Як вибрати термоусадку: розміри, коефіцієнт, клей і монтаж

Розуміння того, як вибрати термоусадку за реальним діаметром і коефіцієнтом звуження, напряму визначає надійність ізоляції контактних з’єднань у щиті чи кабельній муфті. Помилка на кілька міліметрів призводить або до слабкого прилягання з подальшим потраплянням пилу й вологи, або до критичного потоншення полімерної стінки на гострих гранях опресованої гільзи. Нижче розглянуто розшифровку заводського маркування, інженерне правило 80/20, різницю між тонкостінними, посиленими й клейовими трубками та зведену таблицю підбору під типові перерізи жил.

Як читати маркування термоусадки: розшифровка розмірів

У технічних каталогах кожна термоусадочна трубка позначається через скісну риску — наприклад, 6/3, 12/6 або 25/12,5 мм. Перше число вказує гарантований внутрішній діаметр у стані постачання до нагрівання (Expanded ID), а друге — максимальний внутрішній діаметр після повної вільної усадки (Recovered ID). Тобто трубка з маркуванням 12/6 має початковий круглий просвіт 12 мм і після прогрівання без кабелю всередині звужується до 6 мм.

Типова помилка під час комплектації об’єкта — вимірювання ширини сплющеної трубки лінійкою. Більшість середніх і великих типорозмірів (зокрема популярна термоусадка 25 мм або трубки у бобінах) постачаються у плоскому вигляді для економії місця. Плоска ширина за законами геометрії дорівнює половині довжини кола (L = π × D / 2), тобто приблизно у 1,57 раза більша за номінальний круглий діаметр. Наприклад, трубка АСКО-УКРЕМ 20/10 мм (артикул A0150040400, чорна) у сплющеному стані має ширину близько 31,4 мм. Щоб правильно визначити розмір немаркованого залишку, кінець трубки потрібно стиснути пальцями до форми кола й виміряти внутрішній просвіт губками штангенциркуля.

При підборі діаметра на силові лінії важливо враховувати обидва параметри дробу. Початковий діаметр (Expanded ID) має вільно, без задирання країв, проходити через найширшу деталь вузла — наприклад, лопатку мідного наконечника або місце розгалуження жил. Друге число (Recovered ID) обов’язково повинно бути меншим за найтоншу ділянку — зовнішню ізоляцію підвідного проводу або оголену шину, інакше після охолодження трубка прокручуватиметься вздовж осі.

Коефіцієнт усадки: коли обирати 2:1, а коли 3:1 чи 4:1

Коефіцієнт усадки показує, у скільки разів зменшується внутрішній діаметр виробу під дією температури. У електромонтажі стандартом де-факто є трубки з пропорцією 2:1 (дворазове стиснення) та 3:1 (триразове стиснення). Вибір між ними залежить від перепаду висот рельєфу на ділянці, яку потрібно заізолювати.

• Коефіцієнт 2:1 (звуження на 50%). Оптимальний для рівних ділянок кабелю, бандажування джгутів, відновлення пошкодженої оболонки, кольорового маркування фаз та ізоляції стикових з’єднань гільзами врівень з основною жилою. До цієї групи належить вся базова лінійка АСКО-УКРЕМ від 1/0,5 мм (A0150040384, чорний) до магістральних типорозмірів 200/100 мм (A0150040767, чорний).
• Коефіцієнт 3:1 та 4:1 (звуження на 66–75%). Незамінний там, де є різкий перепад діаметрів між масивним контактним елементом і відносно тонким кабелем. Класичний приклад — опресування кабелю мідним лудженим наконечником із широкою лопаткою під болт або з’єднання проводів різного перерізу.

Уявімо практичну задачу: потрібно герметизувати хвостовик силового наконечника, де ширина лопатки становить 16 мм, а зовнішній діаметр ізоляції самого проводу — 6,5 мм. Щоб надіти трубку через лопатку, потрібен початковий розмір щонайменше 18–19 мм. Якщо взяти стандартну модель 2:1 типорозміру 18/9 мм (наприклад, A0150040558, серія PRO, чорний), після нагрівання вона зупиниться на позначці 9 мм і залишить навколо 6,5-міліметрового кабелю кільцеву щілину. Натомість двостінна модель з коефіцієнтом 3:1 розміром 19,1/6,5 мм або 25,4/8,5 мм (на більших перерізах) легко пройде через широку частину і водночас щільно обтисне тонкий кабельний ввід.

Різновиди термоусадки: звичайна, посилена PRO, з клеєм і в рулоні

Сучасна термоусадка та ізострічка для промислового й щитового монтажу поділяється на кілька конструктивних серій, які відрізняються складом полімеру, товщиною стінки та наявністю адгезивного підшару. Електрична міцність трубок АСКО-УКРЕМ — 25,5 кВ/мм у звичайній серії і до 25 кВ/мм у серії PRO (номінальна робоча напруга PRO — до 1000 В), чого з запасом вистачає для низьковольтних розподільчих пристроїв.

Залежно від умов експлуатації у каталозі АСКО-УКРЕМ виділяють чотири основні категорії термоусадочних матеріалів:

• Звичайна тонкостінна серія (2:1). Виготовляється з етиленвінілацетатного сополімеру, має температуру усадки в діапазоні +90…+180 °C і широку палітру кольорів (білий, жовтий, зелений, синій, червоний, чорний, коричневий, сірий, прозорий та жовто-зелений). Основне призначення — внутрішньощитовий монтаж, ізоляція паяних контактів і візуальна ідентифікація ліній, де важливо дотримуватися правил кольорового маркування проводів за ДСТУ.
• Посилена серія PRO (2:1). Відрізняється фіксованою температурою повної усадки +125 °C та підвищеною механічною стійкістю стінки до стирання й проколів. Міцність на розрив у PRO — 15,9 МПа проти 12,5 МПа у звичайної серії. Серія PRO доступна у розмірах від 1/0,5 мм (A0150040444, чорний) до 100/50 мм (A0150040636, чорний).
• Двостінна термоусадка з клеєм (3:1). На внутрішню поверхню поліолефінової трубки нанесено шар термоплавкого клею. Під час прогріву зовнішня оболонка стискається, а розплавлений клей витісняє повітря і заповнює міжжильні порожнечі. Після охолодження утворюється монолітне з’єднання, захищене від ґрунтових вод і корозії. Наприклад, термоусадка з клеєм 25,4/8,5 мм АСКО-УКРЕМ (артикул A0150040060 — чорний, A0150040795 — прозорий) застосовується для герметизації підземних муфт, насосного обладнання та вуличних вводів.
• Спеціалізовані фасонні вироби та формати постачання. Для серійного складання шаф зручніше використовувати не метрові відрізки, а безперервну термоусадку в рулоні по 25 або 100 м (наприклад, A0150040688 — 6/3 мм, 100 м, чорний). Для виїзних бригад випускаються компактні органайзери: набір HST-100 у боксі (A0150040118 — кольоровий) або набір PRO 1–16 мм (A0150040643 — 6/3 мм). Для герметизації кореня оброблення багатожильного кабелю перерізом 10–240 мм² слугує термоусадочна рукавичка ZT1 на 2, 3 або 4 пальці (зокрема A0150040436 — на 4 пальці, 25–50 мм²), а для швидкого з’єднання тонких проводів без паяльника — термоусадочна гільза ТГ з кільцем низькотемпературного припою всередині (ТГ-11…ТГ-41, ступінь захисту IP67).

Правило вибору розміру та таблиця під типові проводи й наконечники

Щоб зрозуміти, як вибрати термоусадку без ризику розриву чи провисання, інженери користуються «правилом 80/20». Як зазначається у рекомендаціях виробника HellermannTyton, робочий діаметр деталі має змушувати трубку сідати щонайменше на 20% і щонайбільше на 80% від її повного діапазону усадки. Якщо трубка стиснеться менш ніж на 20%, сила радіального притискання буде недостатньою для фіксації. Якщо ж діаметр основи вимагає усадки понад 80% (майже до межі Recovered ID), у стінці залишаться надмірні внутрішні напруження, через які полімер може луснути при температурних коливаннях або згинанні кабелю.

На практиці це правило перекладається у дві прості умови: початковий діаметр трубки до нагрівання обирають на 20–30% більшим за найтовстішу точку з’єднання, а кінцевий діаметр після усадки має бути на 10–20% меншим за найтоншу ділянку кабельної ізоляції. Крім радіального звуження, під час нарізання заготовок обов’язково закладають запас на поздовжню усадку (скорочення трубки по довжині): для тонкостінних моделей 2:1 АСКО-УКРЕМ вона становить до 10%, а для клейових 3:1 сягає 8–12%. Тобто відрізок завдовжки 100 мм після обробки феном може стати коротшим на 10–12 мм і може оголити край металевої гільзи.

У таблиці нижче наведено практичну відповідність типорозмірів термоусадки АСКО-УКРЕМ (серії 2:1 та клейової 3:1) стандартним перерізам мідних жил і габаритам опресованих хвостовиків під час монтажу кабельних наконечників різних типів.

Наприклад, універсальна термоусадка 25 мм (25/12,5) у звичайній серії та PRO ідеально підходить для ізоляції хвостовиків наконечників на жилах 50–70 мм², а також для бандажування пучків контрольних проводів або маркування шин у ввідно-розподільчих щитах.

Технологія прогріву: як усаджувати трубку без перегріву та дефектів

Навіть правильно підібрана за розміром термоусадочна трубка втратить діелектричну міцність, якщо порушити технологію монтажу. Головне правило професійного збирача щитів — відмова від відкритого полум’я запальничок чи побутових газових пальників на користь промислового термофена з цифровим регулюванням температури та рефлекторною (ложковою) насадкою, яка спрямовує потік гарячого повітря навколо проводу.

1. Підготовка поверхні. Перед насуванням трубки ділянку кабельної ізоляції та хвостовик наконечника очищують від пилу й мастила. Якщо при обтисканні кабельних наконечників на гільзі утворилися гострі металеві облої («вушка» від зношених матриць), їх обов’язково спилюють надфілем, інакше при стисненні вони проріжуть розм’якшений поліолефін зсередини.
2. Налаштування температури. Початкова активація полімеру стартує при +70…+90 °C, а для повної фіксації форми тонкостінних і PRO трубок достатньо +110…+130 °C (на соплі фена виставляють 150–200 °C з урахуванням втрат тепла на відстані 3–5 см). Надмірний нагрів понад +250 °C випалює пластифікатори: трубка стає крихкою, темніє, вкривається бульбашками й тріскається при першому ж вигині.
3. Напрямок руху фена. Довгі відрізки та особливо клейову термоусадку завжди гріють від центру до країв (або від краю, що впирається у лопатку наконечника, у бік кабелю), постійно обертаючи потік по колу. Якщо спочатку прогріти обидва торці, повітря всередині виявиться заблокованим і утворить повітряну кишеню, яка завадить клею пристати до металу.
4. Контроль якості усадки. Правильно змонтована трубка щільно повторює рельєф матричного відбитка на гільзі, має рівномірний матовий або напівглянцевий колір без підпалин. У двостінних клейових моделях критерієм повної герметизації є поява тонкого суцільного валика прозорого клею (шириною 1–2 мм) по всьому периметру обох зрізів трубки.

Часті запитання

Чи можна замінити клейову термоусадку звичайною трубкою у два шари?

Два шари звичайної тонкостінної трубки (наприклад, серії PRO) подвоюють механічний захист і пробивну напругу ізоляції, але не роблять вузол герметичним. Без внутрішнього термоплавкого клею між шарами полімеру та оболонкою проводу залишаються капілярні мікрощілини, крізь які під дією перепадів температур затягується конденсат і ґрунтова волога.

Чому термоусадка тріскається вздовж шва одразу після охолодження?

Поздовжній розрив виникає з трьох причин: було обрано занадто малий розмір (трубка сіла більш ніж на 80–90% свого діапазону і працювала на межі розтягнення), на металевій гільзі залишилися гострі задирки після прес-кліщів або ж матеріал локально перегріли відкритим полум’ям понад +250 °C, що зруйнувало структуру поліолефіну.

Як підібрати термоусадку для фазового маркування силових шин та наконечників?

Для кольорового маркування фаз L1, L2, L3, нейтралі N та захисного заземлення PE використовують тонкостінні або посилені трубки 2:1 відповідних кольорів (жовтий, зелений, червоний, синій, чорний, коричневий, сірий та жовто-зелений). Розмір підбирають за зовнішнім діаметром хвостовика наконечника або діагоналлю прямокутної мідної шини із запасом 20% на вільне надівання.

Навіщо потрібна прозора термоусадка з клеєм чи без нього?

Прозорі трубки (наприклад, АСКО-УКРЕМ A0150040546 серії PRO 16/8 мм або клейова A0150040795 25,4/8,5 мм) застосовують для захисту паперових і пластикових кабельних бирок з нанесеним маркуванням, а також для візуального контролю цілісності паяного чи опресованого з’єднання під час періодичного обслуговування електроустановки.

Джерела

• HellermannTyton UK — Heat Shrink Tubing Selection Guide