Как соединить медь и алюминий в электропроводке?

Как соединить алюминиевый провод с медным

В жилых домах, которые строились в советские времена, электрическая проводка выполнялась алюминиевыми проводами. Современную бытовую сеть профессиональные электрики предпочитают делать проводами из меди. Поэтому хотим мы этого или нет, но зачастую приходится сталкиваться с такой проблемой, как соединить медный и алюминиевый провод. Не слушайте тех, кто будет вам рассказывать, что этого делать нельзя категорически. Конечно, не все способы подходят для данного случая, тем не менее, соединение электрических алюминиевых и медных проводов – это вполне решаемая задача. Главное выполнить всё правильно.

Эти два металла обладают разными химическими свойствами, что сказывается на качестве их соединения. Но нашлись умные головы, которые придумали, как соединять два проводника, исключая при этом прямой контакт между ними.

Мы рассмотрим все существующие варианты того, как можно соединить медный и алюминиевый провод, но для начала давайте разберёмся, почему нельзя этого сделать обыкновенной скруткой и в чём причина такой несовместимости?

Причины несовместимости

Основные причины нежелательного соединения между собой этих двух металлов кроет в себе алюминиевый провод.

Причины существует три, но все они приводят к одному и тому же результату – с течением времени контактное соединение проводов ослабевает, начинает перегреваться, изоляция плавится и происходит короткое замыкание.

  1. Алюминиевый провод имеет способность к окислению под воздействием находящейся в воздухе влаги. При контакте с медью это происходит гораздо быстрее. У окисного слоя величина удельного сопротивления получается большей, чем у самого металла алюминия, что приводит к чрезмерному нагреванию проводника.
  2. По сравнению с медным проводником алюминиевый более мягкий и обладает меньшей электропроводимостью, за счёт чего он сильнее нагревается. В процессе работы проводники множество раз нагреваются и остывают, в результате чего проходят несколько циклов расширения и сжатия. Но у алюминия и меди большая разница в величине линейного расширения, поэтому изменение температуры приводит к ослаблению контактного соединения, а слабый контакт – это всегда причина сильного нагрева.
  3. Третья причина состоит в том, что медь и алюминий имеют гальваническую несовместимость. Если выполнить их скручивание, то при прохождении электрического тока через такой узел даже при минимальной влажности будет возникать химическая электролизная реакция. Она в свою очередь вызывает коррозию, в результате которой опять же нарушается контактное соединение, и как следствие нагрев, оплавление изоляции, короткое замыкание, возгорание.

Болтовое соединение

Болтовое соединение алюминиевых проводов с медными считается наиболее доступным, простым, быстрым и надёжным. Для работы вам понадобится болт, гайка, несколько стальных шайб и гаечный ключ.

Конечно, вряд ли вам удастся применить этот метод для соединения проводов в квартирной распределительной коробке, потому что сейчас их выпускают миниатюрных размеров, а полученный электрический узел будет уж очень громоздким. Но если в вашем доме ещё стоят коробки советских времён или когда нужно выполнить соединение в распределительном щитке, то такой болтовой способ подойдёт наилучшим образом. Вообще, он считается идеальным вариантом, когда необходимо коммутировать абсолютно несовместимые жилы – с разным сечением, выполненные из различных материалов, многожильные с одножильными.

Важно знать, что при помощи болтового способа вы можете соединять больше двух проводников (их количество зависит от того, насколько хватит длины болта).

Вам понадобится выполнить следующее:

  1. Каждый соединяемый провод или кабель зачистите от изоляционного слоя на 2-2,5 см.
  2. Из зачищенных кончиков сформируйте колечки по диаметру болта, чтобы они спокойно могли на него надеваться.
  3. Теперь возьмите болт, наденьте на него шайбу, далее колечко медного проводника, снова шайбу, колечко алюминиевого проводника, шайбу и надёжно затяните всё гайкой.
  4. Заизолируйте соединение при помощи изоляционной ленты.

Самое главное, не забыть между алюминиевым и медным проводами расположить промежуточную шайбу. Если вы будете соединять несколько разных проводников, то между жилами из одного металла промежуточную шайбу можете не ставить.

Ещё одним преимуществом такого соединения является то, что оно разъёмное. В любой момент вы сможете его раскручивать и если нужно, то подключать дополнительные провода.

Как правильно выполнить болтовое соединение проводов подробно показано в этом видео:

Зажим «Орех»

Ещё один неплохой способ, чтобы соединить между собой медный и алюминиевый провод – применение зажимов «орех». Правильнее это приспособление называть сжим ответвительный. Это уже электрики прозвали его «орехом» из-за внешнего сходства.

Он представляет собою диэлектрический поликарбонатный корпус, внутри которого располагается металлическая сердцевина (или сердечник). Сердечник – это две плашки, в каждой из которых имеется паз для определённого сечения проводника, и промежуточная пластина, всё это соединяется между собой болтами.

Такие сжимы продаются в любом магазине электрических товаров, они имеют разные типы, которые зависят от сечения соединяемых проводов. Минусом такого приспособления является его не герметичность, то есть имеется возможность попадания влаги, пыли и даже мелкого сора. Для надёжности и качества соединения лучше сверху ещё обмотать «орех» изоляционной лентой.

Процесс соединения проводов с помощью такого сжима выглядит следующим образом:

  1. Разберите корпус сжима, для этого подденьте и снимите при помощи тонкой отвёртки стопорные кольца.
  2. На соединяемых проводах зачистите изоляционный слой на длину плашек.
  3. Открутите фиксирующие болты и вставьте оголённые проводники в плашечные пазы.
  4. Затяните болты, расположите плашку в корпусе сжима.
  5. Закройте корпус и наденьте стопорные кольца.

Практический пример использования зажима орех показан в этом видео:

Клеммная колодка

Дешёвым и простым решением в вопросе, как соединить алюминиевые провода с медными, является применение клеммных колодок. Приобрести их сейчас – это вообще не проблема, более того, можно покупать не целую секцию, а попросить продавца отрезать нужное количество ячеек. Клеммные колодки продаются разных размеров, в зависимости от сечения соединяемых в них проводников.

Что представляет собой такая колодка? Это полиэтиленовый прозрачный каркас, рассчитанный сразу на несколько ячеек. Внутри каждой ячейки имеется латунная гильза трубчатого исполнения. С противоположных сторон в эту гильзу необходимо вставить кончики соединяемых проводов и зажать с помощью двух винтов.

Применение клеммных колодок очень удобно тем, что от неё всегда можно отрезать ровно столько ячеек, сколько пар проводов необходимо соединить, к примеру, в одной распределительной коробке.

Пользоваться клеммными колодками очень просто:

  1. Открутите один зажимной винт, освобождая тем самым одну сторону гильзы для прохода в неё проводника.
  2. На жилах алюминиевого провода зачистите изоляцию на длину 5 мм. Вставьте его в клемму, закрутите винт, тем самым прижимая проводник к гильзе. Закручивать винт следует прочно, но сильно при этом не усердствуйте, чтобы не переломить жилу.
  3. Те же самые операции проделайте с медным проводом, вставляя его в гильзу с противоположной стороны.

Почему приходится делать всё поочерёдно? Можно ведь сразу открутить два винта, вставить провода и закрутить. Это делается для того, чтобы медные и алюминиевые провода не соприкасались друг с другом внутри латунной гильзы.

Как видите, преимуществами клеммных колодок являются простота и быстрота их применения. Этот способ соединения относится к разъёмным, если потребуется, то можно вытащить один проводник и заменить его другим.

Клеммные колодки не вполне подходят для соединения в них многожильных проводников. Для того чтобы это сделать, нужно сначала воспользоваться втулочными наконечниками, которые обожмут пучок жил.

Есть ещё одна особенность в применении клеммных колодок. Под давлением винта при комнатной температуре алюминий может течь. Поэтому потребуется периодическая ревизия клеммы и подтяжка контактного соединения, где зафиксирован алюминиевый провод. Если этим пренебречь, алюминиевый проводник в клеммной колодке расшатается, контакт ослабеет, начнёт нагреваться и искрить, что может закончиться возгоранием.

Как соединить провода с помощью клеммной колодки показано в этом видео:

Самозажимные клеммы

Ещё быстрее и проще соединять алюминиевые и медные проводники в самозажимных клеммах.

Зачищенные жилы нужно вставить в отверстия клеммы до упора. Там они автоматически зафиксируются с помощью прижимных пластин (она прочно придавит проводник к лужёной шинке). Благодаря прозрачному корпусу клеммника можно проконтролировать, до конца ли жила вошла в клемму. Недостаток таких приспособлений в том, что они одноразовые.

Если хотите зажим многоразового использования, применяйте клеммы рычажкового исполнения. Поднимается рычажок и освобождает вход в отверстие, в которое необходимо вставить зачищенную жилу. После чего рычажок опускается обратно, тем самым фиксируя проводник в клемме. Это соединение разъёмное, при необходимости рычажок поднимается, и провод достаётся из клеммы.

Пользоваться такими клеммами тоже предельно просто. На самом зажиме указано, на какую длину необходимо зачистить изоляционный слой проводника.

О преимуществах и недостатках использования клеммников WAGO рассказывается в этом видео:

Соединение скруткой

Скрутка медных и алюминиевых проводов не рекомендуется. Если без этого ни как не обойтись, то для начала следует залудить медный проводник, то есть покрыть его свинцово-оловянным припоем. Так вы исключите возможность прямого взаимодействия алюминия и меди.

Не забывайте о том, что алюминий очень мягкий и хрупкий, может идти на излом даже при незначительных нагрузках, поэтому выполняйте скрутку предельно аккуратно. Не забудьте соединение как следует заизолировать, лучше всего в данном случае воспользоваться термоусаживаемой трубкой.

Попытались подробно рассказать вам, можно ли соединять между собой провода из алюминия и меди, а также о том, как это сделать качественно и надёжно. Выбирайте наиболее подходящий для себя способ в зависимости от того, где будет коммутироваться и эксплуатироваться данное соединение.

Как соединить медь и алюминий в электропроводке?

Способы соединения алюминиевого и медного проводов, как правильно соединить провода, советы специалиста

При монтаже электропроводки довольно часто возникает необходимость соединения разных проводников тока, а именно, алюминиевых и медных проводов. С точки зрения электрической и пожарной безопасности, такой тип соединения более рискованный и должен выполняться со строгим соблюдением ряда правил.

В чем же суть проблемы соединения алюминиевых и медных проводов, и каковы варианты ее решения? Попробуем разобраться.

Содержание

  1. Сложности соединения алюминиевых и медных проводов
  2. Основные способы соединения разных проводников тока
    • применение клеммных колодоквидеовидео
    • пружинные клеммы для соединения проводов
    • соединение через «орешек»
    • неразъемное соединение
  3. Альтернативные способы соединения алюминиевых и медных проводов
  4. Особенности соединения проводов в помещении и на улице
  5. Советы специалистов: как нельзя соединять алюминиевые и медные проводавидео

Сложности соединения алюминиевых и медных проводов

За последние десятилетия произошел стремительный рост энергопотребления населением. Это привело к увеличению нагрузки на электрические сети и, соответственно, на соединение проводов в электропроводке.

Читайте также  Как варить чугун полуавтоматом?

Поэтому сегодня предъявляются серьезные требования к монтажу электропроводки, направленные на повышение электро- и пожаробезопасности.

Показатели надежного соединения проводов:

  1. Плотность стягиваемого контакта.
  2. Электрохимическая совместимость контактных проводов.

Первое требование качественной электропроводки выполнить достаточно просто. Второе же требование на практике часто игнорируется и соединяют прямым способом (скручиванием) несовместимые проводники тока. Именно из-за электрохимической несовместимости металлов возникают сложности при соединении медных и алюминиевых проводов.

Алюминий – металл с повышенной степенью окисляемости. Окисная пленка, образующаяся на поверхности алюминиевого провода при контакте с влажностью, имеет высокое сопротивление. Это негативно сказывается на токопроводности соединений.

Медь – достаточно инертный металл и окисная пленка на медных проводах имеет меньшее сопротивление.

В паре, медь и алюминий образуют короткозамкнутое гальваническое соединение – при попадании влаги на контакт алюминиевый провод начинает активно окисляться. Между проводниками тока образуется тонкая пленка с высоким сопротивлением, как следствие – затрудняется токопроводимость, происходит процесс электролиза, в месте контакта образуются раковины, нагрев, искрение контактов. Такая ситуация может привести к возгоранию.

Электрохимический потенциал между медью и алюминием составляет 0,65 мВ, тогда как допустимое значение этого показателя – 0,60 мВ

Решение данной проблемы – это исключение непосредственного контакта между алюминиевым и медным проводами. Существует несколько вариантов соединения разных проводников, обеспечивающих надежность и безопасность электропроводки.

Основные способы соединения разных проводников тока

применение клеммных колодок

Самый распространенный способ – соединение проводов через клеммные колодки.

По сути, клеммная колодка – это изолирующая пластина с контактами. Крепление проводов в клеммной колодки бывает двух видов:

  • винтовое затягивание (есть риск повреждения провода самим винтом);
  • прижимание пластинами (более надежный вариант крепления).

К числу достоинств «клеммного» способа соединения проводов можно отнести:

  • простота выполнения соединения;
  • соединение не нужно дополнительно изолировать;
  • доступная стоимость переходников.

Последовательность соединения медных электрических проводов с алюминиевыми:

  1. Зачистить концы проводов от изоляции (около 5 мм).
  2. Провод вставить в отверстие.
  3. Затянуть винт, прикладывая значительные усилия.

Клеммную колодку удобно использовать при подключении люстры, когда длина проводника слишком короткая, или для соединения обломанных и перебитых в стене медных и алюминиевых проводов.

Клеммную колодку, перед тем как прятать под отделкой, обязательно надо поместить в распределительную коробку

пружинные клеммы для соединения проводов

Одной из разновидностей клеммных колодок являются колодки с пружинным зажимом Wago.

Пружинные клеммники – наиболее эффективный и быстрый способ соединения проводов. Основное отличие от обычных клеммников заключается в способе фиксации провода – применяется пружинный зажим. Достаточно снять изоляционный слой с проводника и вставить провод в клеммник.

Для того чтоб соединить медный и алюминиевый провод лучше использовать специальные клеммники фирмы Wago. Контакты в таком клеммнике изготовлены из биметаллической пластины и покрыты специальной пастой, предотвращающей окисление проводов.

Пружинные клеммники бывают двух типов:

  1. Одноразовые клеммники. Рассчитаны на соединение одножильных проводов сечением 1,5-2,5 мм², допустимая сила тока в распределительной коробке – 24А. В случае изъятия проводов из клеммника может произойти деформация пружинного зажима и повторно соединить контакты не получится.
  2. Многоразовые клеммники. В конструкции предусмотрены рычаги, при помощи которых можно разъединять/соединять провода. Такие переходники подойдут для одножильных и многожильных алюминиевых и медных электрических проводов, сечением до 4,0 мм², допустимая сила тока – 34А.

Недостатком клеммных колодок с пружинным механизмом является их стоимость, они стоят на порядок дороже обычных переходников.

соединение через «орешек»

Для соединения проводов с большим сечением (4 мм² и более) можно применять ответвительный сжим, известный в быту, как «орешек». Он представляет собой пластиковый корпус овальной формы, внутри которого находиться блок металлических пластин. Алюминиевый и медный провода зажимаются между пластинами при помощи винтов.

Такой вариант соединения не совсем удобен из-за больших габаритов самого переходника, который сложно спрятать под отделкой помещения: плинтусами и коробами.

неразъемное соединение

Неразъемное соединение выполняется с помощью специального инструмента – заклепочника.

Принцип работы заклепочника прост – втягивание и последующее отрезание стержня, который проходит через трубчатую заклепку со шляпкой.

Технология соединения проводов следующая:

  1. С проводников снять изоляцию (длина очистки равна 4-м диаметрам будущих колечек). Оптимально, если диаметр колечек немного будет превышать диаметр заклепки.
  2. Из очищенных концов провода скрутить колечки.
  3. На заклепку надеть все элементы в такой последовательности:
    • алюминиевый провод;
    • пружинная шайба;
    • медный провод;
    • плоская шайба.
  4. Стальной стержень вставить в заклепочник и сжать его ручки до характерного щелчка.
  5. Оголенные участки соединения надо изолировать.

Надежность неразъемного соединения очень высокая, единственный недостаток – нет возможности разъединить и повторно скрепить провода.

Альтернативные способы соединения алюминиевых и медных проводов

Если под рукой нет специальных переходников или заклепочника, можно воспользоваться альтернативными способами соединения разных проводников.

Болтовое соединение считается достаточно долговечным и безопасным. Среди его преимуществ можно выделить простоту монтажа и универсальность (таким способом можно соединить практически любые виды и марки алюминиевых проводов с медными).

Технология выполнения болтового соединения:

    Снять изоляцию с проводников.

Для соединения проводников сечением менее 2 мм² подойдет винт М4

Технологически более сложный и трудоемкий метод – нанесение припоя на медный провод. Можно использовать свинцово-оловянный припой.

При контакте алюминия со свинцово-оловянным припоем показатель электрохимического сопротивления равен 0,40 мВ (допустимая норма – не более 0,60 мВ)

Последовательность соединения проводов будет следующей:

  1. Cнять изоляцию с проводов (длина очистки – около 6 см).
  2. С помощью разогретого паяльника нанести припой на медный проводник.

Такой способ можно применять, если нет перемычек или болтовое соединение не помещается в коробку. Однако для электропровода со значительными нагрузками, такое соединение использовать нельзя.

Особенности соединения проводов в помещении и на улице

Соединения проводов, находящиеся на улице, подвергаются воздействию внешних факторов и нуждаются в дополнительной защите.

Оптимальное решение для соединений на улице – использование ответвительных зажимов для СИП. Материал изготовления зажимов устойчив к ультрафиолетовым лучам и низким отрицательным температурам.

Кроме того, для улицы подойдут и ответвительные зажимы орешки.

Для соединения проводов в помещении можно использовать разные проводники. Один из наиболее удобных – самозажимный клеммник Wago.

Советы специалистов: как нельзя соединять алюминиевые и медные провода

Нередки случаи применения опасных, недопустимых способов соединения алюминиевого и медного проводов, которые имели весьма печальные последствия. К таким методам относятся:

  1. Скрутка медного и алюминиевого провода. Надо отметить, что ряд специалистов не признают скрутку, даже, если на медный провод нанесен слой пайки.
  2. Скрутка проводов с последующей защитой места соединения от попадания влаги. В качестве гидроизоляции некоторые «умельцы» используют парафин, масло или лак. Такой способ недопустим и, мягко говоря, — неэффективен.

На сегодняшний день проблема соединения разных проводников тока решается очень просто и быстро – достаточно приобрести один из специальных переходников. Поэтому совершенно нецелесообразно тратить время и испытывать непроверенные методы, ставя под угрозу безопасность не только жилья, а и проживающих в нем людей.

Почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке

То, что в электротехнике нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые кабели, не является секретом даже для многих обывателей, не имеющих никакого отношения к электрике. Со стороны тех же обывателей в адрес электриков-профессионалов часто звучит вопрос: «А почему?».

Можно ли соединять алюминиевые провода с медными

По наблюдениям электриков, такой контакт имеет пониженный срок службы, но на вопрос, почему нельзя соединять медные и алюминиевые провода, разные специалисты дают различные ответы.

Различный коэффициент теплового расширения

При прохождении электрического тока место соединения нагревается. При этом форма и размеры проводников изменяются по-разному, что приводит к ослаблению контакта и дальнейшему нагреву. При работе цикл нагрев-охлаждение повторяется много раз, из-за чего соединение ослабевает и появляется искрение, завершающее разрушение проводников.

При всей «научности» этого объяснения оно не выдерживает проверку фактами. Достаточно взглянуть на коэффициент теплового расширения самых распространенных металлов:

  • медь – 16,6*10-6м/(м*°С);
  • алюминий – 22,2*10-6м/(м*°С);
  • сталь – 10,8*10-6м/(м*°С).

Согласно этому списку самый ненадёжный контакт должен быть в паре сталь-алюминий, но на практике такие соединения, например в клеммниках, прекрасно служат много лет и обеспечивают качественное соединение проводов. Даже без знания данного параметра понятно, что причина не в этом, потому, что для предотвращения разрушения контакта было бы достаточно периодически подтягивать соединительные болты.

Информация! Проблема действительно возникает при соединении двух алюминиевых проводников, которые необходимо поджимать до достижения предела пластичности металла.

Окисная плёнка

На поверхности алюминиевых проводников образуется окисная плёнка, ухудшающая контакт и способствующая нагреву места соединения. В результате оно нагревается с последующим увеличением переходного сопротивления и ростом температуры. При этом контакт ухудшается, а температура растёт до разрушения проводников.

Действительно, окисная плёнка образуется на поверхности проводов, но она не препятствует соединять два алюминиевых провода. Даже если предположить, что причина в окислении поверхности медных проводников, то эта плёнка не разрушает контакт этих проводов. Следовательно, эта причина так же не имеет отношения к тому, почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке.

Электрохимическая коррозия

Как известно из школьного курса физики, два разных металла, находящиеся в растворе электролита, образуют «гальваническую пару». В этом случае на этой паре проводов возникает ЭДС, а при прохождении электрического тока появляется электрохимическая коррозия. Этот эффект действует разрушительно на поверхность металлов и именно он является причиной того, почему нельзя соединять медные и алюминиевые проводники.

Информация! Самая большая ЭДС появляется, если поместить медный и цинковый электроды в раствор серной кислоты. Именно такую конструкцию имели первые источники постоянного тока.

MCCStroy.

Любой электрик знает, что нельзя соединять напрямую провода из меди и алюминия. Но простые обыватели, далекие от электротехники, часто допускают такую ошибку, ремонтируя электропроводку самостоятельно. И зачастую это заканчивается неприятными последствиями:

  • в домашней электрической сети пропадает напряжение;
  • происходит возгорание электропроводки.

Почему нельзя соединять вместе алюминиевые и медные провода?

1. На поверхности алюминия образуется окисная пленка, плохо проводящая ток. Большое сопротивление приводит к нагреву места соединения, которое может оказаться причиной воспламенения.

2. Эти металлы имеют отличающийся коэффициент теплового расширения. Когда по проводам протекает большой ток, они нагреваются и расширяются в разной степени. После отключения нагрузки ток прекращается, провода остывают и сужаются. Последовательность расширений-сужений приводит к ухудшению соединения проводов. Соответственно, растет его электрическое сопротивление, а в итоге — опять же нагрев. В некоторых случаях возникает электрическая дуга, разрушающая соединение и вызывающая возгорание изоляции проводов.

3. Медь и алюминий формируют «гальваническую пару», которая также становится причиной нагрева контакта.

Худший вариант — соединение медного и алюминиевого проводов скруткой. Таким способом нежелательно соединять даже провода с жилами из одного и того же металла (меди или алюминия). Если вместе скручиваются медь и алюминий, то проблем с электропроводкой следует ожидать в ближайшее время.

Использование винтовых и пружинных клеммников позволяет компенсировать эффект теплового расширения металлов. Плотный контакт обеспечивается за счет винта или пружинящей пластины. Но в случае винтовых клеммников следует учитывать «текучесть» металлов. В особенности достаточно пластичного алюминия. Поэтому такие соединения требуют проверки не менее раза в год. По мере необходимости следует подкручивать винт, чтобы контакт с проводом оставался надежным.

Что касается пружинных клеммников (например, WAGO), то для соединения медных и алюминиевых проводов следует использовать только те, внутри которых имеется специальная токопроводящая паста. Она препятствует образованию окисла на поверхности алюминия. Многоразовые пружинные клеммники для указанной цели не годятся.

По поводу «гальванической пары» можно сказать следующее. При соприкосновении запускается процесс, известный как электролиз. Металлы обмениваются ионами, что приводит к появлению раковин и пустот на поверхности проводов. Из-за них снижается качество контакта. Причем эрозия алюминия более значительная. Со временем место соединения начинает греться вплоть до возникновения электрической дуги, возгорания изоляции.

На скорость деградации электрического контакта также оказывает влияние влажность воздуха. Чем она выше, тем процесс происходит быстрее.

Если все же приходится соединять медные и алюминиевые провода, то нужно использовать подходящие клеммники и соединения:

1. Клеммник типа «орех», называемый так из-за своей округлой формы. Внутри его пластикового корпуса имеется три стальные пластины. Средняя разделяет медный и алюминиевый провод. Недостаток такого соединения — сравнительно большие габариты, что может создать препятствие для его использования.

2. Клеммники WAGO, содержащие внутри специальную смазку. Она препятствует образованию окислов на токопроводящих жилах соединяемых проводов. Но указанные клеммники не рекомендуется задействовать в силовых цепях, а только в линиях освещения.

3. Винтовые клеммники также можно использовать для соединения медных и алюминиевых оголенных проводов. Но они должны быть доступными для проверки, поскольку со временем винтовой контакт может ослабнуть. Приходится временами его подкручивать.

4. Болтовое соединение используется в тех случаях, когда специальных клеммников под рукой нет. Берется болт с гайкой, а также три подходящие шайбы. Оголенные жилы медного и алюминиевого проводов закручивают колечком и одевают на болт, разделяя шайбой. Готовое соединение следует обмотать изолентой. Его недостаток — немалые габариты, что иногда делает проблематичным использование в распределительных коробках.
793

Что такое электрохимическая коррозия

Главной причиной того, почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке, является разрушение металлов вследствие электрохимической коррозии. Этот процесс требует наличия электролита, но при наличии протекающего через место соединения электрического тока достаточно влаги, находящейся в воздухе.

Этот процесс происходит всегда при соединении двух разных металлов и его скорость зависит от выбранных материалов и окружающей среды. При этом один из металлов выполняет роль катода, а второй анода и при протекании тока происходит перенос металла от одного электрода к другому. Этот процесс называется «электролиз».

Он может использоваться для электрохимического нанесения различных покрытий, но в электротехнике действует деструктивно. В соединении медь-алюминий роль анода выполняет алюминиевый провод или шина, которые будут разрушаться вплоть до полного разрушения места соединения.

Такое явление возможно так же при использовании других металлов. Например, алюминий совместим с цинком, оцинкованной сталью и хромированными покрытиями, а медь нельзя подключать к оцинкованному металлу, но возможно присоединять её к обычной углеродистой стали. Подробно совместимость металлов для различных условий и возможные пары соединений указаны в ГОСТе 9.005-72.

В некоторых случаях электрохимическая коррозия происходит без подключения деталей к электросети. Например, в случае соединения в ёмкости с водой алюминиевых листов медными заклёпками или наоборот, эти металлы образуют гальваническую пару (типа батарейки) и алюминий начинает быстро коррозировать.

Информация! На этом принципе основана защита бойлера при помощи магниевого анода. В паре магний (анод) и стальной корпус (катод) происходит разрушение анода, в результате чего корпус бака остаётся целым.

Какие проблемы могут возникнуть при соединении алюминия и меди

Соединение медного и алюминиевого проводов может привести к серьёзным проблемам в электропроводке. При соединении этих металлов и протекании через место контакта электрического тока начинается электролиз с переносом атомов металла от алюминиевого проводника к медному, причем, чем выше влажность воздуха и сила тока, тем активнее происходит процесс переноса.

При этом на поверхности алюминиевого контакта появляются углубления и раковины, ухудшающие контакт и ускоряющие разрушение ещё целых мест контакта.

В результате соединение начинает перегреваться и изоляция разрушается, что может привести к короткому замыканию. При продолжающемся процессе разрушения контакт полностью разрушается и начинается его искрение, которое может привести к пожару.

Медный силовой кабель

Медный силовой кабель может использоваться для любых систем, в которых требуется создать сеть проводников электрического тока. Такая проводка отличается высокой устойчивостью к коррозии и проводимостью электрического тока, благодаря чему позволяет создать надежные и долговечные энергосистемы.
Заказать

Но если соединены медный кабель и алюминиевый проводник, их окислы имеют возможность диссоциации, то есть распада на заряженные ионы. Диссоциация возможна благодаря естественной влаге, которая всегда есть в воздухе. Ионы окислов алюминия и меди, будучи частицами с разным электрическим потенциалом, начинают принимать участие в процессе течения тока. Начинается процесс, известный как «электролиз».

В ходе электролиза ионы переносят заряды и перемещаются сами. Но, кроме того, ионы – это ведь частицы металлов проводников. При их перемещениях металл разрушается, образуются раковины и пустоты. Особенно это касается алюминия. Ну, а там где есть пустоты и раковины, там уже нельзя иметь надежный электрический контакт. Плохой контакт начинает греться, становится еще хуже и так далее вплоть до возгорания.

Отметим, что чем влажнее окружающий воздух, тем более интенсивно протекают все перечисленные процессы. А неравномерное тепловое расширение и непроводящий слой окисла алюминия – это лишь отягчающие факторы, не более того.

Способы соединения медных и алюминиевых проводов

Несмотря на то, что прямое соединение этих проводников может привести к аварии, в некоторых ситуациях без этого обойтись невозможно. В этих случаях необходимо принять меры, препятствующие гальваническому эффекту и электрохимической коррозии:

  1. Использовать клеммник. Контактная пластина большинства клеммников изготовлена из стали. Этот металл совместим как с медью, так и с алюминием.
  2. Применить специальные наконечники или переходные шайбы. Эти элементы изготавливаются на заводе из двух частей — медной и алюминиевой, каждая из которых контактирует с проводником из соответствующего металла.
  3. В болтовом соединении между проводами можно установить стальную шайбу. Она разделяет гальваническую пару и препятствует разрушению контакта.
  4. Использовать специальную смазку, улучшающую контакт и препятствующую появлению гальванического эффекта.

Как правильно соединить алюминиевый и медный провод

Любой кабель состоит из алюминиевых или медных токоведущих жил. Правилами устройства электроустановок обычная скрутка таких проводов категорически запрещается. Но случаются ситуации при монтаже, когда нет вариантов кроме, как соединить алюминиевый и медный провод. Подобных возможностей имеется немало. Остаётся лишь выбрать доступный и безопасный.

  • Электрохимическое разрушение металлов
  • Способы соединения проводов из разных металлов
    • Соединение кабеля методом скручивания
    • Резьбовое соединение проводов
    • Соединение разных кабелей клеммником
    • Монолитный способ соединения
    • Соединение проводов пайкой
  • Специфика соединений при наружном монтаже

Электрохимическое разрушение металлов

Часто упоминается мнение о невозможности сочетания алюминия и меди. Это верно из анализа химической совместности металлов. В мире современных технологий можно встретить десятки сопряжений металлических пар.

Существует понятие разности электрохимических потенциалов, показатели которой сводятся в специальную справочную таблицу. Из неё по необходимости берут показатели и определяются с сочетаемостью:

  • Медь — свинцово-оловянный припой 25 мВ.
  • Алюминий — свинцово-оловянный припой 40 мВ.
  • Медь — сталь 40 мВ.
  • Алюминий — сталь 20 мВ.
  • Медь — цинк 85 мВ.

Чтобы представлять происходящее, необходимо понимать реакции, в которые вступают электроды из различных металлов при соприкосновении.

При отсутствии влаги надёжность контакта неоспорима. Но идеальной обстановки не бывает. Влажность атмосферы всегда отрицательно сказывается на качестве соединений. Некий электрохимический потенциал имеет любой проводник. Это свойство на практике применяется в работе аккумуляторных батарей.

Попадая на контактирующие плоскости из различных соединений, вода создаёт короткозамкнутую гальванизированную среду. Один электропроводник начинает деформироваться. Разрушению подвергается также материал, из которого он производится.

Способы соединения проводов из разных металлов

Технологические правила допускают прямую связь разных металлических проводников с коэффициентом электрохимического потенциала свыше 0,6 милливольт. По табличным данным, для связки алюминия и меди он равняется 0,65 мВ, что делает такое сочетание недопустимым. Однако существуют способы корректной взаимосвязи различающихся проводов.

Соединение кабеля методом скручивания

Наиболее известный, но ненадёжный приём называется скруткой. Подобный способ не требует специальных навыков и лёгок для изготовления. По этим причинам он достаточно часто применяется. Перед тем как соединить алюминиевый провод с медным, нужно представить происходящее в подобном сочетании при температурных перепадах и осадках:

  • В соединении имеется зазор.
  • Повышенное сопротивление в точке связки.
  • Нагрев.
  • Окисление кабелей, разрушение контакта.

Для обеспечения безопасной взаимосвязи этот способ не подойдёт. Хотя если выполнить определённые операции, в отдельных случаях можно применить скрутку для соединения алюминиевого и медного провода:

  • Жилы должны плотно навиваться друг на друга.
  • Скрутку необходимо покрыть водостойкой мастикой для обеспечения дополнительной изоляции.
  • Для снижения напряжённости кончики кабелей нужно облудить свинцовым припоем.
  • Число оборотов в подобной связке не менее трёх для жил большого сечения, больше пяти, если сечение меньше одного квадрата.

Резьбовое соединение проводов

Подобный способ выполняется зажимом концов кабеля в болтовое крепление. Это самое надёжное соединение алюминиевых и медных проводов между собой. Оно гарантирует плотный контакт на весь период использования скрутки. Замена болтов различной длины даёт возможность объединять неограниченное число кабелей:

  • Разного сечения.
  • Многопроволочные о монолитные.
  • С шайбами для исключения непосредственного касания медных и алюминиевых жил.

Порядок действий:

  1. Срезать изоляционное покрытие на необходимую для крепежа длину.
  2. Зашлифовать и обезжирить зачищенные участки. Многопроволочный кабель облудить. Жилы соединить с помощью резьбы через стальные шайбы.
  3. Туго затянуть гайку.
  4. Перед крайними шайбами помещаются амортизаторы для предотвращения пережимания и излома провода. При обжиме он распрямится и соединение зафиксируется.

Соединение разных кабелей клеммником

Сращивание кабелей через клеммные соединения получило в последние времена широкое распространение. Хотя по качеству контакта он уступает болтовому, неоспоримые достоинства тоже имеются:

  • Провода соединяются в произвольном порядке.
  • Нет необходимости изготавливать соединительные кольца и надевать наконечники.
  • Конструктивные особенности клеммников не допускают замыкания проводов.
  • Изолирование места контакта не требуется.
  • Работы по подключению клеммных контактов просты.

Концы проводов оголяют приблизительно на пять миллиметров, вставляют в зажим и протягивают. Такой способ незаменим при соединении алюминиевых кабелей, жилы которых от многократных сгибов ломаются.

Ремонт повреждённых кабелей при помощи клеммников также оказывается единственно допустимым из-за малой длины проводов. После сращивания монтируется разветвительная коробка.

Из многочисленного соединительных приспособлений не последнее место занимают немецкие пружинные клеммники Ваго одноимённой фирмы. Они бывают как одноразовыми, так и с зажимом для неоднократного сращивания провода. Такие клеммники применяются при работе с однопроволочными проводами с сечением от полутора до двух с половиной квадрата из любых металлов в изолирующих коробах. По паспорту они рассчитаны на двадцать четыре ампера по нагрузке. Контакты обработаны особым составом для предотвращения окисления.

Это самые простые по способу применения устройства. Провод зачищается и с усилием вставляется в колодку. Фиксация надёжная. Достать провод возможно с хорошо приложенным усилием. Пружинный блок при этом разрушается и повторное применение невозможно, что представляет собой самый большой недостаток этой продукции.

Многоразовые клеммники Wago с оранжевым рычажком рассчитаны на применение проводов любого типа с площадью сечения до четырёх квадратных миллиметров и токи до тридцати четырёх ампер. Применяют многократно до полного износа.

Способ применения доступен любому. Зачищается изоляция на расстояние примерно десять миллиметров, рычаг поднимается, провод укладывается в канал и рычажок захлопывается. Соединение зафиксировано.

Клеммники Ваго — это эффективные приспособления для работ по монтажу электрических сетей. Они не требуют применения специальных инструментов, но достаточно дороги.

Монолитный способ соединения

Методика выполнения такого соединения аналогична резьбовому. В качестве крепёжного элемента используется заклёпка и особое приспособление — заклёпочник. Заклёпка представляет пустотелый стержень из алюминия, утолщённый с одной стороны. В него помещается проволочная шпилька со шляпкой. При прохождении через полость он создаёт с одной стороны утолщение. Затем шпилька отламывается, формируя заклёпку.

Если не учитывать цену заклёпочника, это способ контакта становится самым доступным не считая скручивания. Минус такого контакта — одноразовость и невозможность разъединения при ошибочном выполнении работы.

Применение особых медных гильз будет ещё одним способом неразъемного объединения проводников. Они производятся различных размеров, для каждого сечения кабеля свой. В них продевают оголённые концы проводов и обжимают специальными клещами. Этот метод самый компактный наравне со скруткой.

Соединение проводов пайкой

Если имеется желание, то разнородные провода можно спаивать. Этот метод должен учитывать определённые технологические особенности. До того как правильно соединить провода, алюминий и медь надо подготовить к пайке. Медь особых ухищрений не потребует. Другое дело алюминиевый провод. На его поверхности под воздействием окружающего воздуха образуется оксидная плёнка — амальгама. Она сопротивляется химическому воздействию и припой к ней не пристаёт.

Для её нейтрализации придётся изготовить несложное приспособление. Зачищается кончик алюминиевого провода и обрабатывается раствором медного купороса. Берётся батарейка ина её минус крепится этот проводник. Медный провод закрепляется на плюсе одним концом, а вторым окунается в тот же раствор. По истечении определённого интервала времени алюминий покроется медным налётом и станет доступен для пайки.

Специфика соединений при наружном монтаже

Электрические соединения в условиях монтажа на открытом воздухе подвергаются воздействию различных погодных факторов. Требования к изоляции более жёсткие. В целях предотвращения замыкания используется зажимный комплект Орех.

В его пластмассовой оболочке размещены металлические зажимы, в которых осуществляется соединение проводов путём затягивания винтов. Половинки корпуса плотно сжимаются винтами или пружинными кольцами. Такой кокон гарантирует защиту от внешних колебаний погоды. Это довольно крупногабаритное соединение, но в условиях уличного размещения это не критично.

Советы электрика

Как соединить медный провод с алюминиевым?

Очень часто в старых домах приходится при ремонте электропроводки соединять алюминиевые провода старой проводки с медными— вновь проложенными.

Кто незнаком с этой темой и делает ремонт своими руками- просто тупо скручивают их между собой и закрывают в распредкоробке, не понимая какую головную боль они себе приобретут в дальнейшем…

С этой темой- соединение меди с алюминием- сталкиваются не отлько при монтаже внутренней электропроводки, но и при замене ввода в дом

Дело в том, что провода воздушной линии (ВЛ)- алюминиевые и если вы делаете вводной кабель медный, то просто так накрутить на алюминиевый провод жилу кабеля- нельзя!

А ведь делают же! Сколько раз сам видел… А потом удивляются- “Почему это у меня свет в доме моргает?!”

Да, действительно, а почему? А вот из-за чего.

Немного химии. Алюминий- очень активный метал, попробуйте его спаять простым методом как медный провод, ничего не получится.

Алюминий активно реагирует на воздух, вернее даже не на сам воздух, а на влагу в воздухе, быстро образуя на своей поверхности тонкую пленку окиси.

Эта пленка оказывает высокое сопротивление электрическому току- появляется так называемое “переходное сопротивление” в месте соединения проводов.

Но медный провод тоже окисляется, однако не так сильно и интенсивно как алюминий и пленка окиси на поверхности меди оказывает гораздо меньшее сопротивление протеканию тока.

Получается что при соединении медного и алюминиевого провода они контактируют своими оксидными пленками.

Так же у этих двух металлов разное линейное расширение, поэтому при изменении температуры в помещении или величины тока, протекающего через скрутку медь-алюминий контакт между ними со временем ослабевает.

Переходное сопротивление в скрутке итак “тормозило” электрический ток, да еще ослабление контакта еще более увеличивало величину переходного сопротивления.

Это приводит к тому, что скрутка начинает греться, чем дальше- тем больше, греется изоляция провода. разрушается от нагрева даже может загореть.

Сами знаете сколько домов сгорело из-за неисправностей в электропроводке и зачастую виновато в этом именно переходное сопротивление или плохой контакт.

Кстати о переходном сопротивлении.

Это активное сопротивление , то есть вся мощность на нем на 100% преобразуется в теплоту, ну как в утюге например)))

Что бы понять что это такое- представтье что два провода соединены между собой нихромовой проволокой и по ним протекает электрический ток, который раскаляет нихром докрасна.

Вот внутри скрутки медного и алюминиевого провода и находится такая раскаленная докрасна нихромовая нить. А оно вам надо?!

Запомните- переходное сопротивление- аналог раскаленной нихромовой нити.

Так, химии достаточно. Теперь как выйти из положения если надо соединить медный провод с алюминиевым.

Тут суть вот в чем: главное что бы эти два металла не соприкасались между собой. Между ними должен быть нейтральный по отношению к ним материал, естественно токопроводящий.

Это может быть свинцовый припой, дюралюминий,сталь, нержавейка, покрытие из хрома.

Кстати интересно- нельзя: цинк, углерод (графит) и серебро с золотом и платиной.

Хотя я себе не представляю кто может себе позволить такое удовольствие- соединять медь с алюминием через платину)))

В такм случае если денег море- лучше совсем провода полностью из платины сделать, потери напряжения исчезнут напрочь)))

Итак, соединяем медь с алюминием:

-С помощью клемных зажимов;

-Болтовое соединение через шайбы

-Слой из нейтрального материала

Клемные зажимы- это ответвительные сжимы (так называемые “орехи”), wago, клемники в изоляции и т.п.

Ну болтовое соединение итак понятно- делается петля на проводе, вставляется болт, а между медью и алюминием- стальные шайбы.

Такое соединение гораздо надежнее всех клемников и зажимов, единственный минус- большие габариты, в распредкоробке много метса занимают.

Я так сам делал например на вводе в дом- когда надо было соединить медный кабель с алюминиевым вводом от ВЛ. Да еще кабель был четырехжильным, а сеть- 220.

Тогда сделал на фазу и ноль по две жилы кабеля, соединил через болтовое соединение с обрезком алюминиевого провода, и уже этот обрезок был подключен энергетиками на ввод.

Уже второй год прошел- замечаний нет))) Это при наличии электроплиты в доме и всего прочего- электротитан, чайник, утюг, микроволновка и т.д.

Сейчас про слой из нейтрального материала. Я имею ввиду- свинцово-оловянный припой.

Как это делается покажу на фото:

Это хороший выход из положения когда нет под рукой зажимов или не хочется их использовать, а болтовое соединение не помещается в коробку.

Тогда надо покрыть медный провод припоем и сделать скрутку с алюминием- соединение будет надежным! Хотя и по ПУЭ- неправильным…

Там требуется или пайка-сварка или клемники-болты, чистая скрутка по ПУЭ- вне закона…

Хотя я лично однажды вскрыл распредкоробку освещения в старом доме- там с выключателя медный провод шел, а на лампочку- алюминиевый. Скрутка была чисто медь с алюминием без вских клемников, припоя и т.д.

Так состояние- как будто только что скрутили !

Все чистенько, никакого окисла и подгара. Я думаю это потому, что в квартире было всегда сухо и к тому же распредкоробка была наглухо запечатана в стене- то есть воздух в нее не проникал.

А поэтому и алюминий не окислялся и к тому же нагрузка на скрутку была минимальная- всего одна лампочка подцеплена.

Поэтому если через соединение медь-алюминий будет проходить большой ток, то лучше сделать болтовое соединение как самое простое, посложнее- пайка.

А вот ваговский зажим в таком случае я бы не рекомендовал использовать, лучше другие клемники где провода хотя бы винтом зажимаются.

Итак, сейчас вы знаете как соединять медный провод с алюминиевым и если вам придется это делать- уверен, вы сделаете правильный выбор!

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: