Для чего нужна термоусадочная трубка и как ее использовать?

Введение

Термоусадка представляет собой гибкую тонкую трубку, изготовленную из полимерного материала, линейно сжимающегося при повышении температуры. Основные достоинства полимера перед изолирующей лентой:

1. Высокая плотность и однородность материала. Термоусадочная трубка отлично изолирует поверхность проводов, “спаивая” изоляцию. Она не раскручивается и не сползает, в отличие от изоленты.
2. Установка трубки легче, чем обычной ленты. Достаточно просто надеть ее на контакт и нагреть при помощи фена или зажигалки.
3. Длительный срок службы. Полимер не боится влаги или ультрафиолета, он не распадается от времени, служа 30-50 лет без потери качеств и формы.

Будучи нагретым, полимер сжимается и плотно облегает провода, защищая место скрутки или пайки. Подобное соединение будет герметичным и прочным, защищенным от окисления и короткого замыкания. Единственное, что необходимо — правильно подобрать размеры термоусадочных трубок для проводов, чтобы полимер максимально изолировал контакты и кабеля.

Технические характеристики

Основные требования, предъявляемые к изоляционным материалам, заключаются в неизменности свойств через продолжительное время использования из-за подверженности различным факторам. На смену ранее применяемым различного вида изолентам, выполненным из полихлорвинила или хлопчатой бумаги, пришли термоусадочные трубки.

Обычно под этим термином понимают трубку, выполненную из специального материала. Главным свойством которого является термоусаживаемость. Это изделие изменяет свои размеры при воздействии определённой температуры. На торговых площадках представлен большой выбор термоусадок от различных производителей и в разной ценовой категории. Главное различие заключается в их характеристиках. Различают изделие по следующим показателям:

• материал изготовления;
• температура и коэффициент усадки;
• диэлектрическая прочность (противодействие электрическому пробою);
• устойчивость к среде эксплуатации (термоизоляция, маслобензостойкость, стойкость к химическому воздействию).

Рассмотрим подробнее главные показатели.

Материал изготовления термоусадочной трубки

Характеристика, на которую в первую очередь необходимо обратить внимание, это материал изготовления:

• Особую популярность получили трубки из термопластичного полихлорвинила ПВХ (PVC). Он имеет отличные изоляционные свойства, обладает малым диапазоном рабочей температуры. Главный недостаток — токсичные выделения при возгорании.
• Полиолефиновые. При изготовлении применяется полиэтилен, в него добавляются пластификаторы, красители, специальные добавки, которые препятствуют горению. Характеризуются устойчивостью к различным окислителям. Недостатком является разрушающее воздействие горюче-смазочных материалов на структуру.
• Эластомеры. В качестве основы используется синтетический каучук. Главное качество — устойчивость к воздействию высокой температуры и горюче-смазочных материалов. Недостаток в дороговизне производства, что влияет на окончательную цену изделия.
• Полиэстер. Материал имеет хорошую химическую и физическую стойкость. Получил наибольшее распространение.
• Фторополимеры. Обладают совершенной химической стойкостью и не растворяются в растворителях. Не токсичны, характеризуются высокой степенью водоотталкивания, климатической стойкостью, отличной электроизоляцией и очень низким коэффициентом трения. Из-за сложностей в изготовлении применяются только для решения задач, характеризующихся повышенными требованиями к свойствам.
• Силиконовые. Не являются токсичными, имеют хорошую пластичность, электрическую прочность. При воздействии органических растворителей быстро разрушается.

Температура и коэффициент усадки

Температурный диапазон зависит от материала, используемого при изготовлении трубок. Так, для полиолефиновых он составляет -50 до +125 градусов, для эластомеров — до +175 градусов, для ПВХ — от -20 до +80 градусов по Цельсию. Температура воздействия для сжатия обычно лежит в пределах от -80 до +120 градусов по Цельсию.

Коэффициентом усадки трубки называется отношение её внутреннего размера до сжатия к её внутреннему размеру после завершения усадки. Обычно указывается как отношение: например, 3:1, 6:2 и т. п. Следует различать коэффициент полной усадки и реальной. В первом случае материал сжимается в свободном состоянии, во втором — на объекте. При этом надо учитывать, что количество материала при усаживании не изменяется, поэтому при изменении объёма соответственно будет увеличиваться толщина стенок трубки.

При нагреве, помимо сжатия, трубка подвержена и продольной усадке. При этом чем длиннее трубка, тем больше она изменится в длину. В среднем она теряет около 20% от своей длины, это зависит от технологии производства и качества используемого материала.

В дополнении можно добавить, что термоусадочная трубка для проводов различается по цветам. Цветовая гамма очень обширна, она используется для эстетического оформления и совмещения изоляции с маркировкой жил. Существует и полностью прозрачная трубка.

Отдельно отметим, что на внутреннюю поверхность трубки может наноситься клеевой состав. Его предназначение — улучшить герметичные свойства и механическую прочность соединения. При нагревании клей расплавляется, образуя жидкую массу, заполняет все поры и неровности.

Термоусадка для проводов: достоинства и недостатки

Как и любой другой материал, ТУТ имеет как свои достоинства, так и недостатки. Из плюсов можно отметить:

• при правильной изоляции проводов термоусадкой и плотном прилегании сместить её не получится, несмотря на то, какое механическое воздействие на неё будет оказываться;
• материал довольно прост в установке, особых навыков для этого не требуется;
• прогретый материал уплотняется – это придаёт дополнительную прочность соединению;
• материал сохраняет свои свойства значительно дольше, чем изоляционная лента;
• соединения изолируются равномерно, без утолщений, присущих изоленте.

Соединение с подобной изоляцией выглядит намного аккуратнее, чем при использовании изоленты

А теперь поговорим об отрицательных сторонах использования ТУТ. Их немного, к тому же существенными их назвать нельзя:

• стоимость термоусадочной трубки немного выше цены изоленты;
• повторное использование термоусадки невозможно.

Как видим, эти минусы даже нельзя назвать недостатками, настолько они несущественны.

Как пользоваться термоусадочной трубкой: нюансы монтажа

Для работы с ТУТ рекомендуется использование термофена или термопистолета, однако, при их отсутствии вполне подойдёт и открытое пламя (зажигалка, спички). Для начала требуются небольшие приготовления. Если трубка толстостенная, специалисты советуют разогреть примерно до половины температуры, необходимой для усадки. Отрезать ТУТ следует аккуратно, не оставляя задиров, которые в процессе последующего нагрева приведут к разрыву материала.

Правильно осаженная трубка на гильзе должна выглядеть так
Важно! Любая трубка при нагреве даёт усадку в длину – это следует учитывать при отрезе. Процент продольной усадки у некачественного материала может достигать 30%, в то время как качественная ТУТ уменьшается лишь на 4−6%.

Установка термоусадочной трубки своими руками: насколько это сложно

Надев трубку на соединение, начинаем прогрев. Нагревать следует равномерно от одного края к другому, избегая пережигания. Когда соединение плотно обтянулось, даём изоляции полностью остыть. Как видите, никаких сложностей данная процедура не представляет. Главное здесь – аккуратность. Если выбор и процесс монтажа произведён правильно, то соединению не будут страшны влажность, солнечные лучи или агрессивная внешняя среда. Такая изоляция может прослужить даже дольше, чем сам кабель, на котором она находится.

Коэффициент усадки − 6:1

Защищаем оголенные провода

Разобравшись с основами, можно переходить к практической части сохранения электропроводки от внешних воздействий. Речь идет не только о воде, но и о сырости, случайных повреждениях и даже о домашних животных.

С поверхности проводов удаляют все следы загрязнений. Делается это при помощи деликатных чистящих средств.

Дальнейший порядок действий выглядит следующим образом:

• Выполняется обезжирирование электропроводов при помощи растворителя;
• Аккуратно протереть их мягкой тряпочкой;
• Если электрические проводки покрыты ПВХ-изоляцией, то ее нужно удалить при помощи не грубой наждачной бумаги;
• Использование зажигалки поможет снять полиэтиленовые изоляционные материалы.

Перед началом работы следует очистить провода от следов жира, грязи и непосредственно самой старой изоляции. Делается это при помощи зажигалки или не очень грубой наждачной бумаги. Как только провода окажутся свободны от покрытия, можно приступать к работе.

Как пользоваться термоусадочной трубкой?

Устанавливаются термоусадочные трубки достаточно просто, для этого не нужны специальные инструменты или умения

Основной характеристикой, на что необходимо обратить внимание, перед тем как пользоваться термоусадочной трубкой это выбор нужного диаметра

Интересно, что изолировать провода с помощью таких трубок намного быстрее, чем с помощью изоляционной ленты.

Первым делом подбирается термоусадочная трубка нужно диаметра. Это делается с таким расчетом, чтобы диаметр полностью усаженной трубки был меньше минимального диаметра изолируемого изделия.

К примеру, для изоляции проводов диаметром 3,5 мм может использоваться трубка с до-усадочным диаметром 4,8 мм и максимальным после-усадочным диаметром 2,4 мм или трубка диаметром 6,4 мм, максимальный диаметр которой после усадки равен 3,2 мм.

От термоусадочной трубки отрезается отрезок нужной длины. Срез должен быть гладким и без заусенцев, в противном случае на месте неровного среза возможен разрыв. Кусок трубки надевается на изолируемый участок.

После этого можно приступать непосредственно к усадке. Это лучше всего делать с помощью термофена. Если такого у вас нет, можно воспользоваться горелкой, зажигалкой или другими подходящими инструментами.

Усадка может осуществляться двумя способами – от середины трубки к ее краям или от одного края до другого.

Оптимальную температуру усадки термоусадочной трубки можно узнать у продавца или подобрать опытным путем. Повышение температуры не влияет на скорость процесса, поэтому применять большую температуру бессмысленно.

Тем более, что в случае перегрева ТУТ в ней могут образовываться пузырьки, она может обугливаться и даже разрываться.

Области применения клеевых термоусадочных трубок

Отличные противокоррозионные свойства клеевых термоусадочных трубок позволяют успешно использовать их в качестве гидроизоляционной и антикоррозионной защиты различного оборудования и материалов.

На внутренней поверхности специальных клеевых ТУТ имеется термоплавкий клеевой слой, который не только обеспечивает защиту оборудования от воздействия внешних факторов благодаря дополнительной механической прочности.

Клей герметизирует места сочленений, предотвращая влияние влаги на изолируемые материалы.

В процессе усадки происходит равномерное распределение клея внутри, ним заполняются воздушные подушки, неровности, пустоты. Если клеевая ТУТ усела правильно, то она практически не поддается демонтажу

Это очень важно, например, для защиты пролегающего в земле электрического кабеля

Клеевая ТУТ может быть усажена на металлический или деревянный столб перед установкой его в землю для предотвращения коррозии металла или гниения древесины. С помощью клеевой термотрубки может быть значительно усилена механическая прочность, морозостойкость оборудования и т.д.

Зарубежными автомобилестроителями специальная жесткая термоусадка используется для антикоррозионной и механической защиты тормозных шлангов и топливопроводов автомобилей.

Надеюсь данная статья помогла вам разобраться с вопросом как пользоваться термоусадочной трубкой!

Технические характеристики

В настоящее время на рынке можно приобрести большое количество термоусадок, которые отличаются друг от друга своими свойствами. По каким показателям они отличаются:

• Коэффициент усадки, то есть, возможность уменьшать свои размеры (2-6 раз).
• Устойчивость к разным средам эксплуатации – термостойкие, маслобензостойкие, химическистойкие, светостабилизированные.
• С клеевым слоем и без такового.

Разновидности термоусадочных трубок

В дополнении можно добавить, что термоусадочные трубки различаются по цветам и материалом, из которого они производятся. Что касается цветового оформления, то здесь не очень большое разнообразие, потому что производители стараются подходить к данному вопросу с позиции цветового оформления жил в кабеле. Кстати, для жил заземления желто-зеленого цвета трубки также выпускаются.

Теперь, что касается сырьевого материала. В принципе, любые полимеры подходят под технологию изготовления ТУТ. Это и поливинилхлорид, и фторопласты, и эластомеры, и полиолефины, и так далее.

Главный параметр

И все же основной показатель термоусадки – это диаметр трубки, который указывает размер до и после усадки. Первый размер показывает диаметр изделия, которое поступает в торговую сеть с завода. Второй показывает, насколько может уменьшиться первый в процессе нагрева. Обычно так и указывается обозначение изделия. Но есть и другой вид маркировки, где показан только первоначальный диаметр, а в дополнении еще один показатель – это коэффициент усадки. К примеру:

• Так маркируется термоусадка по первому варианту – 6/4 или 6 мм/4 мм.
• Так маркируется по второму варианту – 10/2:1, то есть усадка произойдет в два раза. По сути, это то же самое, что и 10/5 (в первом случае).

Азиатские производители, и Россия в том числе, указывают диаметр термоусадочных трубок в миллиметрах. Европейские и американские в дюймах. Перевести один в другой несложно, потому что 1 дюйм равен 25,4 мм. Кстати, дюймовые трубки дороже миллиметровых, но учтите, что размер в дюймах – это не всегда говорит о том, что изделие было изготовлено в Америке или Европе.

Чаще всего производители предлагают вот такие коэффициенты: 4:1, 3:1, 2:1. Термоусадки клеевые не имеют стандартного коэффициента, он варьируется в диапазоне от 2,8:1 или 4:1, все зависит от диаметра самого изделия.

Форма

Что касается формы, то в магазинах можно встретить и трубки круглые, и овальные, и плоские (сплющенные). Почему такое разнобразие? Все дело в удобстве складирования и транспортировки.

• Плоские и овальные – это термоусадка тонкостенная или с большим диаметром.
• Круглые – это толстостенные трубки и термоусадка с клеевым слоем. Иногда изделия тонкостенные с малым диаметром.

Поставка в торговую сеть производится в бухтах и в нарезке. Кстати, именно плоские модели поставляются в бухтах. В зависимости от диаметра в бухты помещается трубы длиною от 10 до 100 мм. В нарезке термоусадка поступает длиною один метр или 1,22 метра – это четыре фута. А вот трубки с клеевым слоем имеют стандартную длину только 1.22 м. Их в бухтах не поставляют за счет излома. То же самое касается и труб с толстыми стенками – в бухтах они не продаются.

Назначение изделий

Основное предназначение термоусадки состоит в изоляции токопроводящих жил. Ввиду электроизоляционных свойств и простоте монтажа изделия, им все чаще заменяют обычную изоленту.

Сегодня подобную продукцию, используемую для защиты коммутации проводников, можно без труда найти на полках магазинов электротоваров. Востребованность термокембриков в качестве материала для изоляции состоит в способности уменьшать свои размеры под действием тепла. Нужная температура усадки составляет не более 120 °C. Однако для того, чтобы правильно выполнить работу, необходимо знать, как пользоваться термоусадочной трубкой. Под действием высоких температур изделие плотно и надежно фиксируется на проводнике, обеспечивая изоляцию и механическую защиту.

Сегодня производители предоставляют широкий ассортимент цветовой гаммы и размеров термоусадочных трубок. Благодаря этому они применяются не только для изоляции, но и для безошибочного определения в будущем назначения изолированного проводника.

Так, многие электрики при обработке проводников постоянного тока используют красные трубки для плюса, а черные — для минуса. Пятижильный электрокабель маркируют следующим образом:

• черный, коричневый, а также белый цвет — фазные жилы;
• синий — 0;
• желтый или зеленый — заземление.

Использование термоусаживающейся трубки для отметки жил очень удобно, ведь ее не нужно размещать по всей длине проводника. Требуется только небольшой кусочек изделия натянуть поверх изоляционного слоя на конец провода. Этот материал очень надежен, устойчив к внешнему воздействию и температурным перепадам. Эксплуатационный срок термотрубки составляет не менее 20 лет. Это долговечные, бюджетные и простые в применении изделия.

Правила монтажа

Рассмотрим пример соединения кабеля, состоящего из двух проводов 2,5 квадрата. Фактический диаметр одного провода с изоляцией 4 мм, диаметр кабеля 10 мм.

Сделать это можно достаточно просто — один провод вы делаете короче, второй — длиннее, со второй стороны кабеля наоборот. Длинный вы соединяете с коротким (соединение лучше всего делать клеммой или пропаивая скрутку), короткий с длинным. В итоге у вас получится два соединения, разведенные относительно друг друга на несколько сантиметров.

Вы уже знаете все нужное про виды термоусадочных трубок, поэтому сможете подобрать их самостоятельно. Перед скручиванием проводов вы надеваете на каждый кусок термоусадки. Учитывайте, что при нагревании она “усохнет” на 7-10 процентов. В нашем случае с проводами на 4 мм мы берем трубку с диаметром в 10 мм, на сам кабель надеваем 20-мм усадку. Сначала скручиваем два провода (соединяйте их по цветам, чтобы не запутаться, то есть коричневый с коричневым, синий с синим), затем сдвигаем термоусадку так, чтобы она закрыла соединение, и нагреваем ее зажигалкой до тех пор, пока она плотно обхватит провод. Повторяем операцию со вторым, а затем изолируем место соединения сверху последней толстой трубкой.

Прогрев рекомендуется делать или от середины к краям, или от одного края ко второму. Не нужно сначала “спаивать” два края, а затем греть центр — внутри скопится воздух, который не даст хорошо заизолировать кабель.

Трубка может принимать различную форму

Длину трубки следует выбирать так, чтобы создать изоляцию с каждой стороны от соединения на 30—50 мм. При этом учитывайте усадку на 10 процентов. Чем толще кабель, тем шире изоляция — наш 10 мм можно защитить на 5—7 см в каждую сторону.

Нагревая полимер, будьте благоразумны. Не нужно долго греть одно место — старайтесь водить зажигалкой по всей поверхности, равномерно прогревая ее. Когда полимер начнет сжиматься, разглаживайте его пальцами — он не будет обжигать кожу. Нужно исключить появление пузырьков воздуха под ПВХ. Если на кабель устанавливает термоусадка с клеем, то поверхность рекомендуется обезжирить и очистить от пыли. Работаете с материалом впервые — потренируйтесь на обрезках проводов. Вы поймете, как правильно греть, с какой стороны начинать усадку, как правильно разровнять ее.

Технические характеристики

Трубки термоусаживаемые характеризуются коэффициентом усадки, показывающим, во сколько раз максимально уменьшается ее диаметр после нагревания.

Коэффициенты усадки принимают следующие значения:

• 2:1 (диаметр может уменьшиться не более чем в 2 раза);
• 3:1 (не более, чем в 3 раза);
• 4:1 (не более, чем в 4 раза).

d1 — диаметр до усадки, d2 — диаметр после усадки, s1 — толщина стенки до усадки, s2 — толщина стенки после усадки

Трубки с большими значениями коэффициента усадки удобны для использования в условиях, когда изделия (шины, провода, кабели или их жилы) имеют сложные геометрические размеры (изгибы, повороты), затрудняющие их надевание.

Наиболее важные технические характеристики для выбора трубки – их диаметры до и после усадки. Производители указывают их в маркировке через знак дроби. Диаметр до усадки выбирается таким, чтобы позволил беспрепятственно надеть трубку на изделие, не повредив ее. Для этого он должен превышать диаметр изолируемой поверхности минимум на 10%.

Диаметр после усадки должен быть меньше диаметра изолируемой поверхности на 15-20%. Это обеспечит гарантированное обжатие основания и плотное прилегание к ней трубки.

В сложных случаях, когда диаметр поверхности в месте установки изменяется в широких пределах, можно использовать несколько трубок различного диаметра или обмотать поверхность слоем изоляционной ленты, увеличив ее диаметр.

Термоусадочные трубки выпускаются различных цветов, позволяющих не только совмещать изоляцию с маркировкой жил, проводов или шин, но и использовать термоусадку в декоративных целях.

Основные цвета, используемые в электротехнике и их назначение:

• черный (оболочки кабелей);
• желтый (силовые проводники, фаза «А»);
• зеленый (силовые проводники, фаза «В»);
• красный (силовые проводники, фаза «С»);
• голубой (нулевые рабочие проводники);
• желто-зеленый (нулевые защитные проводники).

Кроме этого, выпускается прозрачная термоусадочная трубка, позволяющая оставить видимой маркировку на поверхностях после их применения.

Термоусаживаемые трубки дополнительно характеризуются толщиной стенки после усадки и величиной продольной усадки в процентах от первоначальной длины. Этот параметр важен при выборе размера заготовки, чтобы избежать нехватки длины после полного усаживания.

Лучшей герметизации соединения можно достичь, используя трубки с клеевым слоем на внутренней поверхности. При нагревании клей плавится и затекает во все неровности детали. После кристаллизации внутренняя поверхность оказывается плотно приклеенной к поверхности детали, исключая попадание влаги внутрь соединения. Трубки с клеевым слоем внутри широко используются для ремонта оболочек кабелей и в составе кабельных муфт.

Как подобрать диаметр

Выбор конкретного изделия во многом зависит от условий эксплуатации. Поэтому у трубок должны быть соответствующие технические характеристики и показатели устойчивости к различным видам воздействий. Например, для высоковольтного кабеля подбираются специальные изделия с повышенной защитой, способные выдерживать до 1 кВ.

При подборе диаметра используется метод в виде «-10+20». Он означает пределы минимальной и максимальной усадки, которая выбирается в соответствии с размерами проводников. Этот фактор следует учитывать и при выборе длины, которая тоже будет уменьшаться. У качественных трубок продольная усадка составляет всего 5-7%, а у китайских подделок – 20%.

Сделать выбор по начальным характеристикам достаточно легко. Гораздо сложнее правильно определить, какие размеры примет изделие по окончании монтажа. Считается, что чем выше усадка, тем толще станут стенки после нагрева, способствуя повышению прочности соединения.

Подведем итог

Назревает вопрос, чем лучше и надежней изолировать провода при эксплуатации данной продукции?

Ведь эксплуатация происходит в разных местах. Провода и кабели могут быть проложены, как открытым, так и закрытым способом, как в сухих, так и во влажных помещениях, как в агрессивных средах, так во взрывоопасных зонах и пожароопасных помещениях.

В данной статье мы разберем эксплуатацию кабелей в более простом варианте, в быту. Иначе получиться не статья и целый учебник.

Для начала, хочется предупредить о некоторых правилах по безопасности.

Во-первых, производить изоляцию оголенных жил под напряжением запрещено.

Во-вторых, нужно пользоваться только теми материалами, которые предусмотрены для этого, то есть использовать материалы, предусмотренные ГОСТом и ТУ.

К ним относятся лента из ПВХ (поливинилхлорид), лента ХБ (хопчато-бумажная), ТУТ (термоусадочная трубка), колпачки СИЗ.

В третьих. Категорически запрещается использовать такие материалы, как пакеты из полиэтилена, скотч и типичные материалы.