В условиях высоких токов, таких как новые источники энергии, электроэнергетика и промышленное управление, обжим клемм является ключевым процессом обеспечения безопасного электрического соединения. Статистика показывает, что 35% электрических пожаров вызваны ненадежными или некачественными клеммными соединениями. Коэффициент сжатия, как ключевой параметр процесса обжима, напрямую определяет механическую прочность и электропроводность соединений. В данной статье подробно рассматриваются оптимальный диапазон коэффициента сжатия, формулы расчета, влияющие факторы и основные практические аспекты обжима клемм при высоких токах, которые можно немедленно применить на практике.
I. Что такое степень сжатия? Сначала разберемся с ее основным определением.
Коэффициент сжатия (также известный как степень сжатия или степень уплотнения) измеряет изменение площади поперечного сечения проводника до и после обжима, отражая плотность соединения проводников и клемм. В отрасли существуют два основных метода расчета.
USCAR-21 (широко используется в автомобильной и энергетической отраслях, степень сжатия)
Коэффициент сжатия (%) = 100×(1 - Площадь поперечного сечения проводника после обжима / Номинальная площадь поперечного сечения проводника до обжима)
Пример: Площадь поперечного сечения проводника сечением 50 мм² до обжима уменьшается на 20% после обжима, при этом коэффициент сжатия составляет 20%.
VW 60330 (Широко используется в немецких стандартах и промышленных областях, коэффициент уплотнения)
Коэффициент сжатия (%) = Площадь поперечного сечения проводника после обжима / Номинальная площадь поперечного сечения проводника до обжима × 100%
Пример: Если площадь проводника после обжима составляет 80% от первоначальной площади, то коэффициент сжатия равен 80%.
II. Оптимальный диапазон коэффициента сжатия для обжима клемм с высоким током
Основные требования к сильноточным соединениям (медные проводники, 6–400 мм²): низкое контактное сопротивление, высокая прочность на вырыв, отличная термостойкость и вибростойкость. Диапазоны применения зависят от материала и условий эксплуатации.
1. Медные проводники (наиболее часто используются в новых энергетических, электроэнергетических и промышленных системах управления)
Оптимальный диапазон: 15%–25% (степень сжатия) / 75%–85% (степень уплотнения)
Разделенные на подсценарии:
Обычный высокий ток (6–95 мм²): степень сжатия 18–22%, баланс между сопротивлением и прочностью.
Сверхбольшой ток (120–400 мм²): коэффициент сжатия 22%–25%. Для разрушения оксидных слоев требуется более высокое давление.
Высокочастотная вибрация (транспортные средства на новых источниках энергии / локомотивы): степень сжатия 15–20%, предотвращает обрыв жил проволоки из-за чрезмерного сжатия.
2. Алюминиевый проводник (силовой кабель / шина)
Алюминий склонен к окислению и обладает низкой пластичностью. Для разрушения оксидной пленки требуется более высокая степень сжатия: 30–50% степень сжатия, 50–70% степень уплотнения.
3. Стандартные отраслевые справочные материалы
Национальный стандарт GB/T 14315-2008: Коэффициент сжатия при обжиме силового кабеля 20%-30%.
IEC 60352-2: Коэффициент сжатия при беспаечной обжимке 15%–25%
USCAR-21 (автомобильный стандарт): степень сжатия 15%–20%, степень пустотности.＜10%
III. Последствия чрезмерно высокого или низкого коэффициента сжатия
✅ Низкий коэффициент сжатия (<15%)
Неплотное соединение проводника и клеммы, резкое увеличение контактного сопротивления. Сильное выделение тепла при высоком токе с повышением температуры более чем на 50℃.
Недостаточная прочность на вырыв, менее 80% от стандартного значения, склонность к ослаблению и отрыву под воздействием вибрации.
Большие зазоры позволяют влаге и пыли проникать внутрь, ускоряя окисление и коррозию.
✅ Чрезмерно высокая степень сжатия (>30%)
Чрезмерная деформация или даже обрыв жил медных проводов приводят к снижению пропускной способности по току.
Растрескивание и деформация концевых стенок, приводящие к потере механической прочности.
Локальная концентрация напряжений приводит к образованию трещин при длительном термическом расширении и сжатии.
IV. Три ключевых фактора, определяющих подходящую степень сжатия.
1. Материал проводника
Медь: хорошая пластичность, степень сжатия 15–25%.
Алюминий: твердый оксидный слой, степень сжатия 30%-50%.
Алюминий с медным покрытием: средний диапазон, степень сжатия 20–30%.
2. Тип клеммы
Трубчатый наконечник (OT/UT): степень сжатия 18–22%, предпочтительна шестигранная матрица.
Открытый терминал (SC): степень сжатия 20–25%, требуется компактный открытый край.
Новый высоковольтный клеммный разъем (НВ): коэффициент сжатия 15–20%, конструкция, предотвращающая обрыв жил.
3. Обжимные инструменты и матрицы
Гидравлические обжимные клещи (16–24 т): подходят для листового металла площадью 6–400 мм², стабильное соотношение сжатия 20–25%.
Шестигранная матрица: равномерное распределение напряжения, погрешность сжатия.＜±2%, предпочтительный выбор
Круглая кристаллическая форма: Только для простого использования, большая погрешность ±5%, не рекомендуется для сверхбольших токов.
V. Практическая эксплуатация: контроль степени сжатия и контроль качества.
1. Процедуры точного контроля
Соответствие техническим характеристикам: клеммы, матрицы и сечение кабеля подбираются один к одному.
Обработка методом снятия изоляции: длина снятия изоляции равна глубине обоймы плюс 1-2 мм, что позволяет сохранить целостность прядей без окисления и образования заусенцев.
Нанесение токопроводящей смазки: на медные проводники нанесите составную смазку, а на алюминиевые — специальную смазку для удаления оксидной пленки.
Операция обжима: полностью вставьте проводник, создайте номинальное давление, удерживайте давление 3-5 секунд, обжмите в 2-3 положениях.
Проверка сжатия: Измерьте внешний диаметр после обжима, контролируйте погрешность коэффициента сжатия в пределах ±2%.
2. Обязательные критерии контроля качества
Внешний вид: Отсутствие трещин, выпуклостей или оголенных проводников, равномерная вмятина.
Размеры: отклонение внешнего диаметра ≤±5%, степень сжатия в пределах заданного диапазона.
Электрические характеристики: контактное сопротивление ≤1,1 раза выше, чем у проводника равной длины, повышение температуры ≤30℃ после 1-часового испытания высоким током.
Механические характеристики: усилие натяжения соответствует стандарту (многожильный проводник ≥80 Н), отсутствует ослабление или обрыв жил.
VI. Резюме: Ключевые показатели для обжима при высоких токах
Медный проводник (6–400 мм²): Оптимальный коэффициент сжатия 18%–22%, коэффициент уплотнения 78%–82%.
Алюминиевый проводник: степень сжатия 30–50%.
Основной принцип: избегать недостаточного или чрезмерного обжима. Подбор матриц, точный контроль и строгий контроль для исключения риска ослабления соединения.
В сильноточных разъемах AMASS используются клеммы, обеспечивающие стабильное соединение в условиях интенсивной вибрации, многократных воздействий высоких и низких температур, малого объема и высоких токов.
Дата публикации: 25 мая 2026 г.