淺談導(dǎo)線連接器在電氣工程中的應(yīng)用

陳亮

摘要：在機電工程配電線路的燈具、插座及其他末端小功率電氣設(shè)備安裝工程中，存在大量的6mm2及以下截面導(dǎo)線的布線工作，因而不可避免的會存在大量點位需要對導(dǎo)線進行連接（包括分線、搭接、T接、接續(xù)等）。長時間以來，我國建筑機電行業(yè)內(nèi)針對以上問題的連接方式還較為落后，大致還停留在絞接一搪錫一絕緣膠帶保護、接線端子、安全壓線帽連接的階段，此連接方式在成品后的線路維護中較為復(fù)雜，難以滿足維護需要。本文結(jié)合廣元麓港項目一期、二期案列對比，針對導(dǎo)線的連接方式，討論導(dǎo)線連接器在質(zhì)量、成本、進度控制等方面的作用，分析導(dǎo)線連接器的經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：新技術(shù);導(dǎo)線連接器;質(zhì)量控制;成本控制;進度控制;安全

對機電工程施工單位來說，導(dǎo)線布線工程在電氣安裝工程中占有較大的比重，特別是居住小區(qū)、公寓、醫(yī)院病房樓、辦公樓和旅館等房間、隔間多、用電點位多的工程，導(dǎo)線接頭數(shù)量龐大，在采用科學合理、可操作性強的新技術(shù)的情況下，在理論上來說不但可以提高施工質(zhì)量，也可以加快施工進度，降低施工成本以及建筑產(chǎn)品交付后的維修成本和維護成本，本文將通過對實驗數(shù)據(jù)以及實際工程的對比，討論導(dǎo)線連接器在電氣工程中的優(yōu)勢以及前景。

1導(dǎo)線連接器的應(yīng)用技術(shù)

導(dǎo)線連接器應(yīng)用作為機電安裝工程新技術(shù)之一，在于2016年8月1日開始實施的電氣規(guī)范：《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB-50303-2015中，第17.2.3條明確了關(guān)于導(dǎo)線連接器在小截面導(dǎo)線連接中的應(yīng)用，其條文肯定了導(dǎo)線連接器在建筑電氣工程中的作用，其旨在改變長期以來采用的人工絞接搪錫連接的傳統(tǒng)工藝，其條文具體要求如下：

1.1導(dǎo)線連接器應(yīng)符合國家標準《家用和類似用途低壓電器用的連接器件》GB-13140的相關(guān)規(guī)定，并符合下列規(guī)定：

1.1.1導(dǎo)線連接器應(yīng)與導(dǎo)線截面相匹配;

1.1.2單芯導(dǎo)線與多芯軟導(dǎo)線連接時，多芯軟導(dǎo)線宜搪錫處理;

1.1.3與導(dǎo)線連接后不應(yīng)明露纖芯;

1.1.4采用機械壓緊方式制作導(dǎo)線接頭時，應(yīng)使用確保壓接力的專用工具;

1.1.5多塵場所的導(dǎo)線連接應(yīng)用選用IP5X及以上的防護等級連接器;潮濕場所的導(dǎo)線連接應(yīng)選用IPX5及以上防護等級連接器。

1.2導(dǎo)線采用纏繞搪錫連接時，連接接頭纏繞搪錫后應(yīng)采用可靠絕緣措施。

由上述規(guī)范條文可以確定，利用導(dǎo)線連接器替代傳統(tǒng)的“人工絞接-搪錫-纏絕緣膠帶”工藝在質(zhì)量和工藝要求上是滿足國家質(zhì)及行業(yè)標準要求的。

在《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB-50303-2015中所依據(jù)的國家標準《家用和類似用途低壓電器用的連接器件》GB-13140中，對導(dǎo)線連接器的技術(shù)標準作出了要求，其系列標準的導(dǎo)線連接器產(chǎn)品特點如圖1：

根據(jù)國家標準要求，導(dǎo)線連接器主要施工方法如下：

1.2.1根據(jù)被連接導(dǎo)線的截面積、導(dǎo)線的根數(shù)、軟硬程度選擇正確的導(dǎo)線連接器型號。

1.2.2根據(jù)連接器型號所要求的要求，剝離導(dǎo)線絕緣層。

1.2.3各類型導(dǎo)線連接器連接方式大致如下圖2所示：

2導(dǎo)線連接器與傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝

雖然國家標準中已明確了導(dǎo)線連接器的應(yīng)用范圍及應(yīng)用技術(shù)，但此技術(shù)還未在我國建筑電氣工程中廣泛的應(yīng)用，在大部分的機電工程建筑電氣安裝工程中，施工作業(yè)隊在對導(dǎo)線進行連接時仍舊采用傳統(tǒng)工藝流程。

2.1傳統(tǒng)連接工藝的優(yōu)缺點

導(dǎo)線的傳統(tǒng)連接工藝包括：人工絞接-搪錫-纏絕緣膠帶、接線端子連接、壓線帽連接等，其中應(yīng)用最多的為人工絞接-搪錫-纏絕緣膠帶工藝，其優(yōu)缺點如下：

2.1.1優(yōu)點：

（1）在保證絞接扎數(shù)和緊固程度的情況下，導(dǎo)線之間的連接良好。

（2）搪錫之后的導(dǎo)線接頭確保了導(dǎo)線之前長期有效的接觸，也保證了導(dǎo)線之間連接緊固，不會松脫。

2.1.2缺點：

（1）對操作人員的個人技能要求較高，接頭質(zhì)量因人而異，接點的質(zhì)量一致性不高，且存在虛焊和假焊的情況。

（2）在施工操作困難的部位，因絞接操作較為復(fù)雜而會存在一定的安全隱患，特別是在搪錫的時候，狹小、高處作業(yè)易造成錫鍋翻灑從而造成安全事故。

（3）搪錫時需現(xiàn)場加熱錫條、錫絲等，屬現(xiàn)場動火作業(yè)，存在高溫高熱，存在安全隱患。

（4）搪錫焊接時會產(chǎn)生有毒煙氣，對施工作業(yè)人員將造成一定的健康損害。

（5）施工時間需求較大，施工進度緩慢。

除此之外的壓線帽連接與接線端子連接工藝在電氣工程末端配線導(dǎo)線連接中使用較少，再此不再贅述其優(yōu)缺點。

2.2導(dǎo)線連接器施工工藝的優(yōu)缺點

導(dǎo)線連接器作為國家推行的新技術(shù)之一，其優(yōu)缺點如下：

2.2.1優(yōu)點：

（1）外殼阻燃，耐高溫;

（2）連接可靠，緊密，不易松脫，可承受拉力較大;

（3）通用性強，單股線及多股線均適用;

（4）導(dǎo)線之間采用直接傳導(dǎo)電流，不存在載流量概念，接頭僅起緊固作業(yè)，不參與導(dǎo)電過程，電氣線路中參與導(dǎo)電的環(huán)節(jié)越少，電氣可靠性越高;

（5）耐壓絕緣;

（6）操作簡單快捷，對操作人員要求不高，且成品質(zhì)量好，一致性高;

（7）建筑電氣產(chǎn)品交付后，維修、保養(yǎng)方便。

2.2.2缺點：防護等級較低，內(nèi)部密封性能不高，如產(chǎn)品質(zhì)量存在問題，將導(dǎo)致內(nèi)部導(dǎo)體氧化加快，降低導(dǎo)線壽命，影響建筑電氣產(chǎn)品耐久性。但此類問題正通過對產(chǎn)品的不斷改良而得到改善，新一代的導(dǎo)線連接器或徹底解決此類問題。

3案例

本文參考案列為廣元市寶輪鎮(zhèn)麓港項目，本工程為商住一體居民小區(qū)，建筑體量較大，房間數(shù)量多，導(dǎo)線連接點位量大，具有一定的代表性。

工程位置：廣元市寶輪鎮(zhèn)

建筑概況：本工程地上二十二層，地下一層，綜合商業(yè)裙樓五層;建筑高度68米，總建筑面積約13萬平方米。

工程項目內(nèi)容：電氣工程（包括強、弱電工程）、給排水工程、通風及空調(diào)工程、消防工程、防排煙工程。

4導(dǎo)線連接器在質(zhì)量控制上的效果

本工程分為兩期，第一期總建筑面積約7萬平方米，住宅樓戶內(nèi)導(dǎo)線接頭采用傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝，第二期總建筑面積約6萬平方米，住宅樓戶內(nèi)導(dǎo)線接頭導(dǎo)線的連接采用導(dǎo)聯(lián)連接器工藝。

在第一期施工過程中，通過對建筑電氣成品進行抽查，發(fā)現(xiàn)了如下質(zhì)量通病：

4.1施工作業(yè)人員沒有責任心，為方便作業(yè)不對絞接接頭做搪錫處理。

4.2絞接時纏繞匝數(shù)不夠，或者采用以被禁止使用的簡單扭結(jié)。

4.3不對導(dǎo)線進行絞接，僅利用開關(guān)、插座等末端元器件的接線面板上的接線端子進行串接。

4.4電工膠布纏繞保護不符合要求，一般體現(xiàn)為纏繞層數(shù)不足。

4.5軟、硬導(dǎo)線之間的連接不符合規(guī)范要求。

通過對問題的了解和分析，不難發(fā)現(xiàn)，這些問題出現(xiàn)的原因有三，一是操作人員技術(shù)水平較低，二是施工班組為節(jié)省人工費用，三是施工作業(yè)人員自身素質(zhì)低，沒有責任心。

由于傳統(tǒng)作業(yè)方式的原因，這一類問題普遍存在于電氣安裝工程，無法杜絕也難以排查，逐一檢查此類問題難度極大，基本不可能逐一檢查，監(jiān)督困難，檢查成本高，一旦出現(xiàn)問題后返工難度大，材料浪費大。

經(jīng)統(tǒng)計，麓港項目一期共410戶，戶內(nèi)接線點位約1500個，抽查25戶，其檢測情況如下表所示

通過上表可見，此類問題隨著樓層增加而增加，可以初步確定問題與施工作業(yè)人員自身的素質(zhì)存在較大關(guān)系，因?qū)Ь€接頭絞接工藝繁瑣，為節(jié)省時間、或害怕麻煩，施工作業(yè)人員在初始樓層按要求施工之后，隨著樓層的增加，工作時間的延長，逐漸降低了對自身的要求，導(dǎo)致施工質(zhì)量隨之下降。

在麓港項目第二期電氣安裝工程進度節(jié)點到達戶內(nèi)布線時，項目引進了導(dǎo)線連接器施工工藝，由于該工藝不需要對導(dǎo)線進行搪錫和包覆電工絕緣膠布，所以并不存在傳統(tǒng)導(dǎo)線連接方式中存在的質(zhì)量隱患，又由于該工藝采用成品導(dǎo)線連接器，無需對導(dǎo)線進行絞接，也不存在導(dǎo)線絞接不合格的質(zhì)量隱患。

導(dǎo)線連接器使用方法簡單，施工速度快，對人員的要求較低，且其成品效果較好，如下圖所示：

總的來說，無論是施工班組的原因，還是施工作業(yè)人員的因素，其根本原因也和傳統(tǒng)導(dǎo)線連接方式的繁瑣存在較大關(guān)系，在采用了新的導(dǎo)線連接器連接技術(shù)后，質(zhì)量隱患大幅度降低，在產(chǎn)品質(zhì)量符合要求的情況下，對導(dǎo)線的絕緣測試也完全符合要求，最高可將導(dǎo)線接頭的傳統(tǒng)質(zhì)量通病發(fā)生率降低至0。

5導(dǎo)線連接器在成本及進度控制方面的效果

除了導(dǎo)線連接器技術(shù)應(yīng)用除了收錄在建筑業(yè)十項新技術(shù)之中，國家還編制了CECS421-2015《建筑電氣西導(dǎo)線連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，進一步說明了導(dǎo)線連接器的技術(shù)性能與可靠性以完全符合設(shè)計規(guī)范要求及國家行業(yè)標準。

但導(dǎo)線連接器終究屬于導(dǎo)線連接元件，在和傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝的比較上，多出了一項材料，那么它對建筑電氣工程成本的影響又會如何？本文通過廣元市麓港項目第一期和第二期進行了對比實驗，每一期選取6000個插座點位、18000個接頭，以此對其進行分析。

5.1材料消耗對比

傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝中，一般接線盒處至少預(yù)留15cm導(dǎo)線以便接線，若預(yù)留長度偏短，將急劇增加施工難度甚至無法滿足絞接施工工藝要求。

廣元麓港項目第一期采用傳統(tǒng)導(dǎo)線施工工藝，每一個接線點單根導(dǎo)線預(yù)留15cm。由于施工作業(yè)人員技術(shù)差異以及預(yù)留長度偏差、施工工藝等因素，每一根導(dǎo)線接頭點將會廢棄4-6cm導(dǎo)線。

18000個接頭共計需預(yù)留導(dǎo)線長度為：18000x0.15=2700（米）

安裝完成后廢棄導(dǎo)線長度約為：18000x0.04=720（米）至18000x0.06=1080（米）

廣元麓港項目第二期，采用導(dǎo)線連接器后，經(jīng)現(xiàn)場試驗得到，單個接頭單根導(dǎo)線預(yù)留長度約為3cm，且沒有廢棄導(dǎo)線。

18000個接頭共計需預(yù)留導(dǎo)線長度為：18000x0.03=540米

通過比較，可知，采用新的導(dǎo)線連接器連接工藝后，導(dǎo)線節(jié)約大約為：

（2700+（720+1080）/2）-540=3060米

實際操作過程中，用于實驗的100戶住宅以及6000個插座點位的第一期導(dǎo)線用量為14735米，第二期導(dǎo)線總用量為12791米，考慮每一個末端線盒內(nèi)因操作需要，采用導(dǎo)線連接器連接后，預(yù)留的導(dǎo)線的長度也需要長于3cm，基本在5-6cm左右，其余數(shù)據(jù)基本與理論計算值相符。

此外，傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝必須有搪錫以及絕緣膠布包覆的工序，根據(jù)一期數(shù)據(jù)得到，18000個點位搪錫消耗錫條56根，消耗絕緣膠布67卷。導(dǎo)線連接器連接工藝則沒有這兩道工序，不但省去了材料費用，也節(jié)省了采購環(huán)節(jié)，降低了工時消耗。

5.2工時消耗對比

采用傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝時，通過計時得到：絞接法單個接頭制作時間約131.9秒，其中剝線纏繞時間88.3秒，搪錫時間14秒，纏繞包覆絕緣膠布時間約30.3秒。

而導(dǎo)線連接器工藝制作單個接頭的時間約為28.3秒，具體試驗數(shù)據(jù)如下：

通過上表可以得出結(jié)論，傳統(tǒng)導(dǎo)線連接工藝耗時是導(dǎo)線連接器連接工藝的約4.7倍，除去導(dǎo)線剝線、清理的時間，時間差達到了六倍左右，凈時差達到了一百秒左右。

按一個工人每日工作八小時計算，每制作288個接頭，工時相差約1天。

在實際操作中，每一期熟練施工作業(yè)人員人數(shù)為十人，綜合了各人工作效率以及施工環(huán)境因素后，麓港項目第一期完成總工期為87天，第二期完成總工期為21天。雖和理論值有一定的差距，但其在工期上的優(yōu)勢也十分突出。

6導(dǎo)線連接器在其他方面的優(yōu)勢

在整個電氣工程施工過程中，鹿港項目第一期曾出現(xiàn)一起因施工人員操作失誤，打翻煮沸的錫鍋而燙傷的安全事故，造成施工作業(yè)人員輕傷;還出現(xiàn)過數(shù)起因操作不當而將手指損傷的輕微事故。而采用新的導(dǎo)線連接器連接工藝的第二期則沒有發(fā)生類似事故，也沒有發(fā)生任何安全事故。

此外，在對電氣系統(tǒng)進行調(diào)試的過程中，一期和二期均出現(xiàn)了不符合規(guī)范及標準要求的地方，在查找出具體部位、對于導(dǎo)線連接處不符合要求的地方進行返修時，因采用傳統(tǒng)導(dǎo)線連接方式的導(dǎo)線需一層層的拆開包覆的電氣絕緣膠布以及減掉絞接接頭，從而耗工耗時，還浪費材料，相比之下，采用導(dǎo)線連接器進行連接的導(dǎo)線僅僅需要拆卸導(dǎo)線連接器，返修速度要遠遠高于采用傳統(tǒng)絞接工藝連接的導(dǎo)線。

由以上事件可以看出，采用導(dǎo)線連接器進行連接的導(dǎo)線在施工安全以及今后的維修、保養(yǎng)上具有更大的優(yōu)勢。

7結(jié)束語

通過對項目數(shù)據(jù)以及實驗數(shù)據(jù)的分析，可以證明導(dǎo)線連接器的應(yīng)用有利于電氣工程的質(zhì)量控制、有利于降低安全風險、有利于降低施工成本、加快施工進度，也有利于減少銅材的浪費，響應(yīng)了國家綠色環(huán)保的政策;在電氣系統(tǒng)調(diào)試過程中，出現(xiàn)的問題便于返修或者更換;在交付使用后，對導(dǎo)線的維護也十分方便。

綜上，在材料價格和人工費越來越高的今天，為降低電氣工程施工成本，提高施工質(zhì)量和安全系數(shù)，由導(dǎo)線連接器替代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接工藝意義重大。