Скрутка СИЗ: изоляция электрических проводов с помощью колпачков, конструктивные особенности скруток

Колпачки СИЗ: соединение электрических проводов скрутками

Во время работы любые провода подвергаются нагрузке и нагреву. Поэтому для качественного снабжения предприятия или частного дома током необходим плотный контакт между проводами. Добиться этого можно с помощью скрутки СИЗ или соединительных изолирующих зажимов. Коротко их называют колпачками из-за внешнего вида.

Способы совмещения проводов
Использование колпачков
- Назначение приспособления
- Конструктивное исполнение
- Классификация изделий
- Методика работы с СИЗ
- Длина скрутки
Преимущества и недостатки
Аналоги для зажимов

Способы совмещения проводов

Чтобы собрать электрическую схему, нужно обеспечить надёжный контакт между кабельными жилами. Для этого употребляется несколько вариантов:

Простая или изолированная скрутка.
Применение сварки или паяльника.
Использование винтов и гаек.
Через клеммники или колодки.
Самозажимные элементы типа Wago.
Колпачки изолирующие.

Обычная скрутка и спайка являются наиболее популярными из них. Однако эти методы не лишены недостатков. Первый из них не предполагает жёсткой фиксации проводов, вследствие чего контакт может ослабнуть, возникает вероятность окисления и разрушения связки. Для изготовления соединения вторым способом необходимо использование специального оборудования, которого может не оказаться на месте монтажа или его применение будет быть неудобным.

К тому же согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) соединять провода при помощи скруток запрещено. В аварийных ситуациях для подготовки сварочного или паяльного оборудования может не хватить времени. Поэтому нужно предусмотреть альтернативные варианты, отвечающие нормам и правилам.

Использование колпачков

Подобный способ не потребует от работника особенных навыков и применения дополнительных приспособлений. К тому же скорость создания соединения жил таким методом довольно высокая, чтобы производить оперативные монтажные работы. ПУЭ допускает употребление электрических СИЗов в различных установках.

Назначение приспособления

Такие зажимы относятся к пружинному типу и предназначены для сопряжения двух или более проводников с обеспечением необходимого контакта и надёжной изоляции. Несмотря на то что Правила чётко не регламентируют эксплуатацию подобных приспособлений, ГОСТ 50043 .1−92 устанавливает их соответствие требованиям безопасности.

Некоторые электрики говорят о случаях из практики, где колпачки СИЗ показали себя не с лучшей стороны. Однако этому есть свои объяснения:

Недостаточная квалификация самого монтажника.
Применение низкокачественной продукции сомнительного происхождения.
Неверный расчёт сечения провода относительно нагрузки на электросеть.

Если все работы выполняются согласно инструкции с использованием качественных материалов соответствующих размеров, то при защите линии с помощью автоматических выключателей подобные соединения прослужат долго без дополнительного сервиса.

Применение таких зажимов возможно не только в жилых помещения, но и на производстве. Однако в местах с химически активной средой, повышенной влажностью необходимо размещать конструкцию в разветвительных коробках соответствующей степени защиты.

Нельзя использовать электрические СИЗы при соединении проводников из разнородных металлов. Особо следует выделить медные и алюминиевые жилы. Во время нагрева между ними возникают гальванические процессы, разрушающие плотность контакта. В этом случае целесообразно взять на вооружение стальные переходные клеммы с обработкой токопроводящим составом.

Конструктивное исполнение

Такие соединители рассчитаны на многоразовое применение. Сделаны они очень просто. Любой колпачок СИЗ изолирующий для скрутки проводов состоит из корпуса и пружины. Первый изготавливается из пластмассы, не поддерживающей горения. Это может быть нейлон, ПВХ, полипропилен. Для удобства обращения с зажимом поверхность его ребристая или со специальными зазубринами. Оболочка выполняет защитную и изолирующую функцию.

В роли сердечника выступает металлическая обжимная пружина. Она имеет конусообразную форму. Во время накручивания колпачка на скрутку происходит её стягивание, обеспечивающее надёжный контакт.

Особого внимания заслуживают размеры спирали. Для того чтобы подобрать правильный колпачок, нужно знать сечение соединяемых жил и наименьшего основания конуса, в котором будет создаваться их контакт. Если провод тоньше, то обжать его не удастся, а толстый просто не поместится в колпачок.

Для надевания обжима на скрутку нужно посильнее нажать на неё, чтобы раздвинуть витки пружины. Вращать корпус надо по часовой стрелке. Выполнив эти несложные манипуляции, можно создать плотное соединение кабелей.

Классификация изделий

На российском рынке продаётся много колпачков для спайки проводников различных изготовителей. Отечественные стандарты предусматривают следующие типоразмеры подобных электротехнических изделий:

Серого цвета, предназначенного для двужильной скрутки. Сечение каждой жилы 1,5 кв. мм. Маркируется как СИЗ-1.
СИЗ-2 соединяет три провода такого же размера и окрашен синим.
Для 2,5-миллиметровых проводников в количестве 2 штук имеется оранжевый СИЗ-3.
Четыре подобных провода поместятся в жёлтый СИЗ-4.
Восемь жил с размером 2, мм квадрата в поперечнике уберутся в красный СИЗ пятого номера.

Нужно отметить, что такие наименования соответствуют изделиям отечественных производителей. Импортные колпачки, несмотря на сходство обозначений, имеют чуть меньший размер. Поэтому при покупке стоит внимательно прочесть надписи на упаковке.

Методика работы с СИЗ

Основным требованием к манипуляциям с колпачками и проводами является соответствие их размеров. Качество контакта зависит прежде всего от этого. Для того чтобы сделать правильный выбор, надобно сложить сечения планируемых к скрутке жил и по таблице подобрать требуемое приспособление. Ориентироваться необходимо не на крайние значения показателей, а на усреднённые. В этом случае обеспечивается максимально плотный контакт.

Читайте также:

Как сделать ракетную печь самому

Далее всю работу возможно исполнить двумя способами:

Совместить провода и без предварительной скрутки поместить их в колпачок. Затем с силой вдавить внутрь корпуса и проворачивать по часовой стрелке до срабатывания пружины. При нехватке усилия рук можно использовать пассатижи или шуруповёрт, для которого продаётся специальная насадка, не повреждающая оболочки зажима.
Жилы можно сперва зачистить и скрутить между собой, подрезать кончик и навернуть на них СИЗ.

Выбор метода зависит от толщины провода. Тонкие, к примеру, в полквадрата, соединить не составит труда, а помощнее, 2,5 квадратного миллиметра, оказывают на пружину высокую нагрузку и нередко ломают её.

Длина скрутки

Производители рекомендуют делать зачистку равной глубине колпачка или чуть меньше. Это составит примерно 10−12 миллиметров. Более длинные кончики вроде бы не влияют на качество сопряжения, но делать это нужно при большом количестве соединяемых жил. Если размер оголённой части мал, то создать желаемую площадь соприкосновения всех участников скрутки не удастся.

Если из-под корпуса зажима выглядывает оголённая часть проводов, то её следует обмотать изолентой. И хотя само название СИЗ в этом случае будет не совсем правильным, надёжность сопряжения обеспечивается именно колпачком, провода не ослабнут при нагреве под нагрузкой.

Преимущества и недостатки

Изолирующие приспособления имеют в своём применении главную положительную черту. Заключается она в том, что за счёт пластикового корпуса они выполняют сразу три функции:

Электрическую изоляцию.
Противопожарную защиту.
Сопротивление механическим повреждениям.

Немаловажно то, что, в отличие от гильз и наконечников, СИЗы можно запросто отвернуть против часовой стрелки и использовать повторно. Есть вероятность исправления ошибочного присоединения без изменения длины провода. Это качество широко применяется при обустройстве времянок или подключении переносного электрооборудования.

Много претензий пожарных вызывают скрутки в распредкоробках на линиях электропередачи. Колпачки решают эту проблему. Достаточно просто вскрыть место ответвления, снять старую изоляцию и навернуть колпачок. Такое соединение не вызовет замечаний проверяющего инспектора.

Одним из основных недостатков подобных изделий стала невозможность их использования с многожильными проводами. Такой метод монтажа запрещён. Не рекомендуется сращивать также жилы из алюминия. Некоторые производители на упаковке прямо указывают, что сфера применения их продукции — медные кабели.

Вызывает нарекания и герметичность подобной скрутки. В условиях высокой влажности пружина ржавеет и приходит в негодность, разрушая контакт между жилами. Частично решить эту проблему можно с помощью изоленты.

Ещё одно неудобство связано с размерами изделия. При большом количестве проводов не в каждой разветвительной коробке можно уложить несколько колпачков. Однако из-за удобства и простоты монтажа, экономичности и долговечности способа соединения многие идут на замену распределителя.

Аналоги для зажимов

Главными конкурентами подобных устройств являются клеммники. В этом случае происходит затягивание двух проводов посредством винта. Однако такой способ имеет несколько недостатков, среди которых выделяют ослабевание контакта, требующее постоянного контроля и периодической подтяжки. Если приспособление находится в неудобном месте или количество их велико, то это очень затратно как по приложенным усилиям, так и повремени.

Ещё одним слабым местом таких соединителей является материал колодки. На рынке продаётся множество китайских изделий из дешёвого полиэтилена. Он не выдерживает даже лёгкого нагрева и оплавляется или возгорается, что может привести к пожару. Поэтому применение колпачков СИЗ вполне оправдано как дома, так и на заводе.

Легализация скрутки при помощи колпачков СИЗ

Надежная, бесперебойная работа любой электрической сети зависит от качества контактов. Добротно выполненное соединение проводов позволяет долгое время использовать проводку без необходимости заглядывать в распределительные коробки. Существует много способов, обеспечивающих надежный стык.

Среди них наименее трудоемкий – скрутка. ПУЭ напрямую не запрещает ее, но пункт правил, описывающий способы выполнения соединений и ответвлений не упоминает этот способ в числе разрешенных.

Отсутствие фиксации витков может вызвать ослабление спирали. Это когда-нибудь приведет к потере плотности контакта, нагреванию места соединения.

Отгоревший контакт вызовет прерывание тока в цепи, может вызвать короткое замыкание и пожар.

Современные технологии позволили повысить надежность и качество скруток применением Соединительных Изолирующих Зажимов. Статья познакомит с конструкцией, расскажет, как применяются колпачки СИЗ для стыковки жил проводов.

Конструкция, маркировка

Соединение выполняется одеванием подходящей марки СИЗ на скрутку зачищенных жил с сильным закручиванием до упора. Колпачки для скрутки проводов представляют собой незамысловатую конструкцию:

Пластиковая гильза, в форме усеченного конуса с ребристой поверхностью, изготавливается из прочного негорючего пластика. Являясь хорошим диэлектриком, он обеспечивает качественную электрическую изоляцию. С наружной стороны корпуса могут быть выполнены выступы. Это облегчает захват при накручивании зажима на проводники;
В отверстии корпуса расположена коническая стальная пружина или металлическая вставка с резьбой. Пружинистая сталь с анодированным покрытием, которое обеспечивает хорошую электрическую проводимость. При накручивании на стык витки сильно сжимают зачищенные концы жил между собой. Это обеспечивает плотный контакт поверхностей проводников, продублированный касанием металла витков пружины.

Единая стандартизированная система кодирования параметров СИЗ отсутствует. Маркировка продукции, изготовленной одним из отечественных производителей, указывает типоразмер соединителя. Каждый размер зажима предназначен для размещения разных суммарных сечений жил, различаются габаритами и цветом корпуса. Техническая документация раскодирует типоразмер, показывая минимальную и максимальную сумму сечений жил соединяемых проводов, габаритные размеры, предельное рабочее напряжение сети.

Зажимы другого завода могут быть промаркированы иначе. Поэтому при покупке нужно уточнить у продавца параметры товара на основании заводской документации. Нужно отметить, что при различных марках, геометрические размеры зажимов, предназначенных для соединения одинаковых сечений, совпадают.

8 видов колпачков от импортного производителя

Этот вид соединителя очень популярен на Западе, откуда попал к нам. Богатый выбор моделей позволяет выполнять этим способом большинство контактов осветительной и силовой проводки.

Виды импортных СИЗ:

Улучшенная конструкция с крылышками облегчает, делает более комфортным закручивание.
Используются зажимы низкопрофильной конструкции, короче стандартной длины. Удобны для укладки в маленьких распределительных коробках, работы в стесненных условиях.
Модификация предыдущей модели, оснащенная крылышками, облегчающими и усиливающими скручивание.
СИЗ для скрутки алюминиевых жил с медными. Внутренность колпачка заполнена специальной пастой, препятствующей окислению.
Соединители, защищающие контакт от влаги. Они заполнены силиконовой герметизирующей пастой, которая препятствует допуску влаги внутрь, предотвращает коррозию. На входе колпачка установлена разрезная эластичная манжета, удерживающая герметик. Нет необходимости дополнительной герметизации стыка при выполнении соединения на улице или во влажных помещениях.
Зажим с небольшим отверстием в верхней части. Кажущаяся нелепой конструкция нужна для скрученного соединения под клемму. Сначала конец более длинной, очищенной жилы выпускается в отверстие. После накручивания зажима, выведенный наружу выступающий провод петлей заводится под клемму. Очень удобно подключать соединенные провода заземления к корпусу или клемме.

Соединитель, где провода зажимаются не пружиной, а винтом с потаенной головкой. Напоминает стык нашей клеммной колодкой, которая помещена в колпачок СИЗ.

Для герметизации можно применить специальный коннектор. Представляет собой маленький пластиковый стаканчик, в который помещается завершенная СИЗ. Силиконовое наполнение гарантирует полную водонепроницаемость и защиту от влаги. Практически провод можно класть в воду.

Правильное выполнение скрутки

Накрутить колпачки СИЗ на предварительно подготовленные концы жил легко. Не нужен специальный инструмент или приспособления. Два способа:

Без предварительного скручивания.
1. зачищенные жилы складываются и выравниваются по обрезу изоляции;
2. одновременно или поочередной обрезкой концов жил выравнивается их длина. Она должна быть равной глубине отверстия корпуса (10-12 мм);
3. одной рукой удерживая провода, другой рукой накручивают колпачок по часовой стрелке до срабатывания пружинки;
4. завершается скрутка подкручиванием корпуса до упора руками или при помощи инструмента.
Фиксация предварительно скрученных проводников:
1. зачищенные и выравненные жилы туго скручиваются и укорачиваются на нужную длину обрезкой, направление скручивания должно совпадать с направлением вращения зажима;
2. накручивается корпус.

Выбор способа зависит от сечения проводников. Тонкие провода лучше предварительно скручивать. Есть мнение, что зачистку жил при предварительном скручивании лучше выполнить немного длиннее, чем этого требует СИЗ. Увеличение числа витков повысит плотность контакта за счет увеличения площади соприкосновения жил. Оголенный участок изолируют изолентой или термоусадочной трубкой.

Закручивание СИЗ должно быть аккуратным, но максимально сильным. Он должен прочно удерживаться на скрутке. Его невозможно сорвать руками при тянущем усилии вдоль оси проводов. Использовать колпачки СИЗ для соединения удобно, но нужно знать и выполнять некоторые правила:

Применять соответствующие сечению соединяемых проводов зажимы. Слишком маленький диаметр отверстия не позволит завести в него весь пучок жил. Слишком большой не создаст плотного контакта, не зафиксирует провода в зажиме. Скрутка будет греться, если вообще обеспечит контакт;
Обеспечить плотное скручивание проводов. Нельзя допустить, что бы ток нагрузки протекал через металл пружины, нагревая ее. Потеря пружинистости превратит СИЗ в простую скрутку;
Запрещается применение СИЗ для соединения медного и алюминиевого провода. Это делается другим способом.

Нельзя зачищать изоляцию пассатижами или кусачками. Если нет специального инструмента, изоляцию аккуратно удалить ножом, не допуская повреждения поверхности жилы.

Плюсы и минусы способа

Колпачки СИЗ дают много преимуществ электромонтеру:

Не требуется использование дополнительного оборудования или инструмента. Простота и экономичность монтажа, нет потребности в отдельном изолировании;
Корпус, изготовленный из негорючей теплостойкой пластмассы, одновременно обеспечивает три вида защиты контакта:
- Механическую;
- Электроизолирующую:
- Противопожарную.
По сравнению с другими способами соединения предоставляется возможность:
- Разъемного стыка;
- Повторного неоднократного использования соединителя.
Легализация скруток старой проводки до или после проверки пожарным инспектором. Вскрываются коробки, удаляется старая изолента, на скрутку накручивается новый СИЗ. Если направление скрутки не совпадает с направлением вращения колпачка, ее придется переделать.

Имеются и недостатки:

Главный – невозможность соединения многожильного мягкого провода;
Требует тщательного подбора типоразмера;
Не герметичный стык. Недопустимо выполнять для уличной проводки. Обматывание места стыка вместе с колпачком изолентой, в какой-то мере препятствует скоплению влаги внутри корпуса;
Относительно большие габариты. Колпачки СИЗ занимают много места внутри распределительной коробки.

Сфера применения

Колпачки СИЗ используются для создания соединений при монтаже электрических сетей внутри общественных и жилых зданий и сооружений. Применение в производственных, сырых или с химически активной средой, возможно при размещении скруток в защищенных распределительных коробках.

Колпачки СИЗ. Виды и устройство. Применение и как выбрать

Для обеспечения более надежного контакта соединяемых проводов скруткой необходимо, чтобы они плотно прижимались друг к другу с усилием. Так как это усилие создается упругостью скручиваемых проводов, то впоследствии из-за сжатий и тепловых расширений, а также деформации и усталости металла скрутка снижает свою надежность и прочность. Поверхность проводов в зазорах окисляется, проводимость соединения снижается, поэтому по правилам скрутка без дополнительных приспособлений запрещена.

Применение колпачков СИЗ

Если электромонтер при соединении электрических проводников применяет способ скручивания, и обматывает место скрутки изолентой, то лучше вызвать другого специалиста. Это способ уже давно не используется, так как признан опасным. Для этих задач в настоящее время применяют сертифицированные зажимы. Если рассматривать бытовую сеть питания, то лучшим способом для соединения проводников являются колпачки СИЗ.

Они играют роль соединяющих и изолирующих элементов, которые стали популярными в категории изоляционных материалов. Такие колпачки накручивают непосредственно на скрутку, тем самым укрепляя ее.

Есть мнение, что такой способ соединения ненадежен, но практика показывает, что все неисправности электропроводки с применением изолирующих колпачков чаще всего имеют совсем другие причины:

Неквалифицированный расчет сечения провода и устройств защиты.
Применение поддельных изолирующих колпачков.
Недостаточная квалификация электромонтера, выполняющего электрический монтаж.

Если все выполнять правильно, использовать качественные колпачки необходимых размеров, правильно устанавливать их на скрутку, применять электропроводку достаточного сечения, а также применять устройства защиты необходимого номинала, то такая электрическая сеть будет работать исправно длительное время, не нуждаясь в обслуживании.

Конструктивные особенности

Изолирующие колпачки СИЗ содержат основной элемент – пружину, а также пластиковый корпус, обладающий диэлектрическими свойствами. Пластик изолирующего колпачка обладает устойчивостью к повышенным температурам, не поддерживает горение, и выдерживает величину напряжения до 600 В. Для удобства накручивания колпачка на скрутку корпус может иметь специальные ребра или выступы. Пружина имеет форму конуса и своими витками способна сжимать скрутку проводов. Пружина изготавливается из стали, ее поверхность покрывается специальным защитным слоем. При выборе колпачков размеры пружины должны соответствовать сечению соединяемых проводов в скрутке.

Колпачки СИЗ изготавливаются разных типоразмеров, для каждого из которых соответствует определенный интервал общего сечения соединяемых проводов. Завод изготовитель обычно указывает на упаковке наименьшие и наибольшие величины допустимых сечений.

Виды

Такой вид изоляции соединений проводов пришел в нашу страну из других стран. Во многих странах такое соединение и изоляция проводников считается самым популярным, и имеет выбор колпачков гораздо богаче нашего. Отечественные производители изготавливают два вида колпачков СИЗ:

Простые гладкие.

С крылышками.

Зарубежные производители изготавливают следующие виды изолирующих колпачков:

Обычный и усиленный.

С улучшенной формой для комфортного закручивания.
Низкопрофильный для небольших распредкоробок.

Низкопрофильные с крылышками.

Изолирующие колпачки СИЗ для соединения медных проводов с алюминиевыми. Они заполнены антиоксидантом, не допускающим окисление проводов из разных металлов (не рекомендуются для применения ввиду их ненадежности, в основном применяются за рубежом).

Влагозащищенные. Их устанавливают в распределительных шкафах, расположенных на фасаде здания, либо во влажных помещениях. Силиконовый герметик, содержащийся в таких колпачках, хорошо защищает от коррозии и влаги. При этом нет необходимости в герметичной изоляции или термоусадке.
С отверстием в корпусе.Некоторые люди могут подумать, что это дефект, но это специальный зажим для соединения проводов заземления. Один провод выходит через отверстие и соединяется с корпусом оборудования или щитка.
С винтовым соединением.
Коннектор с силиконом. Внутри размещается соединение проводов.Такую скрутку размещают в земле, так как она считается герметичной.

Как выбрать колпачки СИЗ по маркировке

Типоразмер колпачков зависит от общего сечения соединяемых проводов. Эта общая площадь сечения определяется номером колпачка от 1 до 5. Чем выше номер, тем больше проводников можно соединить. Существуют специальные таблицы от завода изготовителя, по которым подбирают типоразмер этих изделий. В таблице указано два значения – наименьшее и наибольшее суммарное сечение соединяемых проводов в скрутке.

Колпачки СИЗ выбираются следующим образом. Сначала необходимо определить суммарное сечение всех соединяемых колпачком жил. Далее по таблице выбирается типоразмер колпачка так, чтобы суммарное сечение находилось в середине указанного в таблице интервала. Например, если необходимо соединить два провода сечением 4 мм 2 , суммарное значение получается 8 мм 2 . По таблице смотрим, для какого типоразмера колпачка это значение будет находиться в центре диапазона. Для нашего случая выбираем СИЗ-5.

Существуют некоторые особенности маркировки отечественных и импортных соединителей. Обозначение изделий у них одно и то же, но зарубежные изделия имеют номиналы меньше российских, поэтому при приобретении соединителей, специалисты рекомендуют смотреть не на номер колпачка, а на суммарное сечение, которое обозначено на упаковке.

Также необходимо знать, что с помощью таких соединителей можно соединять жилы проводов из одинаковых материалов. Если необходимо соединить медный и алюминиевый провод, то выполнять это подобными соединителями не рекомендуется. В таких случаях лучше использовать металлический зажим или клеммник.

Маркировка обозначается: СИЗ-1 2х1,5, где СИЗ-1 – это марка колпачка, 2х1,5 – количество и сечение проводов. В зависимости от вида и размера, корпус изделия имеет определенный цвет для удобства их применения в работе. В таблице указаны цвета в зависимости от типоразмера, для удобства выбора соединителя.

Рекомендуется приобретать колпачки СИЗ проверенных производителей, так как дешевые китайские изделия не способны обеспечить достаточную надежность соединения, что часто приводит к возникновению пожароопасной ситуации.

Преимущества

Простая и быстрая установка.
Нет риска самовозгорания электропроводки, так как материал СИЗ не поддерживает горение, и скрутка проводов надежно зафиксирована.
Большой выбор моделей в торговой сети.
Доступная стоимость.

Недостатки

Недостаточно надежная изоляция и крепление скрутки проводов.
Нельзя соединять жилы из разных металлов (за исключением некоторых редко используемых зарубежных изделий).

Установка изолирующих соединителей

Чтобы правильно выполнить монтаж защитных соединителей, необходимо знать, как правильно подготавливать провода, и знать существующие способы установки.

Подготовка проводов

Перед выполнением соединения электрических проводников изолирующими колпачками, необходимо снять наружную изоляцию жил. Это можно сделать ножом, соблюдая аккуратность и осторожность, чтобы не повредить жилу провода, иначе при выполнении скрутки она может отломиться. При зачистке изоляции нож следует располагать под острым углом к проводу.

Удобнее всего для снятия изоляции пользоваться стриппером, у которого есть калиброванные отверстия с острой кромкой под разные сечения проводов. Изоляция со всех соединяемых проводов снимается на одинаковую длину, которая определяется таким образом, чтобы после установки колпачка, оголенные жилы не выступали из-под его корпуса.

Для этого нужно надеть соединитель на провод и отметить место снятия изоляции, оно отмечается немного меньше высоты корпуса изолирующего изделия. Некоторые изготовители на упаковке соединителей указывают длину среза изоляции соединяемых проводов. Обычно она составляет 10-12 мм.

Установка

Существует два метода соединения электрических проводников с помощью изолирующих соединителей:

С предварительной скруткой токоведущих жил.
Без предварительной скрутки.

Способ со скруткой:

Очищенные от изоляции жилы приложить друг к другу.
В месте начала изоляции сжать провода пассатижами (левой рукой).
Правой рукой взяться за концы жил и закрутить их по часовой стрелке. Если провода достаточно тонкие, то скрутка получится прочная. Если проводов более двух, либо они толстые, то необходимо использовать вторые пассатижи для более прочного скручивания.

Откусить кончик скрутки под острым углом.
Надеть на скрутку соединитель и с усилием накрутить его по часовой стрелке до момента надежного крепления. При накручивании пружина плотно сжимает токоведущие жилы.

Способ без предварительной скрутки:

Проводники приложить друг к другу параллельно, при этом один провод сделать немного выступающим над другим, чтобы на конце образовался острый угол для более легкого накручивания конической пружины.
Вращать колпачок по часовой стрелке, скручивая проводники. Если провода толстые, то колпачком трудно выполнить скрутку, и для этого используют первый способ с предварительной закруткой жил.

Если после установки соединителя, оголенные провода все-таки выступают из его корпуса, то необходимо заизолировать это место изоляционной лентой, лакотканью или другим изоляционным материалом.

Соединяем провода за 30 секунд с помощью колпачков СИЗ

Один из самых надежных, но незаслуженно обделенных вниманием способов соединить два или несколько проводов – с помощью СИЗ. Рассказываем, что это за колпачки, почему их так любят электрики и как правильно делать соединения таким способом.

Хороший контакт и низкое сопротивление зависит от качественно выполненного соединения. В ПУЭ п. 2.1.21 говорится, что соединение, ответвление и оконцевание жил проводов и кабелей должны производиться при помощи опрессовки, сварки, пайки или сжимов (винтовых, болтовых и т.п.). СИЗ как раз и является изоляционным сжимом для соединения двух и более проводников. В этой статье мы объясним, какие виды колпачков бывают, как ими правильно пользоваться и какие у них есть преимущества по сравнению с другими типами сжимов.

Конструкция СИЗ

СИЗ (соединительный изолирующий зажим) представляет собой нехитрую конструкцию:

Пластиковый колпачок. Изготовлен из полимерного материала, который не поддерживает горение (может плавиться). Выдерживает он до 600 В, поэтому может быть использован для соединения в сетях 0,4 кВ.
Пружина. Она обработана специальным электрохимическим составом для лучшей проводимости. На внутренней ее части имеются зазубринки, которые улучшают фиксацию проводов, не давая им раскручиваться.

По сути СИЗ создает внутри себя плотную скрутку из проводов, а колпачок изолирует токоведущую часть. Такое соединение не нуждается в дополнительной изоляции термоусадкой или изолентой. Само по себе соединение получается надежным, но при этом разборным, поэтому подойдет для распредкоробок, к которым есть доступ.

Отметим, что у соединения путем скручивания сжимом СИЗ получается довольно низкое сопротивление. Мы уже тестировали несколько разных соединений с помощью Микромиллиомметра ИК-1А, и СИЗ показала отличный результат победив даже WAGO, уступив только винтовому клеммнику.

Какой размер колпачка взять?

У обычных СИЗ есть 5 типоразмеров, каждый из которых рассчитан на определенное сечение и количество проводов. Ниже в таблице приведены все типоразмеры.

Обратите внимание, что каждый размер включает в себя суммарное сечение проводов. То есть, например, СИЗ-3, который рассчитан максимально на 6 мм 2 , вполне может соединить четыре провода по 1,5 мм 2 .

Вот таблица для усиленных колпачков. Они обозначаются СИЗ-К (крылатые) и также имеют 5 типоразмеров:

Для распредкоробок в квартире наиболее популярными являются СИЗ-3 и СИЗ-4, так как чаще всего приходится соединять провода сечением 2,5 мм 2 . Если все же решили положить провод 4 мм 2 или соединяете более 2 проводов, тогда берите усиленные колпачки с крылышками (подробнее о типах ниже).

Разновидности сжимов СИЗ

Вот тут начинается самое интересное. Существует немало разновидностей колпачков СИЗ, каждый из которых имеет свои особенности:

Как соединять провода с помощью СИЗ

Главное преимущество колпачков по сравнению с другими сжимами — это скорость монтажа. По скорости они разве что уступают клеммникам WAGO, но разница во времени не существенна. Для качественного соединения моножильных проводов нужно выполнить следующие действия:

Зачистить два провода примерно по 2 см каждый.
Приложить их параллельно друг другу и ввести в колпачок до упора.
Крутить колпачок по часовой стрелке до плотного зажима. На качество соединения направление вращения никак не влияет, но для того, чтобы электрик, который будет в будущем производить ревизию соединений, смог быстро его разобрать, лучше вращать по часовой стрелке.

С многожильными провода процедура практически такая же, только перед закручиванием колпачка рекомендуем сначала скрутить два провода в скрутку. Если какая-то часть провода осталась голой, тогда просто наматываем на нее изоленту.
Напоследок отметим: колпачок СИЗ стоит примерно 15 рублей за штуку — это в два раза дешевле гильзы и почти в четыре раза дешевле WAGO. Поэтому соединения СИЗ это не только быстро, но и дешево.

Узнайте об интересных явлениях в мире электричества:

Технологи колонкового бурения скважин

Здесь вы узнаете:

Сфера применения колонкового бурения
Достоинства и недостатки колонкового бурения
Дополнительные аспекты
Принцип и технология работы
Бурильный инструмент при колонковом способе
Этапы процесса
Технологические особенности процесса

Колонковое бурение скважин – один из самых производительных способов прохождения породы с сохранением целостности керна. Рассмотрим инструмент и буровые установки для колонкового бурения, преимущества и недостатки.

Сфера применения колонкового бурения

Колонковое бурение – метод, позволяющий с наибольшей точностью определять глубину расположения кровли и подошвы грунтовых слоев, а также глубинную отметку зеркала грунтовых вод.

Колонковая буровая технология широко применяется в таких отраслях:

Водоснабжение в промышленной и частной сфере. Бурение скважин для частного водоснабжения, организация водозабора целых поселков или городских кварталов эффективно выполняется колонковым бурением благодаря тому, что бур легко проникает на большие глубины. Колонковый снаряд способен поднять практически любую разрушенную породу кроме водонасыщенных и рыхлых несвязных грунтов (песков, гравия, гальки);
Геологоразведка в горнодобывающей промышленности. При проходе горной породы происходит точечное воздействие на грунт по радиусу вращения. Другими словами, снарядом, конструктивно напоминающим трубу, выбуривается цельный массив горных пород без нарушения их структуры и состояния.
Строительство. Проведение инженерно-геологических исследований для изучения физико-механических свойств грунтов, состояния пород. Колонковая технология предоставляет возможность с высокой точностью выявить УГВ и отобрать пробы воды для изучения их агрессивности по отношению к бетону.

В ходе колонкового бурения извлекается керн – столбик грунта или смежных грунтовых слоев. Керн характеризуется цельной естественной структурой, что обеспечивает проведение всестороннего анализа изучаемой породы. Бурение колонковой трубой позволяет с наивысшей точностью определить глубину залегания породы с целью изучения.

Колонковое бурение скважин обеспечивает целостность извлекаемого керна, что способствует качественному изучению породы. Одновременно с тем производится наиболее качественная чистка забоя от разрушенной породы

Использование колонкового бура в строительстве существенно облегчает и ускоряет процессы. В подготовленное колонковым буром отверстие легко забивается свая либо монтируется готовая железобетонная конструкция. Колонковое бурение позволяет создавать цилиндрические отверстия в кирпичных и бетонных конструкциях.

Читайте также:

Как класть брус на фундамент?

Достоинства и недостатки колонкового бурения

Эта технология может применяться для пород 12-й категории. Используется она как под углом, так и перпендикулярно грунту.

К достоинствам способа можно отнести тот факт, что технология осуществляет вынос на поверхность кернового материала. Это позволяет определить состояние геологии в данной местности, что поможет обосновать наличие или отсутствие здесь месторождений полезных ископаемых.

Важным преимуществом технологии считается и то, что скорость работы очень высока.

Кроме того, выделяют следующие преимущества:

Объем бурения с использованием промывки технической воды достигает 85%.
Использование в составе раствора активных эмульсий позволяет удерживать стенки скважины в первоначальном состоянии, что немаловажно для работы.
Технология довольно экономичная. При работе энергетические затраты меньше, чем в других случаях, так как осевые нагрузки меньше и процесс осуществляется периодами.
Метод применим при работе с любыми породами.

Колонковое бурение имеет также несколько недостатков:

При использовании его под углом в трещинах породы может возникнуть заклинивание керна. Это приведет к необходимости его выбивания, для чего используется колонковая труба.
Кроме того, в ходе процесса колонка затупляется очень быстро, так как она сильно перегревается при работе с твердыми породами.
Малое сечение бурения. В связи с этим использование мощных погружных насосов исключается.

Дополнительные аспекты

Подобная технология в частной жизни чаще всего применяется перед тем, как начать шнековое бурение скважин на воду, поскольку этот вариант самый надежный из существующих, он всегда дает результат в 100%. Небольшой диаметр (до 160 мм) позволяет работать достаточно быстро. Таким образом, за смену может быть преодолено от нескольких метров до нескольких сотен метров в зависимости от пород.

Нередко вместо промывки водой используется продувка воздухом, т.к. это значительно дешевле и эффективнее. Такой способ не может быть использован только в одном случае, а именно если присутствует вода в самой толще.

Использование колонковой технологии позволяет работать почти со всеми типами пород на глубине до 1000 м, и во время всего процесса на поверхность подается каждый следующий срез пласта.

После завершения подобной деятельности шнековое бурение скважин на воду осуществляется довольно легко и быстро, т.к. направляющий ход уже имеется. К тому же большим плюсом будет точное знание всех сложных моментов, для которых можно использовать специальные коронки, что опять же ускоряет рабочий процесс.

Иногда используется шнеко-пневматическое бурение, причем подобные методы обладают максимально высоким КПД. Их ограничение связано лишь с жидкостями, т.к. в этом методе снова используется сжатый воздух, которым взвешивается порода для скорейшего ее удаления.

Принцип и технология работы

Технология колонкового бурения применяется для исследовательских работ. Для этих целей подойдёт классические автомобильные шасси на которое устанавливают бурильную установку, но на сложных рельефах могут использоваться и специальные машины. Например, устройства на гусеничном приводе или даже специальные системы, которые используют исключительно для бурения.

Станок колонкового бурения работает на высоких оборотах с момента запуска и до завершения технологического процесса. Это обусловливает тот факт, что колонки для скважины быстро изнашиваются под воздействием высоких нагрузок. Впрочем, скорость вращения можно регулировать, например, если надо пройти участок с мягкими породами, что склонны к осыпанию.

Для продления её жизнеспособности применяются специальные устройства, которые снижают вибрационные действия. Колонковый способ предполагает обязательную процедуру промывки. Буровой станок колонкового бурения использует для этих целей воду или специальные растворы, которые способствуют защите скважины от разрушений и обвалов.

Алмазное устройство осуществляет бурение только по краю. Внутренняя порода заполняет ствол шнека и поднимается на поверхность. Колонковый способ предполагает, что все используемые в работе инструменты соответствуют соосности формируемой скважины.

Буровой станок колонкового бурения способен работать с высокопрочными породами. Более того, в таких условиях он даже производительнее стандартных матричных или шарошечных долот, так как прилагает меньше усилий для разработки аккуратных отверстий в грунте.

Установки для колонкового бурения на автомобильном шасси

Для этих целей необходим специальный твердосплавный инструмент. Алмазное породоразрушающее устройство подлежит замене или восстановлению в случае потери своих физических кондиций. Новую коронку перед использованием следует обработать бурильным долотом. В некоторых случаях достаточно просто заменить кольцо с резцами на коронке.

После того, как механизмы бурового станка колонкового бурения выполнили свою миссию, в работу включаются шнековые машины, которые завершают процесс бурения скважины.

Бурильный инструмент при колонковом способе

В качестве грунторазрушающего устройства применяется специальный инструмент с твердосплавными режущими частями или алмазными вставками.

Бурильная коронка с твердосплавными сменными резцами для колонкового бурения.

На кольцеобразном корпусе из легированной стали крепятся специальные замки для установки режущих пластин из твердого сплава. Пластины крепятся винтами и, по мере износа или притупления, заменяются на новые. На корпусе выполняется трапецеидальная многозаходная резьба для установки на бурильную колонковую трубу.

Конструкция коронки и технология способа бурения позволяет проходить самые твердые скальные породы при сохранении достаточной производительности. Этому способствует также применение воды или глинистого раствора в процессе проходки ствола. Кроме назначения выноса продуктов бурения из скважины, эти среды работают и как смазывающе-охлаждающие жидкости.

Принцип колонковой методики

Основным элементом при колонковом бурении является разрушающая режущая деталь, установленная на подошву колонковой трубы. Называют ее коронкой. Для проходки скальных пород применяют особые коронки, оснащенные алмазными резцами.

Читайте также:

Линолеум в домашних

Именно алмазная коронка обеспечивает практически беспрепятственное прохождение бура на большую глубину при проходке водозаборных выработок на известняк. То есть при разработке скважин, заглубленных в коренные породы, в трещинах которых в результате многовековой конденсации формировались запасы наиболее чистой подземной воды.

Горная порода разрезается с помощью коронки, вращающейся на высоких оборотах. Скорость вращения бура можно регулировать в зависимости от плотности разрабатываемого грунта. Коронка “вырезает” грунт только по краю своеобразного цилиндра, центральная часть которого продавливается в колонковую трубу.

Для извлечения керна буровой снаряд поднимают на поверхность. Захваченный им грунт буквально выдувают из колонкового бура струей воздуха, поданной в верхнюю часть трубы. Процесс выдува ускоряют, простукивая снаряд кувалдой.

В процессе колонкового бурения выбуренный конусообразный сегмент горной породы проталкивается в колонковую трубу. Для его извлечения колонковый снаряд достают из ствола путем разбора колонны бурильных штанг. Керн выдувают и выколачивают из трубы.

Колонковые буры при прохождении прочных пород обладают большей производительностью, чем матричные и шарошечные долота. Это обусловлено высокой скоростью вращения бура, благодаря чему снижается степень прикладываемых усилий на разработку.

Вдобавок, долота полностью разрушают породу, которую нужно будет “вычерпывать” желонкой или подавать воду с напором для промывки забоя. По сути придется дважды, а то и трижды проходить один и тот же отрезок: сначала разрушать, затем расчищать. Колонковая технология позволяет пройти и расчистить забой за один прием.

Станки и буровые установки

Выбор станка или буровой установки определяется назначением скважины и ее диаметром. Популярность способа колонкового бурения обуславливает производство буровых установок и станков во всем мире. Тяжелые трактора, грузовики и вездеходы подходят для установок, предназначенных для разведочного бурения.

Использование тяжелых гусеничных тягачей позволяет производить работы по колонковому бурению скважин в районах с бездорожьем, поверхностным заболачиванием, нестабильным рельефом

Чаще всего бурильное оборудование монтируется на классические автомобили марок МАЗ, КАМАЗ, Урал. Однако есть варианты монтажа и на более легкую технику, которая применяется для бурения скважин на воду в частном строительстве.

При ручном вращательном бурении колонковую трубу заменяет его исторический предшественник – стакан. Этот снаряд представляет собой укороченный вариант колонковой трубы с заостренной кромкой на подошве. Стакан вручную или с использованием мотобура закручивают в землю и извлекают на поверхность все, что в него набилось.

Для механизации ручного бурения неглубоких скважин и формирования лунок для установки оград и опор ЛЭП применяются бензиновые и электродвигатели. Они сообщают вращающие движения шнеку или колонковой трубе

Этапы процесса

Проходка скважин колонковым способом осуществляется с промывкой для удаления бурового шлама или без нее. В первом случае в состав оборудования установки включается насос высокого давления, что усложняет технологический процесс, но делает его более эффективным.

Бурение состоит из следующих этапов:

Подготовка площадки под размещение станка. Место забуривания очищают от мусора и посторонних предметов, выравнивают поверхность до горизонтального состояния.
Проходка шурфа для раствора и отвода потока жидкости. Яма располагается поблизости от будущей скважины и выкапывается на глубину ≥2 м. В тех же целях используют сварные баки или другие емкости.
Монтаж буровой установки, ее оснастка и сборка инструмента. Верхняя труба закрепляется во вращателе станка.
Бурение. Снаряд проникает в грунт за счет вращения и осевого давления, передаваемого на армированный торец коронки. Одновременно на забой скважины нагнетается вода или промывочный раствор.
Разгрузка керноприемника. В зависимости от применяемой технологии, действие выполняется с извлечением буровой колонны или без этой операции, если оснастка установки предполагает работу со съемным керноприемником. Извлекают породу из трубы, помогая высвобождению образца легкими постукиваниями молотка по корпусу цилиндра.
Возврат колонны или носителя керна в скважину и продолжение бурения с чередованием операций до достижения проектной глубины выработки.

Состав промывочной жидкости зависит от многих факторов, основные из них — тип применяемой коронки и состояние пересекаемых слоев породы. При алмазном бурении используют специальную эмульсию, в других случаях — глинистый раствор. Пересекая песчаный грунт, для укрепления стенок выработки в раствор добавляют жидкое стекло.

Замена мокрому удалению бурового шлама — выдувание его из скважины при помощи сжатого воздуха, подаваемого на забой выработки. Участки с неустойчивыми породами проходятся с применением обсадных труб.

Технологические особенности процесса

В процессе углубления возможна регулировка частоты вращения бура. Нужно отметить, что слои осадочных горных пород бур легко преодолевает на низких оборотах. А вот при прохождении коренных скальных пород требуется повышение частоты вращения. При колонковом способе бурения можно проходить пласты различного состава и любой твердости.

Необходимо учитывать тот факт, что буровая установка должна располагаться на подготовленной выровненной горизонтальной площадке. Угол проходки можно регулировать в случае, если диаметр разрабатываемого отверстия скважины не превышает 1 метра. Затем вертикальность выработки поддерживается обсадной колонной.

Обсадные трубы можно использовать повторно, если сразу после проходки извлечь их из выработки. Колонковая труба – снаряд многоразового использования, чего нельзя сказать о коронках. Для бурения в осадочном горизонте их требуется не меньше двух, а то и более. При сооружении скважины на известняк предсказать число стертых коронок с точностью невозможно.

Чтобы продлить срок службы алмазной коронки после ее установки или замены дно скважины необходимо обработать долотом. Эта мера значительно увеличит скорость проходки

Буровую установку можно монтировать на автомобильную технику с высокой грузоподъемностью либо на гусеничную спецтехнику в случае проведения работ в условиях сложного рельефа. Более легкую мобильную технику можно использовать при бурении колонковым способом скважин на воду.

Колонковое бурение скважин: суть метода и его особенности, плюсы и минусы технологии

Характеристика колонкового способа бурения
Сферы использования подобной технологии
Суть технологии
Этапы процесса
Технологические особенности колонкового бурения
Плюсы и минусы колонкового бурения

Способ проходки горных выработок, при котором разрушение массива происходит только по контуру режущей насадки, не нарушая целостности керна (пробы) внутри колонны (трубы), называется колонковым бурением. Возможность сохранения образца горной породы или бетонного фундамента в естественном состоянии предопределяет широкую сферу использования метода.

Колонковый способ бурения.

Характеристика колонкового способа бурения

Основное назначение — обеспечить достоверную информацию о веществах, находящихся в массивных образованиях, путем извлечения их на поверхность. Продуктами резания монолитов являются цилиндрические образцы твердой пробы и буровая мелочь — шлам.

Выемка керна осуществляется инструментом для работы в скважине:

коронки — кольца трубчатой формы Ø 76, 93, 112, 132, 151 и 190 мм, армированные с рабочего торца твердыми сплавами, или насадки Ø 36, 46, 59 и 76 мм с алмазами, другой конец оснащается трапециевидной резьбой для присоединения к колонковому буру;
колонковая труба для размещения керна;
переходник на трубчатую буровую колонну, собранную с помощью ниппельных или муфто-замковых соединений.

На торце наружной части колонны находится промывочный сальник. В инструмент для спуско-подъемных операций входят ключи различного назначения, подкладные вилки, элеваторы для захвата бурильных труб. Шлам выносится по затрубному пространству на поверхность водой или глинистым раствором, закачиваемым насосом высокого давления.

Установки колонкового бурения работают под разными углами в твердых массивах. Предельная глубина достигнута при бурении скважины на Кольском полуострове — 12226 м.

Существует несколько разновидностей кернового бурения:

Вращательный способ — алмазный, твердосплавный или бескерновый.
Ударно-вращательный с применением пневмо- и гидроударников.

Сферы использования подобной технологии

Подъем скального материала с глубоких горизонтов — главная область применения способа.

С его помощью решаются следующие задачи:

Поиски и геологическая разведка. Подъем керна выполняется с целью описания строения продуктивных пластов твердых полезных ископаемых, нефти, воды, газа и вмещающих горных пород. Керновый столб отражает последовательность и мощность слоев, что необходимо для построения геологического разреза. Скважины используют и для проведения геофизических исследований.
Изыскания гидрогеологические. При инженерных работах имеет значение, на какой глубине залегают грунтовые воды. Скальные промежутки преодолеваются с отбором проб или бескерновым способом.
Строительство скважин на воду. Направлений использования 2: увидеть гидрогеологический разрез будущего водозабора и использовать пройденную выработку небольшого диаметра для последующего расширения шнековой установкой.
Возведение свайных фундаментов. Применение колонкового бурения обосновывается так же, как при строительстве водяных скважин.
Разработка месторождений твердых полезных ископаемых. Для уточнения контуров рудного тела из подземных выработок осуществляется колонковая проходка разведочных скважин с отбором керна.
Устройство цилиндрических проходов в бетонных сооружениях и кирпичных конструкциях. При сверлении алмазной коронкой получают отверстия в перегородках и перекрытиях зданий, имеющие ровные стенки и заданный размер.
Проходка шурфов Ø 400-1500 мм при строительстве колодцев различного назначения. Строительство шахтных стволов диаметром ≥4 м.

Керновое бурение используется также при изучении многослойных ледников Антарктиды, для определения возраста старых деревьев по годовым кольцам.

Суть технологии

Породоразрушающий снаряд — колонковый бур с коронкой. Керновый способ бурения является разновидностью роторного. Частоту вращения труб можно регулировать в зависимости от осложнений, возникающих на забое или в стволе скважины.

Читайте также:

По заполнении полости бура горной породой инструмент поднимают для извлечения содержимого:

Керн в нижней части снаряда заклинивают, промывочный насос выключают.
Колонковый бур с помощью лебедки извлекают из скважины, разбирая колонну на звенья — свечи, состоящие из 2-4 бурильных труб. Их общая длина меньше высоты мачты на 3-5 м.
Коронку снимают со снаряда и осматривают на износ, при необходимости заменяют новой.
Образец породы вынимают из керноприемника, инструмент собирают, и колонну в обратном порядке опускают в скважину для продолжения бурения.

После того как керн извлекают, его промывают, измеряют, укладывают в керновые ящики. В маркировке каждого столбика указывают интервал скважины, на котором отобрана проба.

На больших глубинах применяется технология бурения трубами со съемным керноприемником. Цилиндр размещают внутри колонны, а при наполнении полости породой поднимают его на поверхность.

Другой способ сэкономить время на спуско-подъемных операциях — не извлекать образцы из недр, если проходка ведется на изученном интервале. В таких обстоятельствах используют бескерновое бурение. В мягких и средней твердости грунтах этот прием позволяет повысить скорость строительства скважины.

Этапы процесса

Бурение состоит из следующих этапов:

Подготовка площадки под размещение станка. Место забуривания очищают от мусора и посторонних предметов, выравнивают поверхность до горизонтального состояния.
Проходка шурфа для раствора и отвода потока жидкости. Яма располагается поблизости от будущей скважины и выкапывается на глубину ≥2 м. В тех же целях используют сварные баки или другие емкости.
Монтаж буровой установки, ее оснастка и сборка инструмента. Верхняя труба закрепляется во вращателе станка.
Бурение. Снаряд проникает в грунт за счет вращения и осевого давления, передаваемого на армированный торец коронки. Одновременно на забой скважины нагнетается вода или промывочный раствор.
Разгрузка керноприемника. В зависимости от применяемой технологии, действие выполняется с извлечением буровой колонны или без этой операции, если оснастка установки предполагает работу со съемным керноприемником. Извлекают породу из трубы, помогая высвобождению образца легкими постукиваниями молотка по корпусу цилиндра.
Возврат колонны или носителя керна в скважину и продолжение бурения с чередованием операций до достижения проектной глубины выработки.

Замена мокрому удалению бурового шлама — выдувание его из скважины при помощи сжатого воздуха, подаваемого на забой выработки. Участки с неустойчивыми породами проходятся с применением обсадных труб.

Технологические особенности колонкового бурения

При вращательном способе проходки применяют забойные гидроударники и пневмоударники. Технология колонкового бурения имеет ряд особенностей, касающихся обустройства бурового снаряда.

Выдача проб на поверхность осуществляется разными методами. Есть технологии бурения со съемным керноприемником (ССК), с гидравлическим транспортом керна (КГК) или пневматическим (КПК).

Особенности применения алмазного бурения комплексами ССК:

забуривание осуществляется шарошечным долотом, твердосплавной или алмазной коронкой без использования специальных бурильных труб для ССК;
спуск снаряда приостанавливают за 30-50 см до забоя, после чего в колонну опускают керноприемник;
промывка скважины начинается, когда расстояние от снаряда до забоя соответствует длине колонкового набора — 2,5-2,7 м;
установка снаряда на забой производится после фиксации керноприемника на опорном кольце при вращении колонны со скоростью 120-150 об/мин и включенной промывке;
осевая нагрузка на первых 3-5 см устанавливается на 25-30% ниже давления, рекомендуемого для входа пробы в кернорватель;
промывочная жидкость представляет собой безглинистые эмульсионные растворы на технической воде, расход увеличивают в трещиноватом массиве и при возрастании скорости бурения;
отрыв керна выполняют без вращения: колонну приподнимают на 10-15 см от забоя, момент отсоединения улавливают по весовому датчику бурового станка.

Подъем ССК и колонны производится на небольшой скорости с добавлением промывки в скважину, чтобы не нарушить устойчивость стенок выработки. В процессе бурения ведется постоянный контроль показаний контрольно-измерительных приборов.

Плюсы и минусы колонкового бурения

Для устройств, способных бурить скважины километровой глубины, станки колонкового типа являются сравнительно легкими и маневренными. Сложный рельеф местности для них не является препятствием. Постоянное совершенствование технологии и бурового инструмента сделали этот метод универсальным, способным заменить любой из других способов проходки скважин.

К преимуществам колонкового бурения относятся:

цельность извлекаемых из выработки образцов породы;
малый диаметр скважин, позволяющий достигать больших глубин;
доступность разрушения грунтов различной крепости за счет возможности замены стальных коронок алмазным инструментом;
способность бурить вертикальные (в том числе восходящие) и горизонтальные скважины;
уменьшенная площадь резания массива обеспечивает высокую скорость проходки: часть породы не разрушается, а извлекается целиком.

Читайте также:

К недостатку колонкового способа бурения относят необходимость применения глинистого раствора при строительстве водозаборных скважин, увеличивающая риск заиливания водоносного пласта промывкой. Чтобы избежать этого, можно использовать сухое удаление частиц породы.

Колонковое бурение скважин

Колонковое бурение скважин является одним из самых старых методов. На сегодняшний день он мало распространен, так как при таком способе бурения используется забойный инструмент малого диаметра. Его диаметр может составлять максимум 150 мм, то есть скважина получится узкой. Это ограничивает возможности по оборудованию скважин, делает практически невозможной установку фильтров диаметром, который соответствовал бы водоподъемному оборудованию.

Колонковый метод довольно часто применяют для бурения разведочных скважин с большой глубиной и бурения бесфильтровых скважин, которые актуальны для скальных пород. Колонковый метод подойдет для бурения артезианских скважин.

При использовании такого метода бурения стоит помнить, что впоследствии скважины могут существенно расширяться, поэтому недостаток способа не является ключевым при выборе технологии.

Особенностью такого метода является тот факт, что вращающийся бур, который выполнен в форме кольца, разрушает породу только по краям забоя. При этом разрушенная порода вымывается нагнетаемой в колонну буровых труб водой, делается это при использовании специального насоса с промывочной жидкостью.

Внутренняя часть устройства, которая называется керн, находится внутри труб, во время бурения она периодически поднимается на поверхность.

Для проведения колонкового бурения скважин используют специальные установки типа УКБ, а также станки с различными техническими показателями. Главным преимуществом колонкового бурения является то, что все использованное оборудование самоходное, поэтому участие оператора в процедуре сведено к минимуму.

Достоинства и недостатки колонкового бурения

Важным преимуществом технологии считается и то, что скорость работы очень высока.

Кроме того, выделяют следующие преимущества:

Объем бурения с использованием промывки технической воды достигает 85%.
Использование в составе раствора активных эмульсий позволяет удерживать стенки скважины в первоначальном состоянии, что немаловажно для работы.
Технология довольно экономичная. При работе энергетические затраты меньше, чем в других случаях, так как осевые нагрузки меньше и процесс осуществляется периодами.
Метод применим при работе с любыми породами.

Колонковое бурение имеет также несколько недостатков:

При использовании его под углом в трещинах породы может возникнуть заклинивание керна. Это приведет к необходимости его выбивания, для чего используется колонковая труба.
Кроме того, в ходе процесса колонка затупляется очень быстро, так как она сильно перегревается при работе с твердыми породами.
Малое сечение бурения. В связи с этим использование мощных погружных насосов исключается.

Другие особенности технологии колонковое бурение скважин

Данный метод активно применяется на разведочных и артезианских скважинах, он обеспечивает небольшой диаметр скважины и довольно приличную глубину. Особенность метода состоит в кольцевом разрушении породы, то есть при бурении из грунта вымываются его остатки благодаря использованию промывочной жидкости.

Раствор для промывки подается в специальную колонну, для этого, как правило, используют высокомощные грязевые насосы. Создание скважины осуществляется путем воздействия вращательного движения устройства для бурения.

В качестве данного устройства может быть использована твердосплавная или алмазная коронка, которая и внедряется в грунт. Метод используется преимущественно для бурения скважин под воду в однородных породах, но может быть использован и при работе с трещинами.

В ходе технологии из новой скважины выводятся примеси и остатки – песок, грунт, мусор. Иногда колонковое бурение скважин вместо промывки использует продув воздухом. Этот вариант предпочтительнее, так как он более экономный, в связи с отсутствием необходимости приобретать промывочные жидкости.

Технологии колонковое бурение скважин на выставке

Каждый год в Москве стартует выставка «Нефтегаз», посвященная отрасли химической промышленности и нефтедобычи. На ней будут представлены современные технологии бурения и улучшения работы для создания нефтяных и газовых скважин.

Мероприятие носит международный характер, оно позволяет существенно улучшить отрасль в стране.

На экспозициях будут представлены разработки ведущих инженеров из многих стран мира, они продемонстрируют новейшие технологии использования оборудования, в том числе технологии колонковое бурение скважин, а также само инновационное оборудование.