Опубликовано 7 способов скрутки проводов между собой
Несмотря на все запреты согласно действующих правил (ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические п.2.1.5), обычная скрутка по-прежнему остается самым популярным способом соединения электрических проводов.
Наши люди скручивали, скручивают и будут скручивать.
К сожалению, мало кто при этом применяет последующую пайку и тем более сварку. Как говорят опытные электрики: холодное соединение – всегда горячее, а горячее – всегда холодное.
Тем не менее секрет “вечной” скрутки прост до безобразия – закручивайте одинаковые провода (медь-медь, моножила-моножила), создавайте достаточное пятно контакта, и надежно изолируйте все от воздуха (трубка ТУТ с клеевым составом).
Вот наглядные результаты замеров переходного сопротивления при соединении проводов «легальными» зажимами Ваго или колпачком СИЗ, и «нелегальной» обычной скруткой.
Скрутка демонстрирует вполне удовлетворительные результаты.
В те времена, если не скрутишь качественно – быстро “скрутят” тебя самого и “заизолируют” лет на двадцать 😊
В нашу бытность чаще всего все заканчивается корявой соплекруткой и для надежности СИНЕЙ изолентой поверх нее.
Черную изоленту женщины пустили в массовый расход совсем на другие вещи 😉.
Так как же правильно скручивать провода? Еще в советских учебниках для электриков приводились поясняющие рисунки.
А вот это уже картинки, сделанные в современных графических редакторах.
Давайте подробнее рассмотрим весь процесс получения такого конечного результата.
Последовательное соединение двух моножил
При кажущейся простоте такого соединения, даже здесь неопытные электрики умудряются начудить. Например, вот таким образом.
А как же правильно? Зачищаете жилы на длину 4-5см и подносите их параллельно друг другу так, чтобы концы наполовину заходили за изоляцию.
Есть мнение, что чем длиннее скрутка, тем меньше она будет греться за счет большей площади охлаждения. С одной стороны, вроде бы все логично.
Однако, во-первых, разница температур будет составлять всего несколько градусов.
Во-вторых, это все справедливо для неизолированного соединения на открытом воздухе.
В условиях замкнутого пространства (закрытая распредкоробка) и толстого слоя изоляции поверх жил, разница температур вообще будет незаметна.
Так что, 4-5см (размер спичечного коробка) для самых ходовых проводов 1,5-2,5мм2 будет более чем достаточно. Особой выгоды от дальнейшего увеличения длины вы не получите.
По большому счету она нужна только для более удобной работы с проводами.
Итак, подносите провода друг к дружке и зажимаете пассатижами их посередине.
После чего начинаете плотно накручивать одну жилу вокруг другой. Такой метод называется последовательное соединение желобком.
Вот наглядно весь процесс от А до Я в видеоролике с канала Thaitrick.
Последовательное соединение двух многожильных гибких проводов — 3 варианта
Для качественной скрутки разделите каждую многопроволочную жилу пополам.
Далее закрутите эти половинки по часовой стрелке, чтобы создать подобие моножилы. А затем скрутите их между собой до середины.
После этого, приложите провода друг к дружке в стык и еще раз оберните их между собой. Должен получиться вот такой “крест”.
Теперь осталось только обвить одну жилу вокруг другой.
Помимо относительно “хорошего” контакта (если о нем здесь может идти речь без пайки 😉), вы получаете еще и сверхпрочное соединение, которое не так-то просто разорвать, потянув провода в разные стороны.
Еще один вариант соединения двух гибких проводников. Для него вам понадобится тонкая монопроволока.
Немного распушите жилы и заведите их друг в дружку, чтобы они составили единое целое.
После чего, поверх такого соединения намотайте жесткую проволоку.
Если натянуть сверху термоусадку получится на вид красивый цельный проводник.
При наличии под рукой тюбика-шприца паяльной пасты, провода можно надежно соединить при помощи обычной зажигалки.
Заводите жилки одна в другую как было показано выше, и немного скручиваете их пальцами.
Далее наносите капельку паяльной пасты сверху и прогреваете это место зажигалкой.
Паста плавится и проникает во внутрь, создавая надежный электрический контакт.
И все это без паяльника, ближайшей розетки для него, олова и т.п. Паста настолько крута, что с ней можно паять даже алюминий!
Скрутка одножильного с многожильным проводом
Одна из самых проблематичных ситуаций, это когда нужно соединить жесткий одножильный провод с гибким многожильным.
Простая накрутка одного вокруг другого здесь не проходит. При малейшем усилии гибкий проводник элементарно съезжает и стягивается.
Что же делать? А делать в этом случае нужно вот так.
Для этого зачищаете оба проводника и начинаете обвязку моножилы вот с такой петельки.
Далее уже по привычному сценарию.
В конце загибаете пассатижами кончик одножильного провода во внутрь.
Важно! – Для качественного контакта, полученное соединение все-таки лучше пропаять.
Не забывайте, что подобным образом вы создали “нормальный” контакт с точки зрения механики, а не электрики.
Параллельное соединение двух моножил (для распредкоробок)
В распредкоробках провода чаще всего соединяют не последовательным, а параллельным способом. Тесные условия не дают возможности развернуться как следует.
При этом основное контактное пятно находится в начале скрутки, а не в конце.
Посмотрите, к примеру на разницу длины гильз ГМЛ, которые используются при последовательном и параллельном соединении проводников методом опрессовки.
Поэтому зачищать жилу более чем на 5см опять же нет никакого смысла. Так делают только для ручной скрутки без пассатижей.
Загибают кончик под 90 градусов, и все сворачивают руками.
Жилы можно скрутить элементарной косичкой, либо более изощренным методом.
Первый вариант самый распространенный и в дальнейшем без проблем позволяет дополнить контактное соединение как пайкой, так и сваркой.
Для скручивания вторым нестандартным способом, есть специальные насадки на шуруповерты. Подробнее
Без пайки и сварки неплохо помогают СИЗы.
Только провода при этом нужно изначально скручивать именно колпачком, а не пассатижами.
Не зря отдельные модели имеют для этого “крылышки”.
Еще один из альтернативных способов здорово повышающих производительность труда – вставить СИЗ-8 в шуруповерт и с его помощью, как насадкой, накручивать провода.
Но сейчас не об этом. Хотите подробнее ознакомиться с разновидностями СИЗов (некоторые из них вместе с проводами после соединения можно даже закапывать в землю!) читайте отдельную статью.
Итак, для нестандартной ручной параллельной скрутки зачищаете одну жилу в два раза больше другой.
Прикладываете оба провода рядом и аккуратно начинаете обвивать длинный проводник вокруг короткого.
Дойдя до середины, загибаете конец второй моножилы и с усилием придавливаете ее пассатижами к первой.
Как скрутить между собой 3 провода
Первое правило хорошего монтажа – не более трех проводов в одной скрутке.
Зачищаете их от изоляции и прикладываете параллельно друг к другу. Оставляете посередине главный (более короткий), а два крайних разводите в сторону.
Далее “вертолетиком” начинаете их перекручивать вокруг среднего.
Смотрите, чтобы шов был идеально ровным.
От этого зависит площадь контактного пятна всего соединения.
Дойдя до середины, загибаете центральную жилу и придавливаете ее сверху плоскогубцами.
Отпайка от цельного провода в сторону
Если вам нужно сделать отпайку в сторону от цельной моножилы одним гибким многожильным проводником, то здесь поступаем следующим образом.
Снимаете изоляцию с цельного провода, не разрезая саму жилу. Раздваиваете многожильный проводник и скручиваете две косички.
Далее, вставляете это в середину цельного и делаете пару оборотов.
После этого плотно обматываете каждую косичку вокруг основного.
Для отпайки многожила-многожила проделываете “отверстие” в основном проводнике.
После чего вставляете в него отпаечный.
Разделяете жилки пополам и наматываете одну половинку направо, другую налево.
Получается “крепкое” и надежное соединение буквой Т.
Отпайка двумя проводами
Порядок действий тот же самый. Две расщепленные жилы вставляете посередине цельного проводника.
Делаете пару оборотов, а потом закручиваете их между собой.
Только после этого можно наматывать все концы на моножилу.
Допускается ли использование скрутки проводов? Что говориться в ПУЭ
Провода являются электротехническими изделиями, применяемыми для соединения источников электрического тока с потребителями, а также другими компонентами электрических схем.
Как отмечается в пункте 2.1.21 ПУЭ, для соединения электрических проводов и кабеля может использоваться один из способов: опрессовка, сварка, пайка, болтовые или винтовые соединения.
Метод скрутки в действующих инструкциях не упоминается вовсе. Таким образом, можно сделать вывод, что актуализированные правила устройства электрических установок строго настрого запрещают скрутку проводов. Такой тип соединений является крайне ненадежным, к тому же и недолговечным. Запрет также объясняется тем, что в месте скрутки существенно возрастает уровень сопротивления и в результате такое соединение сильно нагревается. Вы легко отделаетесь, если скрутка просто отгорит. Однако более страшным последствием высокого сопротивления в скрутке является короткое замыкание и увеличение риска возгорания.
В этой статье попробуем разобраться и ответить на вопросы, когда разрешается скрутка проводов и можно ли их скручивать, если они выполнены из разных металлов.
Когда можно скручивать провода?
Скрутка проводов допускается лишь при условии, что будет проведена последующая пропайка либо сварка жил проводников. Ни коим образом специалисты не рекомендуют выполнять простую скрутку проводов и их изоляцию.
В противном случае результатом может стать одно из выше перечисленных явлений.
Также стоит избегать скрутки проводов, которые изготовлены из разных материалов – к примеру, из алюминия и меди. Такое соединение со временем гарантированно перегорит по простой причине, что эти металлы начнут окисляться, из-за чего и произойдет ухудшение контакта.
Почему нагревается скрутка?
По факту, скрутка не создает хорошо проводящего и надежного контакта между жилами. Также она не обеспечивает достаточной прочности соединения, а потому, как правило, разогревается намного сильнее в сравнении с остальным проводом при прохождении через скрутку даже самого малого тока.
Так происходит из-за отсутствия в месте скрутки связки проводов на уровне атомов. Кое-где между жилами остаются промежутки с воздухом, и со временем в таких местах образуются окислы. В совокупности эти факторы способствуют ухудшению контакта в скрутке, что может привести к образованию искр или даже к возгоранию изолирующего слоя на проводах.
Допускается использование элементарных разъемных соединений в виде скруток, если провода нужно соединить временно – к примеру, нужно протестировать схему включения определенной нагрузки либо проверить какую-либо часть прибора, находящегося в ремонте.
Все же, не стоит забывать об очевидных опасностях, которые могут возникать при долгосрочном использовании проводов, соединенных скруткой. А потому, лучше выполнять неразъемное соединение лишь способами, разрешенными и регламентированными ПУЭ.
Какие еще способы соединения проводов можно использовать кроме скрутки?
Если вам нужно соединить провода, а в скрутке вы сомневаетесь, сегодня предложены множество альтернативных способов, как можно соединить провода во время проведения в доме ремонта или электромонтажных работ.
Клеммы
Клеммное соединение проводников является распространенным и быстрым способом, практикуемым профильными специалистами. Клеммы, как правило, различаются по своей конструкции и устройству, однако имеют одинаковый принцип работы: изначально зачищаются концы проводов, после этого они заводятся в клеммы и зажимаются.
Болтовое соединение
Такой тип соединения проводов также считается достаточно надежным. Однако у него все же есть недостаток: это большие размеры болтов в сравнении с жилами электропроводов. По этой причине болтовые соединения далеко не всегда можно полностью спрятать в распаечный короб.
Гильзы
Соединение проводов при помощи гильз является наиболее качественным, надежным и долговечным. Гильзы изготавливаются из меди и алюминия. Сам же процесс монтажа предполагает использование специальных клещей. Однако такой способ соединения может применяться далеко не всегда ввиду отсутствия специального инструмента у многих профильных работников.
Сварка
Этот способ также является надежным и предполагает сваривание проводов при помощи специального прибора. Принцип действия такого оборудования схож с обычным сварочным аппаратом, однако при его изготовлении используется трансформатор переменного напряжения на 12/18 Вольт.
Независимо от способа, который вы выбрали, чтобы соединить провода в доме или квартире, важно правильно оценить, если этот метод подходит или нет именно для решения ваших задач.
Так, ни в коем случае не допускается скручивание проводов и их дальнейшая эксплуатация, но уже спрятанных в штробах. Если даже вы не можете обойтись без скрутки, места таких соединений должны быть в дальнейшем скреплены дополнительно пайкой или сваркой. Только так соединение получится монолитным и относительно надежным.
Электротехническая лаборатория компании ТМ Электро поможет выявить и устранить все неисправности электропроводки.
Скрутка проводов — как правильно
Мы не собираемся доказывать вам, что скручивание проводов — это хороший способ соединения. Да, его можно сделать качественно и утеплить. В качестве временного варианта тоже отлично. Но по правилам устройства электроустановок (ПУЭ) для соединения провода или кабеля обычные скрутки не рекомендуются. Тем не менее разговор об этом у нас будет, и очень подробный. Во-первых, потому что, в отличие от ПУЭ, большинство подключений выполняется этим старым «дедовским» методом. Во-вторых, потому что правильная скрутка — это основной этап самых надежных способов соединения проводов — сварки и паек.
Контент
- Для чего нужен хороший твист?
- Preparing wires for twisting
- Stranded wires
- Parallel twisting
- Sequential twisting
- Bandage twist
- Single core wires
- Twist Insulation Methods
- Insulating tape
- Thermal tube
- PPE caps
Для чего нужен хороший поворот?
Представьте, что два провода, которые нужно соединить, скручены вместе, как . Те, кто знаком с электротехникой, знают, что переходное сопротивление возникает в месте контакта двух проводников. Его значение зависит от двух факторов:
- площадь поверхности в месте контакта;
- наличие оксидной пленки на жилах.
Для выполнения скрутки сердечник оголяется, металл взаимодействует с кислородом воздуха, в результате чего поверхность проводника покрывается оксидной пленкой, имеющей приличное значение удельного сопротивления.
пример некачественно выполненной скрутки: скрутка греется, изоляция плавится
Соответственно, при некачественном выполнении скрутки контактное сопротивление увеличивается, что в свою очередь вызовет нагрев при прохождении электрического тока через переход. В результате место скрутки может нагреться настолько, что загорится электропроводка. Наверняка каждому приходилось слышать в жизни фразу о том, что пожар произошел из-за отключения электроэнергии.
Чтобы этого не произошло, контактное соединение проводов должно быть максимально прочным, надежным и безопасным. То есть скрутка должна быть выполнена настолько хорошо, чтобы переходное сопротивление было стабильным и не менялось во времени.
Подготовка проволоки к скручиванию
Помните! Никогда не крутите под напряжением, даже если у вас есть инструмент с изолированными рукоятками и диэлектрические перчатки. Для начала обесточьте рабочее место, отключив вводной автомат для квартиры или дома.
Чтобы получить хороший твист, вам нужно точно выполнить следующие шаги:
- Зачистите присоединяемые жилы от изоляции, не допуская при этом повреждения металлических поверхностей жил.
- Смочите чистую ткань уайт-спиритом или ацетоном и сотрите всю грязь с открытых жил.
- Теперь используйте наждачную бумагу, чтобы сгладить прожилки до металлического блеска.
И тогда можно начинать крутить.
Многожильные провода
Скрутку многожильных электрических проводов можно производить разными способами.
Параллельное скручивание
Самый простой способ – параллельная скрутка, когда оба зачищенных провода перекрещиваются крест-накрест внахлест друг на друга в месте зачистки и одновременно скручиваются. Такое соединение обеспечивает надежный контакт, но не выдержит приложенного усилия натяжения и вибрации.
Этот способ лучше всего использовать для медных проводов, когда один из них монолитный, а другой многожильный.
Монолитный провод должен быть зачищен от изоляции чуть больше, чем многожильный. После скрутки из оставшегося монолитного медного хвостика делается дополнительный изгиб в сторону скрутки, за счет этого соединение получается более надежным. Этот способ подходит и для скрутки алюминиевых жил разного сечения.
Преимущество параллельной скрутки в том, что с ее помощью можно одновременно соединить более двух проводов.
Последовательное скручивание
При последовательном методе каждый соединяемый провод наматывается на другой. Надежность и контакт такого соединения будут оптимальными, но использовать эту скрутку можно только для двух проводов, не более.
Сложите зачищенные жилки крест-на-крест друг на друга примерно посередине открытой области и начните скручивать. Один провод обвивается вокруг другого провода, таким же образом наматываем второй провод вокруг первого.
Скрутка бинта
Многожильные провода можно соединять между собой методом бандажной скрутки.
При этом соединяемые провода зачищаются на одинаковую длину и накладываются параллельно друг другу. В таком положении они фиксируются третьим проводом, который туго наматывается на оголенную поверхность соединяемых проводов.
Обратите внимание, что с помощью такой скрутки можно соединять жесткие многожильные провода, но в качестве фиксирующего обязательно нужно использовать мягкий (гибкий) провод. Чем туже вы намотаете фиксирующую проволоку, тем надежнее будет контактное соединение.
С помощью стяжки можно соединить более двух проводников.
Одножильные провода
Все вышеперечисленные способы скрутки многожильных проводов можно применять для одножильных проводов. Но лучше всего в этом случае использовать параллельное соединение.
Запомните самое главное, перед подключением одножильных проводов изоляционный слой на них следует зачистить только вдоль жилы под углом. Особенно это касается алюминиевых проводников. Если вы запустите нож на 9Угол 0 градусов вокруг проводника, изоляция, конечно, будет удалена.
Но в дальнейшей работе при малейших движениях в месте разреза проводник со временем пойдет на разрыв и, в конечном счете, произойдет разрыв вены.
Зачистите изоляционный слой на присоединяемых проводах на 3-4 см. Уложите провода друг на друга под углом 45 градусов, но не в месте оголения проводов, а на 1,5-2 см выше от места среза изоляции. Удерживайте это место левой рукой, а правой начинайте скручивать оба провода. Сначала они будут скручены вместе с изоляционным слоем, затем пойдет соединение чисто голых жил.
Какими бы сильными ни были ваши руки, в конце обязательно докрутите пассатижами, особенно это опять же касается алюминиевых проводов.
Еще один важный совет! После того, как вы сделаете скрутку, не спешите ее изолировать. Дайте электрической цепи поработать несколько часов, затем выключите вводной автомат в квартиру и проверьте температуру в месте скрутки. Если узел горячий, то контактное соединение оказалось ненадежным и его лучше переделать.
Если нагрева не обнаружено, то скрутка сделана качественно, ее можно изолировать.
Если нужно выполнить большое количество скручиваний, можно использовать отвертку с самодельным приспособлением, как показано на видео ниже:
Методы изоляции кручения
Скрутить провода — полдела; очень важно качественно утеплить это место. Изолировать изготовленный электроузел можно тремя способами: с помощью изоляционной ленты, термоусадочных трубок и колпачков СИЗ. Рассмотрим каждый из них подробнее.
Изолента
Изолента – это специальный материал, основным назначением которого является изоляция места соединения электрических кабелей и проводов. Какие бы современные технологии ни появлялись, вряд ли можно найти электрика, у которого в кармане не было бы рулона изоленты.
Это самый распространенный и недорогой теплоизоляционный материал.
Существует множество его разновидностей. Ленты производятся на основе слюды и стекловолокна, полиэфирных и эпоксидных пленок, ацетатной ткани и бумаги. Рекомендуем использовать ленту ПВХ (используется поливинилхлорид) для изоляции скрутки в бытовой электросети. Для его изготовления возьмите поливинилхлоридную пленку и сверху нанесите клей. От качества этих двух составляющих зависит качество самой изоляционной ленты, а соответственно и надежность изолированного соединения.
Лучшей считается изолента, для изготовления которой используют клей на каучуковой основе и пленку ПВХ класса А. Этот материал обладает такими положительными качествами, как:
- Высокая адгезия (сцепление разнородных поверхностей).
- Повышенная эластичность (отлично тянется и склеивается).
Так что обязательно учитывайте это при покупке клейкой ленты.
Изолента должна быть обернута вокруг скрученного участка не менее чем в два слоя.
Начинайте наматывать на 2–3 см выше оголенной жилы так, чтобы лента перекрывала изоляцию провода. Это позволит добиться максимальной герметичности и надежности изоляции, защитит контактное соединение от попадания влаги. Затем накручивайте немного под углом, двигаясь к концу скрутки. Когда вы дойдете до конца, согните ленту вокруг кончика витка и продолжайте наматывать теперь в противоположном направлении. Дойдя до места начала намотки, ножом разрежьте изоляционную ленту. Для оперативности можно повторить то же самое еще раз и сделать изоляцию в четыре слоя.
Данную ленту рекомендуется использовать для изоляции скруток, устанавливаемых в сухих помещениях.
Тепловая трубка
Трубка термоусадочная (сокращенно ТУТ) изготавливается из термополимерных материалов, имеющих свойство изменять свою геометрическую форму и размеры (сжиматься или расширяться) под воздействием горячего воздуха, воды или повышенной температуры.
Основное преимущество термотрубок в том, что их можно надевать на предметы со сложным профилем, что как раз и имеет скрутка проводов.
Термоусадочная трубка обеспечивает отличную электрическую изоляцию и защищает от механических повреждений. Трубки бывают разного диаметра. Материал, из которого они изготовлены, негорючий и нетоксичный.
Промышленные фены используются для нагрева трубок. Этот инструмент стоит недешево и покупать его только для изоляции места сращивания проводов экономически нецелесообразно. Поэтому дома часто используют обычный фен или зажигалку.
Важно помнить, что при таком способе изоляции термоусадочную трубку необходимо надевать на один подключаемый провод заранее (до скрутки).
Отрежьте трубку с запасом, при надевании на оголенный участок она должна выступать за изоляционный слой жилы не менее чем на 1 см.
Когда витое соединение электрических проводов будет завершено, натяните трубку на это место. Направьте на него тепловую струю фена или пламя зажигалки, под действием горячего воздуха трубка мгновенно уменьшится в размерах и плотно сожмет изолируемый участок.
Безопасный, быстрый и недорогой способ.
Обратите внимание, что подключенные провода, изолированные термотрубкой, могут использоваться для прокладки под землей или под водой. Этот теплоизоляционный материал рекомендуется использовать на открытом воздухе, в саунах и ванных комнатах, так как он надежно защитит скрутку от влаги.
Как правильно выбрать термоусадочную трубку, показано в этом видео:
Колпачки СИЗ
При монтаже электропроводки в квартире или доме в качестве изоляции мест присоединения могут использоваться колпачки СИЗ (соединительная изолирующая скоба).
В этом случае достаточно сделать только качественную скрутку, без пайки. Наконечник необходимо срезать и надеть с усилием СИЗ, обжимные пружины внутри колпачка раздвинутся и плотно обхватят соединяемый стык. Для лучшего прилегания к поверхности стыка колпачок закрутите по часовой стрелке.
Теперь вы знаете, как правильно скрутить провода, какой материал лучше выбрать для изоляции места соединения. Из статьи понятно, что для выполнения скрутки вовсе не обязательно быть профессиональным электриком; такая работа под силу любому, кто умеет держать плоскогубцы в руках. Просто помните, что скручивание — это всего лишь важный этап, который необходимо завершить сваркой или пайкой.
Почему провода скручиваются? – Университет аудио
Витая пара электрических проводов — это технология прокладки кабелей, используемая, среди прочего, в аудио- и сетевых технологиях. Провода скручены для достижения двух основных целей: уменьшения исходящего шума и уменьшения входящего шума, связанного с электромагнитными помехами.
Причины, по которым звук динамиков Bluetooth…
Пожалуйста, включите JavaScript
Причины, по которым звук динамиков Bluetooth искажен
Как работает витая пара для предотвращения шума? В этой статье вы познакомитесь с основами технологии витой пары. Вы также найдете видео, в котором сравниваются скрученные, нескрученные и разнесенные пары проводов, чтобы вы могли сами увидеть и услышать разницу.
Провода скручены для достижения двух основных целей: снижения исходящего шума и снижения входящего шума, связанного с электромагнитными помехами.
Во-первых, если мы собираемся понять, как подавляется шум при использовании витой пары, важно понять, откуда берется шум.
Каждый раз, когда по проводу проходит переменный электрический ток, вокруг этого провода создается магнитное поле. Обратное тоже верно. Всякий раз, когда магнитное поле взаимодействует с электрической цепью, внутри цепи генерируется электрический ток.
Это означает, что сигнал в одной цепи может «перепрыгнуть» в другую близлежащую цепь посредством явления, называемого индукцией.
Представьте себе силовой кабель, идущий по полу. В Соединенных Штатах электроэнергия работает на частоте 60 Гц. Это означает, что по кабелю питания будет течь переменный электрический ток с частотой 60 Гц. Учитывая, что ток, протекающий по проводу, создает магнитное поле вокруг этого провода, силовой кабель будет излучать переменное магнитное поле с частотой 60 Гц. Если вы поместите другую электрическую цепь в непосредственной близости от силового кабеля, это магнитное поле наведет в эту цепь ток частотой 60 Гц.
Это вызывает распространенную проблему, называемую перекрестными помехами, при которой сигнал из одной цепи передается в другую цепь посредством электромагнетизма. Уменьшение перекрестных помех является основной целью скручивания проводов.
Цепь состоит из двух проводов, каждый из которых несет одинаковое и противоположное напряжение.
Если на одном проводе есть положительное напряжение, на другом будет такое же отрицательное напряжение. Напряжения на двух проводах одинаковы, но с обратной полярностью. Полярность электрического напряжения, проходящего через провод, определяет полярность магнитного поля, создаваемого вокруг провода.
Не только полярность электрического напряжения противоположна на каждом проводе, но и полярность магнитных полей, излучаемых каждым проводом, также противоположна. Когда встречаются равные, но противоположные силы, они уравновешиваются.
Вы можете видеть, что показано на этом изображении. Эти две волны идентичны по частоте и амплитуде, но противоположны по полярности. Когда одна волна положительная, другая отрицательная. Когда они складываются вместе, они противодействуют друг другу и вообще не приводят к напряжению.
Витые пары уменьшают исходящий шум
Размещение проводов рядом друг с другом значительно уменьшит энергию магнитных полей, создаваемых каждым проводом.
Это потому, что положительный провод создает положительное магнитное поле, а отрицательный провод создает отрицательное магнитное поле. Два магнитных поля взаимодействуют и работают друг против друга. Это называется деструктивной интерференцией.
Витые пары уменьшают входящий шум
Помните, что магнитные поля, создаваемые другими кабелями или устройствами, могут создавать помехи в цепи. Размещение проводов цепи в непосредственной близости также может помочь предотвратить это.
Сигнал, проходящий по цепи, противоположен в каждом проводе цепи. Когда сигнал достигает места назначения, устройство, которое получает сигнал, ожидает увидеть противоположные напряжения на каждом проводе.
Однако любое магнитное поле, взаимодействующее с проводами на пути от источника к месту назначения, будет генерировать одинаковое напряжение в каждом проводе. Приемное устройство увидит, что есть общее напряжение, и отклонит его. Это называется отклонением общего режима.
Преимущество скручивания проводов
В обоих случаях размещение проводов близко друг к другу снижает количество помех, входящих в цепь или выходящих из нее. Однако размещение проводов рядом друг с другом не так эффективно, как их скручивание, и вот почему.
Деструктивная интерференция и подавление синфазного сигнала приводят к полной компенсации только тогда, когда две противоположные энергии полностью совпадают.
Когда провода просто рядом друг с другом, они не занимают одно и то же положение. Это означает, что ближайшая цепь почти всегда будет ближе к одному проводу, чем к другому. Точно так же магнитное поле, проходящее мимо, почти всегда взаимодействует с одним проводом раньше, чем с другим.
Когда противоположные сигналы не идеально выровнены, происходит некоторая компенсация, но не полная компенсация.
В идеале два провода должны занимать одинаковое положение, чтобы любые близлежащие цепи или источники помех находились на одинаковом расстоянии от каждого провода.
Однако в реальном мире это невозможно.
— одна из лучших попыток достичь этой цели. Центральный проводник имеет общую ось с внешней втулкой. Это довольно дорого в производстве, сложно заделывать и ограничивает кабель передачей только одного канала.
Скручивание проводов — отличный компромисс, который позволяет кабелю нести множество каналов, при этом провода размещаются очень близко друг к другу, подавляя значительное количество помех.
Конечно, витые провода не занимают одинаковое положение. Но вот что получается: по длине кабеля два провода чередуются. Это приводит к тому, что каждый провод имеет одно и то же среднее положение.
Ближайшая цепь или источник шума может быть ближе к одному проводу в некоторых точках, но ближе к другому проводу в других точках. Это не идеальный метод, но он очень эффективен!
Узнать, почему витые пары работают, — это одно, но также полезно увидеть и услышать разницу своими глазами.
В этом разделе вы найдете видео, показывающее, насколько эффективны витые провода для подавления шума по сравнению с разнесенными проводами.
В этом видео я подаю сигнал на красный и черный провода с противоположной полярностью в каждом проводе. Я использую инструмент, называемый индукционным усилителем, который преобразует магнитную энергию в электрическую и воспроизводит ее через динамик.
Вы услышите, что шум наиболее сильный там, где провода расположены дальше всего друг от друга, немного тише, когда провода расположены близко друг к другу, и почти отсутствует, когда провода скручены!
Инструмент, который я использую в этом видео, — это кабельный трассировщик. Это очень полезно для устранения неполадок. Эти инструменты позволяют услышать сигнал на проводе, удерживая зонд рядом с проводом.
Технология витой пары применяется практически везде, куда ни глянь.