 2部分：扭接式連接 1/3

8、123下一頁尾頁器件的特殊要 求 8。導(dǎo)體間接觸力來自絕緣外殼及內(nèi)嵌的圓錐形螺旋鋼絲。連接 器旋轉(zhuǎn)過程中，方截面鋼絲的棱線會在導(dǎo)體表面形成細小刻痕，并使 導(dǎo)線形成扭絞狀態(tài)（如圖 4 所示），同時圓錐形螺旋鋼絲產(chǎn)生擴張趨勢， 對導(dǎo)線施加足夠壓力。 因外形與使用方式類似機械設(shè)備中的帽形螺母， 此類連接器又被稱為接線帽。扭接式連接器在電氣連續(xù)、 機械強度、絕緣防護方面都優(yōu)于焊接工藝， 且完全徒手操作（如果使用螺母套筒等輔助工具可進一步提高工效） ， 施工方便、高效。在其 90 多年（發(fā)明專利注冊于 1920 年）的發(fā)展歷 程中，逐漸形成了滿足不同需求的多種形式（如圖 5 所示）。區(qū)別于螺紋型和非螺紋

9、型連接器， 扭接式連接器只對導(dǎo)線提供握持力， 本身并不參與導(dǎo)電，早期的扭接式連接器甚至完全用陶瓷制造，因此 連接器不存在載流量指標(biāo)。安裝扭接式連接器時，無需對被連接導(dǎo)線 進行預(yù)扭絞， 只需按要求將剝除絕緣層的導(dǎo)線并齊， 套上連接器旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)連接器外部導(dǎo)線也出現(xiàn)扭絞狀態(tài)時，就完成了可靠連接。實驗證明：同樣連接2根AWG12銅導(dǎo)線（等效截面積3.3mm2）,采用 扭接式連接器連接的抗拉強度達 79.8kg，是錫焊抗拉強度（25.8kg）的 3倍；接點電阻為3.1m Q,比錫焊接點電阻（4mQ）降低了 22.5%.2.2 不同連接器的特點比較下表是不同連接器的橫向?qū)Ρ?。由于扭接式和無螺紋型連接器優(yōu)點

10、突 出，成為全球建筑電氣低壓配電系統(tǒng)與電器設(shè)備中用量最多、用途最 廣的導(dǎo)線接續(xù)裝置。3 關(guān)于安全壓線帽建筑電氣安裝工程圖集中描述了安全壓線帽（俗稱奶嘴，如圖 6 所示）的選型數(shù)據(jù)與使用方法，目前在建筑電氣工程中也在使用，但 除GB13140外，在其它中國國家標(biāo)準和IEC標(biāo)準中，都沒有對此類導(dǎo) 線連接裝置的產(chǎn)品標(biāo)準，僅在美國 UL486C9中涉及此類連接器。 除產(chǎn)品不能根據(jù)國家或國際標(biāo)準出具檢測報告外，壓線帽還存在以下 需注意的問題：（1）需使用專用工具安裝，以確保壓緊力和成品一致性，否則易出現(xiàn) 壓不緊、易脫落現(xiàn)象；（2）適合家電、燈具等生產(chǎn)線固定工位裝配（因電氣規(guī)范要求改變，美國在燈具生產(chǎn)中已

11、不再使用） ；（3）一次使用，一旦安裝，不能拆卸，因此不滿足檢修要求；（4）工效不高。因此，筆者不建議在建筑電氣國內(nèi)工程中使用此類連4 典型應(yīng)用4.1 導(dǎo)線接續(xù)、 T 接和分線在導(dǎo)線敷設(shè)過程中， 導(dǎo)線連接器廣泛應(yīng)用于建筑電氣低壓配電分支 （末端）線路的接續(xù)、分線、T接（如圖7所示）。尤其當(dāng)分線盒設(shè)置在天花板等高處時，采用導(dǎo)線連接器代替錫焊，能有效減少施工過程中使 用高溫焊錫帶來的危險，而且提高了工效、降低了勞動強度。4.2 插座接線在安裝插座時，如果利用插座接線端子轉(zhuǎn)接PE線，又出現(xiàn)接觸不良時， 則故障點下游插座都將失去 PE線保護。為避免此類安全隱患，正規(guī)做 法都是采用爪形（俗稱：雞爪）接線

12、工藝（如圖 8a 所示）。采用導(dǎo)線 連接器代替錫焊，實現(xiàn)了安全、高效、省空間、便檢修等目的。出于 同樣安全性、可靠性、維護性的考慮，建議插座的L線與N線采用同樣工藝連接（如圖 8b 所示）。4.3 電器設(shè)備安裝導(dǎo)線連接器被廣泛應(yīng)用于燈具、 吊扇等電器設(shè)備的接線環(huán)節(jié)中 （如圖 9 所示）。為了便于用戶安裝，很多歐美品牌的燈具產(chǎn)品中，都將導(dǎo)線連 接器與安裝用螺釘螺母一樣看待，將其作為標(biāo)準附件配套在燈具中，用戶無需再單獨購買5 結(jié)束語中國第一顆原子彈爆炸 （1964年10月 16日）比美國（1945年7月 16 日）晚了 20年，中國首次載人航天（2003年 10月15日）比美國（1962 年 2 月 20 日）晚了 40 年。相比之下，技術(shù)含量并不高的建筑電氣導(dǎo) 線連接工藝，中國比美國落后了至少 70 年。為了盡快改變這種現(xiàn)狀，新版建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50303