Соединение проводов медь с алюминием варианты

Практически все уже знают, что алюминиевая проводка это наследие прошлого века, и ее обязательно нужно менять при ремонте квартиры. Мало кто проводит капремонт и забывает об этом.

Однако случаются ситуации, когда ремонт проводится частично, и возникает крайняя необходимость соединить алюминиевый провод с медным или просто их нарастить, добавив несколько лишних сантиметров жилы.

При этом алюминий и медь не совместимы гальванически. Если вы их соедините напрямую, это будет что-то вроде мини батарейки.

При прохождении тока через такое соединение, даже при минимальной влажности, происходит электролизная химическая реакция. Проблемы обязательно рано или поздно себя проявят.

Окисление, ослабление контакта, его дальнейший нагрев с оплавлением изоляции. Переход в короткое замыкание, либо отгорание жилы.

К чему может в итоге привести такой контакт, смотрите на фото.

Как же сделать такое соединение грамотно и надежно, чтобы избежать проблем в будущем.

Вот несколько распространенных способов, которые применяют электрики. Правда не все они удобны для работы в монтажных коробках.

Рассмотрим подробнее каждый из них и выберем наиболее надежный, не требующий последующего обслуживания и ревизий.

Здесь для соединения используется стальная шайба и болт. Это один из наиболее проверенных и простых методов. Правда получается очень габаритная конструкция.

Для монтажа, закручиваете кончики проводов колечками. Далее подбираете шайбы.

Они должны быть такого диаметра, чтобы все ушко провода спряталось за ними и не могло контактировать с другим проводником.

Самое главное, как расположить колечко. Его нужно одевать так, чтобы во время закручивания гайки, ушко не разворачивалось, а наоборот стягивалось во внутрь.

Стальные шайбы между проводниками из разных материалов препятствуют процессам окисления. При этом не забывайте про установку гравера или пружинной шайбы.

Без нее контакт со временем ослабнет.

Дело в том, что безопасно соединять между собой можно металлы, у которых электрохимический потенциал соединения не превышает 0,6мВ.

Вот таблица таких потенциалов.

Как видите у меди и цинка здесь целых 0,85мВ! Такое подключение даже хуже чем прямой контакт алюминиевых и медных жил (0,65мВ). А значит, соединение будет не надежным.

Однако, несмотря на простоту резьбовой сборки, в итоге получается большая, неудобная конструкция, формой похожая на улей.

И запихнуть все это дело в не глубокий подрозетник, не всегда есть возможность. Более того, даже в такой простой конструкции многие умудряются напортачить.

Последствия себя не заставят ждать через очень короткое время.

Еще один способ — это применение соединительного сжима типа орех.

Он часто используется для ответвления от питающего кабеля гораздо большего сечения, чем отпайка.

Причем здесь даже не требуется разрезание магистрального провода. Достаточно снять с него верхний слой изоляции. Некоторые нашли ему применение для подключения вводного кабеля к СИПу.

Однако делать этого не стоит. Почему, читайте в статье ниже.

Но опять же, для распаечных коробок орехи не подходят. Более того, и такие зажимы бывает, выгорают. Вот реальный отзыв от пользователя на одном из форумов:

Есть серия специальных зажимов, которыми можно стыковать медь с алюминием.

Внутри таких клемм находится противоокислительная паста.

Однако споры о 100% надежности таких зажимов, тем более для розеточных, а не осветительных групп, не утихают до сих пор. При определенной укладке в ограниченном пространстве, контакт может ослабнуть, что неминуемо приведет к выгоранию.

Причем произойти это может даже при нагрузке ниже минимальной на которую рассчитаны Ваго. Почему и когда это происходит?

Дело в том, что когда сжимаются соединяемые проводники, между прижимной пластиной и местом контакта появляется небольшой зазор. Отсюда и все проблемы с нагревом.

Вот очень наглядное видео, без лишних слов объясняющее данную проблему.

Данный способ имеет один существенный минус. Большинство продаваемых колодок очень низкого качества.

Некоторые исхитряются и чтобы избежать прямого контакта меди и алюминия, медную жилку припаивают сбоку такого зажима, а не вставляют во внутрь.

Правда клемму для этого придется разобрать. Кроме того, надежный контакт алюминия под винтом без ревизии, не живет очень долго.

Винтики каждые полгода-год нужно будет подтягивать. Частота ревизионных работ будет напрямую зависеть от нагрузки и ее колебаний в периоды максимума и минимума.

Забудете подтянуть и ждите беды. А если все это соединение запрятано глубоко в подрозетнике, то лезть туда каждый раз, не совсем удобное занятие.

Поэтому остается самый надежный из доступных способов – опрессовка. Здесь не будем рассматривать применение специализированных медно-алюминиевых гильз ГАМ, так как они начинаются от сечений 16мм2.

Для домашней же проводки, как правило наращивать нужно провода 1,5-2,5мм2 не более.

Рассмотрим наиболее распространенный случай, который встречается в панельных домах. Допустим, вам нужно запитать одну или несколько дополнительных розеток от уже существующего алюминиевого вывода в сквозной нише.

Для наращивания берете ГИБКИЙ медный провод сечением 2,5мм2. Это уменьшит механическое воздействие на алюминиевою жилу, когда вы будете укладывать провода в подрозетник.

Зачищаете концы медного провода. Далее, для такого соединения их нужно обязательно пропаять. Это исключит непосредственный контакт в гильзе меди и алюминия.

При этом перед пайкой флюсом снимите с жилы оксидный слой.

Сам процесс лужения заключается в окунании провода в специальное отверстие в паяльнике, заполненное оловом.

После остывания жилы остатки флюса удаляются растворителем.

Далее переходите к алюминиевым проводам, торчащим из стены. Аккуратно зачищаете их концы и также удаляете слой окиси.

Для этого можно воспользоваться оксидной токопроводящей пастой. Такая же паста используется при монтаже модульных штыревых систем заземления.

Она рассчитана на работу в любых условиях и исключает дальнейшее появление окиси на поверхности провода. Имейте в виду, что оксидная пленка может в последствии иметь сопротивление в несколько раз большее, чем сам алюминий.

И не удалив ее, вся ваша дальнейшая работа пойдет насмарку. Более того, температура плавления такой пленки достигает 2000 градусов (против примерно 600С у Al).

У некоторых возникнет логичный вопрос, а не продавится ли при опрессовке слой припоя на жиле? Тогда получается что все манипуляции по лужению будут напрасны.

Главное здесь правильно подобрать по сечению гильзу и матрицы инструмента для обжатия.

В этом случае мягкий припой как бы загерметизирует контактное пятно медноалюминиевого соединения. А без отсутствия доступа кислорода к этой точке, эрозии контакта наблюдаться не будет.

Будьте внимательны, при работе с алюминиевыми проводниками нужно действовать крайне осторожно, так как это очень ломкий материал. Одно неосторожное движение и облом жилы вам обеспечен.

После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой.

Именно клеевой тип обеспечит 100% герметичность и предотвратит поступление кислорода к контактным местам. Чтобы не рисковать и не прожечь изоляцию, нагревать термоусадку лучше строительным феном, а не зажигалкой или портативной горелкой.

Полученный пучок проводов укладывать в подрозетник нужно с большой осторожностью, так как алюминий не любит резких перегибов.

Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ.

Только после этого их можно смело заводить в клеммные колодки розеток и затягивать винты.

Безусловно, это не единственный способ наращивания алюминиевых проводов, но он является одним из самых простых (в отличии от сварки или пайки) и надежных (в отличии от скрутки). Подробнее

Если же у вас есть малейшая возможность сменить целиком алюминиевую проводку, делайте это обязательно, не экономьте на своей безопасности.

Многие, наверное, сталкивались с такой проблемой, когда скрутка проводов начинает искрить и выбивать автоматы. Естественно, это неприятно и представляет большую угрозу для безопасности. Используя в домашней электросети провода из различных материалов следует четко знать, как соединить медный и алюминиевый провод и сделать это правильно. Ведь при прямом контакте медь и алюминий окисляются, нарушая качество и целостность скрутки.

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

Любой проводник (медь, алюминий, сталь и другие) имеет определенный электрохимический потенциал. При взаимодействии влаги, которая имеется в воздухе и кислорода происходит электрохимическая коррозия в образующемся короткозамкнутом гальваническом элементе. Такая реакция приводит к ухудшению электрической проводимости провода. В данном случае необходимо принять дополнительные меры по защите соединений.

В представленной ниже таблице определены потенциалы различных проводников. Зная их, можно правильно подобрать материалы хорошо соединяемые между собой.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ), возникающих между соединенными проводниками.

Согласно требованиям стандартов допускается механическое соединение между собой материалов, электрохимический потенциал (напряжение) между которыми не превышает 0,6 мВ. Поэтому, прямое соединение меди и алюминия недопустимо — электромеханический потенциал в этом случае равен 0,65 мВ, что больше максимальной нормы на 0,05 мВ. Поэтому необходимо подобрать своего рода прокладку между данными материалами, которая оптимизирует напряжение в связке.

Рассматривая медный провод, оптимальным вариантом соединения для него будет сама медь и сталь (потенциал 0,1 мВ). Аналогично и с алюминием. Соответственно, чтобы соединить медный и алюминиевый провод правильно, нужно добавить между проводниками прокладку (шайбу) из стали.Также, по данным таблицы можно подобрать другие комбинации соединений.

Разобравшись с электрохимической коррозией соединенных металлов, перейдем к рассмотрению основных способов соединения электрических проводов.

Соединение методом скрутки

Скрутка является самым распространенным но менее надежным способом соединения проводов.

Многие прибегают к данному способу из-за простоты и отсутствия соответствующей квалификации. Но нужно знать, что при колебаниях температуры окружающей среды, из-за линейного расширения металлов происходит следующее:

• Между проводами в скрутке образуется зазор.
• Увеличивается сопротивление контакта проводников.
• Начинает выделяться тепло.
• Провода окисляются, и контакт со временем полностью нарушается.

Имея целью получения более надежного контакта, от использования скрутки лучше отказаться. Но, если вы все же остановитесь на данном способе соединения, следует придерживаться следующих правил:

• Различные проводники должны хорошо обвивать друг друга
• Необходимы меры по дополнительной герметизации скрутки. Для этого можно воспользоваться любым водостойким защитным лаком.
• Оптимальное соединение медного и алюминиевого проводников получится, если концы предварительно залудить припоем.

Количество витков в скрутке должно быть не менее трех (для толстой жилы) и не менее пяти для тонкой (диаметром менее 1 мм).

Резьбовое соединение проводов

Следующий приемлемый вид соединения — резьбовое с помощью винтов и гаек. Оно является самым надежным и способно обеспечивать хороший контакт на протяжении всего срока службы проводки.

Ограничиваясь длинной резьбы, можно с легкостью соединить и разобрать любое количество проводников:

• Из разного метала (например, медь и алюминий).
• Различной толщины (диаметра жилы).
• Многожильные и одножильные.

Используйте промежуточные (пружинные) шайбы из стали для избежания прямого контакта проводов из меди и алюминия.

Рассмотрим этапы создания резьбового соединения:

1. Нужно снять с провода изоляционный слой достаточной длинны для обжимания жилой резьбы болта.
2. Окисленные участки необходимо зачистить и обезжирить. А используя многожильный проводник, его необходимо предварительно залудить.
3. Затем на винт устанавливаются поочередно шайба — медная жила (как пример) — шайба — алюминиевая жила — шайба. Шайбы должны быть стальными.
4. В завершение вся конструкция фиксируется гайкой.

Для предотвращения избыточного обжимания проводов перед первой шайбой нужно установить пружинную шайбу. Когда во время вкручивания гайки она выпрямится, соединение будет оптимально зафиксировано.

Соединение клеммной колодкой

Соединение проводов с помощью клеммной колодки по надежности уступает соединению с помощью винта и гайки и имеет, пожалуй, единственное преимущество:

• Упрощает процесс соединения проводов (алюминиевых, медных и иных в любой комбинации).

Для создания связки проводников данным способом концы жил очищаются от изоляции на длину 4 — 8 мм (в зависимости от диаметра), вставляются в отверстие и зажимаются укомплектованными винтами.

Рекомендации по использованию:

1. Клеммные колодки ни в коем случае не стоит использовать на ответственных и мощных участках. Закладка в штукатурку под отделочный слой — также не лучший вариант.
2. Допустимо использование на просматриваемых участках (в распределительных коробках) и в связке с маломощными приборами (светильники, люстры).
3. Фиксируя жилы, винт нужно основательно зажимать. Это предотвратит от ослабления контактов.
4. Используя проводники из различных металлов, учтите, что излишне оголенная жила может иметь контакт с жилой, продетой с другой стороны. В этом случае произойдет частичное окисление и ослабление связи.

В качестве дополнительной меры предосторожности соединение выполненное клеммной колодкой рекомендуется дополнительно обернуть изоляционной лентой. Это обусловлено тем, что ослабленный контакт может привести к случайному высвобождению жилы, находящейся под напряжением.

Соединение с помощью клеммников

Наиболее распространенный вид данного соединения — клеммные колодки с пружинными зажимами немецкого производителя Wago (Ваго). Они предназначены для соединения любых видов одножильных проводов (луженых многожильных) сечением от 1,5 до 2,5 мм².

Выделяют основные виды клеммников:

• Одноразовые. В этом случае провод фиксируется в неразъемном соединении.
• Многоразового применения. Рычажок на корпусе изделия позволяет многократно фиксировать жилы.

Применение данных соединителей оправдано:

• При подключении электроприборов (люстр, точечных светильников).
• При соединении проводки в распределительных коробках. Стоит учитывать нагрузку на линиях домашней электросети и подбирать клеммники соответствующего номинала.

Как и с рассмотренными выше способами, использование пружинных клеммников Ваго оправдано при соединении медных и алюминиевых проводов. Для этого достаточно снять с проводника изоляцию на 8 — 10 мм. и вставить его в клемму.

Изучив вопрос, как соединить медный и алюминиевый провод, можно применить полученные знания на практике не сомневаясь в надежность соединения. Нужно лишь выбрать один из рассмотренных методов.

В квартирах домов старой постройки зачастую электропроводка выполнена из алюминиевых проводов, соединенных между собой методом скрутки. При подключении к алюминиевой электропроводке светильников, установке дополнительных розеток и другого электрооборудования необходимо учитывать, что при повышенной влажности сопротивление контакта между алюминиевыми и медными проводами со временем увеличивается. Это приводит к нагреву места соединения и разрушению контакта.

Для надежного соединения медных и алюминиевых проводов между собой необходимо соблюдать простые правила, о которых и пойдет речь.

Способы соединения
алюминиевых проводов с медными

Подключать медные провода к уже существующей проводке из алюминиевых проводов, не так сложно, как кажется на первый взгляд. Главное соблюдать технологию.

Соединение скруткой

Скрутка, хотя правилами ПУЭ в настоящее время запрещена, является одним из самых распространенных способов соединения проводов в быту, благодаря простоте и не требующая дополнительных затрат. Но при соединении разнородных металлов, скрутка является и самым низко надежным способом соединения проводников.

При колебаниях температуры окружающей среды, из-за линейного расширения металлов, между проводами в скрутке образуется зазор, увеличивается сопротивление контакта, начинает выделяться тепло, провода окисляются, и контакт в конечном итоге между проводниками полностью нарушается. Конечно, это происходит спустя не один год, но, тем не менее, если планируется надежная долговременная работа электропроводки, то соединение проводов скруткой лучше заменить более надежным, например резьбовым или с помощью клеммных колодок.

Но если возникла необходимость скрутить провода, то скрутку нужно выполнять таким образом, чтобы проводники обвивали друг друга, а не один обвивал другой. На фотографии слева показана скрутка, которую делать недопустимо, так как не будет, обеспечена достаточная механическая прочность соединения. Скрутку медного проводника и алюминиевого без принятия мер по дополнительной герметизации ее не допустимо. Герметизировать скрутку можно любым водостойким защитным лаком.

Максимально надежное соединение медного и алюминиевого проводников получится, если медный провод предварительно залудить припоем. На правой фотографии скрутка медного и алюминиевого проводов выполнена правильно. Соединять провода можно разного диаметра, многожильный провод с одножильным проводом. Только многожильный провод необходимо предварительно пролудить припоем, сделав, таким образом, его одножильным. Витков в скрутке должно быть не менее трех для толстого провода и не менее пяти для тонкого, диаметром менее 1 мм.

Резьбовое соединение
алюминиевых проводов с медными

Соединение проводов, при правильном выполнении, с помощью винтов и гаек является самым надежным и способно обеспечивать надлежащий контакт на протяжении всего срок службы электропроводки и подсоединенных электроприборов. Легко разбирается и позволяет соединять любое количество проводников, ограниченное только длиной винта. С помощью резьбового соединения можно успешно соединять провода в любом сочетании, алюминиевые и медные, тонкие и толстые, многожильные и одножильные. Главное, не допускать непосредственного контакта проводов из меди и алюминия, и устанавливать пружинные шайбы.

Для того, чтобы выполнить резьбовое соединение необходимо снять с проводников изоляцию на длину, равную четырем диаметрам винта, если жилы окисленные, то зачистить металл до блеска и сформировать колечки. Далее на винт одевают пружинную шайбу, простую шайбу, колечко одного проводника, простую шайбу, колечко другого проводника, шайбу и в довершение гайку, завинчивая винт в которую весь пакет стягивают до выпрямления пружинной шайбы.

Для проводников с диаметром жил до 2 мм достаточно винта М4. Соединение готово. Если проводники из одного металла или при соединении алюминиевого провода с медным, конец которого залужен, то шайбу между колечками проводников прокладывать не нужно. Если медный провод многожильный, то его сначала нужно пролудить припоем.

Соединение алюминиевых проводов с медными
клеммной колодкой

В настоящее время широкое распространение получил способ соединения проводов с помощью клеммной колодки. Конечно, этот вид соединения проводов по надежности уступает соединению с помощью винта и гайки, но имеет ряд преимуществ. Позволяет надежно и быстро соединять алюминиевые провода и медные между собой в любом сочетании, не требуется формировать на концах проводов колечки, не нужно соединение изолировать, так как конструкция клеммной колодки исключает случайное прикосновение оголенных участков проводов друг с другом.

Для подсоединения провода к клеммной колодке, достаточно зачистить его конец от изоляции на длину 5 мм, вставить в отверстие и зажать винтом. Затягивать винт нужно со значительным усилием, особенно это важно при соединении алюминиевых проводов. Клеммная колодка незаменима при подключении люстры к коротким алюминиевым проводам, выходящим из потолка. От многократных скруток алюминиевые провода обламываются и становятся короткими. Даже если выходит алюминиевый проводник длиной всего в один сантиметр, то с помощью клеммной колодки можно подключить люстру надежно.

Очень удобна клеммная колодка для соединения перебитых в стене алюминиевых и медных проводов, так как длина перебитых проводов для соединения другими способами недостаточна. Но прятать клеммную колодку под штукатурку без размещения в распределительной коробке, не допустимо.

Соединение алюминиевых проводов с медными
с помощью клеммой колодки с плоско пружинным зажимом Wago

В настоящее время широкое распространение получили клеммные колодки с плоско пружинным зажимом Wago (Ваго) немецкого производителя. Клеммники Wago бывают двух конструктивных исполнений, одноразовые, когда провод вставляется без возможности изъятия, и многократного применения, с рычажком, позволяющим многократно как вставлять провода, так и вынимать.

На фото одноразовый клеммник Wago. Они рассчитаны для соединения любых видов одножильных проводов, в том числе и медных с алюминиевыми проводами сечением от 1,5 до 2,5 мм 2 . Колодка рассчитана на соединение электропроводки в соединительных и распределительных коробках с силой тока до 24 А, но я сомневаюсь в этом. Думаю, током силой более 5 А нагружать клеммы Wago не стоит.

Пружинные клеммники Wago очень удобные для подключения люстр, соединения проводов в соединительных и распределительных коробках. Достаточно просто с усилием вставить провод в отверстие колодки, и он надежно зафиксируется. Для того, чтобы вынуть провод из колодки потребуется значительное усилие. После изъятия проводов может произойти деформации пружинящего контакта и надежное соединение проводов при повторном соединении этой клеммой не гарантируется. Это является большим недостатком одноразового клеммника.

Более удобный клеммник Wago многоразовый, имеющий оранжевый рычажок. Такие клеммники позволяют соединять и в случае необходимости, разъединять между собой любые провода электропроводки, одножильные, многожильные, алюминиевые в любом сочетании сечением от 0,08 до 4,0 мм 2 . Рассчитаны на ток до 34 А.

Достаточно снять с провода изоляцию на 10 мм, поднять вверх оранжевый рычажок, вставить провод в клемму и вернуть рычажок в исходное положение. Провод надежно зафиксируется в клеммнике.

Клеммная колодка Wago является современным средством соединения проводов без инструмента быстро и надежно, но обходится дороже, чем традиционные способы соединения.

Неразъемное соединение
алюминиевых проводов с медными

Неразъемное соединение проводов обладает всеми преимуществами резьбового, за исключением возможности разборки и повторной сборки соединения без разрушения заклепки и необходимость наличия специального инструмента для выполнения заклепки – заклепочника. Сегодня заклепки широко используются для не разъемного соединения тонкостенных деталей конструкций при создании перегородок и интерьера в любых помещениях. Скорость, прочность, низкая цена и простора выполнения операции по заклепке – вот главное достоинство данного вида неразъемного соединения.

Принцип работы заклепочника простой, втягивание и отрезание стального стрежня, продетого через трубчатую алюминиевую заклепку со шляпкой. Стержень имеет утолщение и когда втягивается в трубку заклепки, расширяет ее. Заклепки бывают разных длин и диаметров, так что есть возможность подобрать любую.

Для того, чтобы соединить проводники заклепкой, нужно их подготовить так же, как и для резьбового соединения. Диаметры колечек должны быть чуть больше диаметра заклепки. Оптимальный диаметр заклепки это 4 мм. На заклепку одевают сначала алюминиевый проводник, затем пружинную шайбу, далее медный и плоскую шайбу. Вставляют стальной стержень в заклепочник и сжимают его ручки до щелчка (это происходит обрезка излишков стального стержня). Соединение готово.

Надежность резьбового и не разъемного соединений заклепкой достаточно высокая. Такой способ соединения можно успешно применять для сращивания, например, поврежденных при ремонтных работах в стене алюминиевых проводников дополнительной вставкой. Только нужно позаботиться о хорошей изоляции оголенных участков соединений.

С другими видами и способами соединения проводов вы можете ознакомиться на странице «Как правильно соединять электрические провода».

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

Существует мнение, что алюминиевые и медные провода соединять непосредственно вместе недопустимо и это действительно научно обоснованный факт. А можно ли соединять медный провод с оцинкованной клеммой? Конечно, Вы не можете сразу дать ответ, но через минуту будете ориентироваться в этом вопросе не хуже опытного химика.

Что же происходит при соприкосновении двух разных проводников тока? Если влаги нет, то соединение будет надежным всегда. Но в атмосферном воздухе всегда есть пары воды, которые и является виновником разрушения контактов. Каждый проводник тока обладает определенным электрохимическим потенциалом. Это свойство металлов широко используется в технике, например, изготавливают термопары.

Но если вода попадает между металлами, то образует короткозамкнутый гальванический элемент, начинает течь ток и как в гальванической ванне разрушается один из электродов, так и в соединении разрушается один из металлов. Электрохимический потенциал каждого токопроводящего материала известен, и зная величину можно точно определить, какие материалы допустимо соединять между собой.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ)
возникающих между соединенными проводниками

Согласно требованиям стандарта допускается механическое соединение между собой материалов, электрохимический потенциал (напряжение) между которыми не превышает 0,6 мВ. Как видно из таблицы, надежность контакта при соединении меди с нержавеющей сталью (потенциал 0,1 мВ) будет гораздо выше, чем с серебром (0,25 мВ) или золотом (0,4 мВ)!

А если медный провод покрыть оловянно-свинцовым припоем, то можно его смело соединять любым механическим способом с алюминиевым! Ведь тогда электрохимический потенциал, как видно из таблицы, составит всего 0,4 мВ.

Как соединить алюминиевый и медные провода

Без соединения проводки нельзя подключить даже простейшие электрические приборы. Малейшее отклонение от правил подключения способно принести огромные неприятности. Электрическая проводка в частном доме или в квартире есть даже в самых глухих и маленьких поселениях.

Постоянно возрастает энергопотребление, и в результате увеличивается нагрузка на соединения проводов, Запросы к ним усиливаются и становятся строже, ведь любая халатность или недоделка может обернуться катастрофой.

Что нужно хорошо протягивать участки соединения проводки сейчас знает каждый, а про электрохимическую совместимость знает не каждый.

Область применения соединений

Рост расхода электроэнергии становится причиной ужесточения требований к соединениям проводов, направленные на повышение качества пожаро- и электробезопасности.

От чего зависит надежность соединений:

1. Плотность совмещения контакта.
2. Совместимость проводов по электрохимическим параметрам.

Плотно скрутить провода может практически каждый человек, на второе требование нередко не обращают внимания, соединяя два провода (даже несовместимые) прямым способом. Именно по этой причине и появляются проблемы во время эксплуатации проводки организованной их алюминиевых и медных проводов.

Электрохимическая коррозия

Алюминий – химический элемент с высокой способностью окисления. Пленка оксида, появляющаяся под воздействием сырости на алюминиевом проводе, обладает увеличенным сопротивлением. Это плохо сказывается на способности проводить электрический ток на участках соединений.

Медь – вещество, с низкой химической активностью на котором пленка оксида образуется хуже и к тому же она обладает меньшим сопротивлением.

Алюминиевый и медный проводники, вместе создает короткозамкнутую гальваническую цепь – при увлажнении такого контакта начинается быстрое окисление алюминиевого контакта.

Между 2 проводниками появляется слой оксида металла с высоким сопротивлением, в результате – затрудняется проводимость электротока, происходит процесс электролиза, на участке соединения контактов появляются искры, металл нагревается, и образуются раковины, все это может стать причиной пожара:

• У этих веществ коэффициент теплового расширения существенно отличается. В то время когда через них пропускают электроток, они изменяют свои габариты по-разному, после отключения тока, они по-разному остывают. В результате сужения и расширения металлов изменяет их геометрию, что ухудшает контакт. И в результате на участках с некачественным контактом металл нагревается, что еще больше ухудшает контакт;
• На поверхности алюминия есть непроводящая пленка оксида, что также ухудшает качество контакта и способствует разрушению металла;
• Медь и алюминий воздают «гальваническую пару», которая также нагревает металл и способствует его окислению.

Ликвидировать эти недостатки можно, если не допускать прямого контакта этих металлов. Существует несколько вариантов соединения проводников из меди и алюминия, создающих надежный и безопасный контакт.

Отметим, что с повышением влажности воздуха, существенно усиливаются все указанные выше процессы. А плохо проводящий электроны слой оксида алюминия и значительно отличающееся тепловое расширение – это факторы отягощающие положение.

Наиболее распространенные варианты соединения

Скрутка

На небольшое время подойдет этот способ соединения, в помещении она продержится некоторый период, при высокой влажности или на улице срок службы этой пары в разы уменьшается.

Но нередко требуется стыковать несколько кабелей из меди и алюминия. Это бывает во время реставрации или ремонта электросистемы в зданиях, где используется алюминиевая электропроводка.

Опрессовка – это разновидность скрутки, при этом способе, скрутка обжимается специально подготовленной гильзой из меди или алюминия с внутренним сечением равным сечению скрутки. Хотелось бы сказать, что такой вариант является простым и быстрым в исполнении одновременно очень надежным. Готовое соединение изолируют обычным способом – используя изоляционную ленту или с помощью термоусадочной пасты.

Болтовое соединение и клеммники

Исправить некоторые недостатки скрутки поможет совмещение проводов из двух разных металлов с помощью одного из этих способов. Используя болтовые или клеммные соединения, мы устраняем непосредственный контакт медно-алюминиевой пары.

Существует несколько разновидностей клеммников:

• Проверенным и давно используемым способом является использование «орешков», их так называют из-за того что они внешне похожи на орехи. Такие изделия изготовлены из трех пластин, с помощью которых и зажимают медные или алюминиевые кабеля. Положительным качеством «орешков» является то, что для создания ответвления от основного провода его нет необходимости разрезать. Необходимо только раскрутить два болта, между двумя пластинами поместить зачищенную жилку кабеля, и снова закрутить болты. Жилу для создания ответвления располагают между средней и одной из крайних пластин;
• Также нередко используют клеммники типа WAGO. При этом способе необходимо только снять изоляцию на 10-15 мм, ввести очи щенные места в специальные отверстия и контакт готов к службе. Внутри клеммника есть особая смазка, защищающая провод от окислительных процессов. Этот вариант лучше всего использовать только при устройстве освещения. Для силовых цепей их использовать не стоит, высокая нагрузка способна стать причиной нагрева пружинистых контактов, и как результат стать причиной ухудшения контакта;
• Кроме того нередко используют клеммные колодки, они внешне выглядят как планка со специальными клеммничками. Необходимо только подготовить, как было описано выше концы, вставить один из них в отверстие, и зафиксировать его ботом. Подготовленный конец второго провода размещают в другом отверстии и фиксируют.

Провода из меди и алюминия стыкуют вместе с помощью болтового способа, если необходимо получить надежный и безопасный контакт. Две жилы кабеля скручивают болтом, разместив между ними анодированную стальную шайбу. Все работы по монтажу должен выполнять опытный профессионал.

Болтовые и винтовые соединения нужно через определенный срок ревизировать: для проводов из алюминия проверка производится – раз в шесть месяцев, для провода из меди частота проверок – через два года.

Пайка

Наиболее долговечный и надежный вариант стыковки медного и алюминиевого провода. Его минусы – технологическая сложность, увеличения срока монтажа и трудоемкость. Когда электрик делает электропроводку, то чаще всего обесточивает помещение и паяльник нагреть нет возможности.

Самодельный переходник

Можно самостоятельно изготовить переходник, который позволит без паяльника монтировать электросеть, используя способ пайки.

До начала монтажа на столе спаивают два обрезка провода – алюминиевый и медный, оставляя два свободных конца. Выходит своеобразный самодельный переходник для соединения проводов.

Лучше всего их изготовить несколько штук, после этого обесточивают электросеть и производят необходимый монтаж, соединяя алюминиевый кончик с алюминиевым проводом, а медный с медным, изолируют обычным способом.

Сварка

Способ похожий на пайку, но для него потребуется специальное оборудование и при соединении медного и алюминиевого провода практически не используется, так как различна температура плавления этих металлов.

При его выполнении медный и алюминиевый кабеля плотно скручивают, а конец полученного жгутика аккуратно сваривают контактной сваркой, в результате на конце скрутки должен появиться небольшой шарик металла. Контакты соединяются практически намертво и между ними безупречный контакт.

Советы

• Все места соединений необходимо надежно заизолировать.
• Желательно их размещать в специальных распределительных коробках. Укладывая медно-алюминиевое соединение в стену, вы перекрываете доступ к нему при необходимости, произвести ревизию соединений будет невозможно, не повреждая стену.
• Если нет опыта работы с пайкой, то лучшим вариантом станет клеммная коробка.

Безусловно, не имея необходимого опыта в электромонтажных работах, лучше не рисковать своей жизнью и имуществом и обратиться к специалисту.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Соединение медного и алюминиевого провода на улице

До сих пор существует немалое количество помещений, где электрическая проводка изготовлена из алюминия. При этом современные системы основаны на применении меди в качестве проводника. Именно поэтому актуальна проблема стыковки проводов из этих разнородных материалов. О том, как состыковать провода из меди и алюминия пойдет речь ниже.

Электрохимическая коррозия

Нередко можно встретить высказывания о том, что медь и алюминий нежелательно соединять в одно целое. С точки зрения совместимости материалов — это справедливые утверждения. А что насчет соединения меди и оцинковки или стали и серебра? Существует множество вариантов металлических пар, и запомнить, какие из них совместимы между собой, а какие нет, сложно. Для упрощения задачи существуют специальные таблицы, одна из которых представлена ниже.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ), возникающих между соединенными проводниками.

Для понимания вопроса нужно знать, какие процессы происходят при касании друг друга разных проводников электричества. Если влажность отсутствует, контакты в любом случае будут надежными. Однако на практике такая ситуация невозможна, поскольку в атмосфере всегда присутствует влага, которая и нарушает соединения.

Каждому проводнику электричества присущ некоторый электрохимический потенциал. Данное обстоятельство применяется человеком для практических целей, к примеру, на основе разных потенциалов работают аккумуляторы и батарейки.

При попадании влаги на соприкасающиеся металлические поверхности возникает короткозамкнутая гальваническая среда, происходит деформация одного из электродов. Точно также разрушается и один из двух металлов. Таким образом, чтобы определить совместимость металлов, нужно иметь информацию об электрохимическом потенциале всех участвующих в реакции материалов.

Что будет, если медь соединить напрямую с алюминием

По техническим регламентам разрешается механическая стыковка металлов, если электрохимическое напряжение между двумя материалами не выше 0,6 мВ. К примеру, из таблицы, приведенной выше, можно установить, что в случае соединения алюминия и меди электрохимический потенциал равен 0,65 мВ, что значительно выше, чем при стыковке той же меди с дюралюминием (0,20 мВ).

И, тем не менее, если очень нужно, то можно соединить и такие не совсем совместимые материалы, к каковым относятся медь и алюминий. О том, как соединить медные и алюминиевые провода, пойдет речь ниже.

Обзор способов соединения

Используется несколько способов соединения алюминиевых и медных проводов. Причем в каждом из описываемых случаев понадобятся специальные приспособления. Рассмотрим каждый тип стыковки по отдельности.

Болтовое соединение

Данный тип соединения наиболее распространенный, поскольку отличается простотой и дешевизной. Если все делать правильно, проводное соединение с помощью гаек и болтов обеспечит надежный контакт на весь срок эксплуатации проводки и электрических приборов. К тому же всегда можно разобрать соединение, присоединить дополнительные проводники и т.п. Благодаря резьбовому соединению, теряется актуальность электрохимической несовместимости металлов, появляется возможность состыковать алюминий и медь, толстые и тонкие провода, многожильные и одножильные. При этом важно избегать прямого контакта между разнородными материалами, делая прокладки из пружинных шайб.

Для выполнения работы понадобится болт и гайка, а также шайба (она должна быть изготовлена из анодированной стали).

Соединение выполняется следующим образом:

1. Снимаем с проводов изоляционный слой на небольшую длину (примерно на четыре диаметра болта). Также выполняем зачистку проводника, особенно если его жилы подверглись окислению. Формируем колечки из жил.
2. Вначале к болту в один обхват прикручивается алюминиевый проводник.
3. Надеваем шайбу.
4. Теперь черед медного проводника. Также прикручиваем его в один оборот.
5. Далее навинчиваем гайку таким образом, чтобы добиться надежного соединения.

Обратите внимание! Если стыковка осуществляется для эксплуатации в помещении, где по техническим условиям имеется вибрация, для качественного результата понадобится дополнительная гайка.

Клеммы

Существует несколько вариантов клеммных соединений. Одним из вариантов являются так называемые «орешки». Столь необычное название клеммников происходит из-за их внешнего сходства с орехами. Выпускается несколько разновидностей клемм-«орешков».

Наиболее примитивная по своему устройству модель имеет внутри три разграничительные пластинки. Проводники располагаются между пластинками. Таким образом, удается избежать непосредственных контактов между разнородными материалами. При этом «орешки» позволяют сохранять подводящий контур электроцепи.

Чтобы добиться целостности контура, необходимо зачистить подводящий проводник от изоляционного слоя, отвинтить пару болтов, установить между пластинок оголенный провод и снова закрутить болты. С отводящих концов нужно удалить изолятор, а затем направить провода в отверстия, расположенные перпендикулярно по отношению к подводящему каналу. Далее проводники фиксируются между другими разграничительными пластинками.

Имеется на рынке и более сложная модель, конструкция которой устроена таким образом, что в разделке проводников отсутствует надобность. Дело в том, что пластинки устройства содержат зубчики, которые при сдавливании их болтами просто разрывают изоляционный слой. Описанный вариант стыковки считается очень надежным.

Есть еще один вариант клеммников — обычные колодки. Устройство представляет собой планку с клеммами. Для соединения двух разнородных материалов нужно зачистить их концы и направить провода в клеммы. Концы фиксируются болтами, которые находятся поверх клеммных отверстий.

Клеммные колодки Wago

Соединение медных и алюминиевых проводов можно осуществить при помощи клеммных колодок Wago. Данное устройство относится к вышеупомянутым клеммам, однако о колодках Wago следует рассказать чуть подробнее ввиду их популярности среди покупателей.

Wago выполняется в двух вариантах: одноразовые с несъемным проводом и многоразовые — с рычагом, который дает возможность неоднократной установки и удаления проводника.

Обратите внимание! Клеммники Wago рекомендуется применять только в осветительных приборах. Если нагрузка будет слишком велика, контактная пружина перегревается, в результате чего нарушаются контакты между проводниками и пластинками.

Wago используется для всех видов одножильных проводов, сечение которых находится в промежутке между 1,5 и 2,5 квадратными миллиметрами. Колодку можно применять в распредкоробках с силой тока до 24 ампер. Однако на практике считается, что 10 ампер более чем достаточно и большие показатели приведут к перегреву.

Для соединения проводников нужно с усилием направить один из них в колодочное отверстие, в результате чего он там надежно закрепится. Для изъятия проводника из отверстия также понадобится приложить усилие. Следует иметь в виду, что в результате удаления провода из одноразового клеммника контакт может деформироваться, поэтому в следующий раз надежный контакт не гарантирован.

Гораздо более удобно использовать многоразовое устройство Wago. Характерная особенность такого клеммника — наличие оранжевого рычага. С помощью подобного приспособления можно состыковывать или разъединять все виды проводов с сечением от 0,08 до 4 квадратных миллиметров. Допустимый уровень тока — 34 ампера.

Для создания соединения нужно удалить с провода изоляцию на 8-12 миллиметрах, поднять кверху рычаг, направить провод в отверстие клеммника. Далее возвращаем рычаг в обратное положение, фиксируя тем самым провод в клемме.

Единственный существенный недостаток Wago — более высокая стоимость в сравнении с традиционными клеммами.

Заклепки

Этот способ стыковки разнородных проводников напоминает болтовой. Однако вместо гайки и болта применяется заклепка, образующая неразъемное соединение. Иными словами, после фиксации удалить заклепку без ее порчи уже нельзя.

Для выполнения стыковки зачищаем оба проводника от изоляционного материала, а также загибаем провода в колечки. Далее нанизываем на заклепку одно из колечек, после этого надеваем стальную шайбу, затем вновь нанизываем колечко, но уже второго проводника.

Заклепка с одной из сторон имеет шляпку. Теперь нужно расплющить вторую сторону, сформировав этим вторую шляпку, которая и будет выступать в качестве крепления. Деформация заклепки осуществляется либо молотком, либо специальным инструментом, схожим с плоскогубцами. Методика стыковки заклепками позволяет получить очень качественное соединение.

Паяльник

При желании можно спаять два разнородных металла. Однако при этом понадобится соблюдение некоторых технологических нюансов.

Насчет меди никаких проблем с пайкой не будет, а вот с алюминием дело обстоит сложнее. Дело в том, что в результате пайки и под влиянием кислорода на металлической поверхности появляется амальгама. Данный сплав-пленка невероятно химически устойчив, из-за чего у него не возникает адгезии с припоем. Чтобы устранить пленку понадобится раствор медного купороса, батарейка «Крона» и фрагмент медной проволоки.

На проводе из алюминия зачищаем участок под пайку, а после этого наносим туда немного купороса. Алюминиевый провод закрепляем на отрицательном полюсе батарейки, а медную проволоку крепим одним концом на положительном полюсе, а другой конец кладем в медный купорос. Спустя какое-то время алюминий покроется медным слоем, на который и можно напаять медный проводник.

Качество соединения

В большинстве рассмотренных ранее случаев применятся жесткое закрепление очищенных от изоляционного слоя проводников. Однако при стыковке меди и алюминия необходимо принимать во внимание один важный технологический нюанс: алюминий под влиянием нагрузки приобретает пластичность, как выражаются специалисты, начинает «течь». В результате этого процесса происходит ослабевание соединения, а потому болты нужно регулярно подтягивать. Если вовремя не выполнять подтяжку болтов, клемма может просто загореться из-за сильного перегрева.

Полезные советы

Существует ряд правил, придерживаясь которых, можно добиться качественного соединения:

1. Проводники с множеством жил нельзя зажимать слишком сильно. В таких проводах жилы слишком тонкие, они легко рвутся под влиянием сдавливания. Следствием разрывов становится перегрузка на оставшиеся жилы, из-за чего возможно возгорание.
2. Немаловажно правильно подобрать клемму с учетом сечения проводника. Если канал слишком узкий, проводник не поместится, а если широкий — будет выпадать.
3. Латунные гильзы и клеммы очень хрупкие, поэтому не стоит слишком сильно их зажимать.
4. Следует внимательно относиться к маркировке, где подсказана максимально возможная сила тока. Причем данного показателя лучше не достигать, ограничиваясь не более чем 50 % нагрузкой.

Обратите внимание! Не рекомендуется покупать безымянные товары китайского производства. Соединители — слишком важная деталь, чтобы на них экономить. Лучше всего отдавать предпочтение изделиям известных фирм (в качестве примера можно привести швейцарскую компанию «ABB»).

Многожильные провода

Как уже говорилось ранее, проводники с множеством жил нельзя сильно пережимать. Для соединения многожильных проводов чаще всего используются гильзы или обычные скрутки. Об этих методах далее расскажем чуть подробнее.

Гильзы

Гильза представляет собой защитный колпачок из пластика, под которым находится полый металлический наконечник. Прежде всего, необходимо удалить изоляционный слой с проводника. Далее жилы скручиваются в одно целое, и получившаяся «косичка» направляется в гильзу. Далее гильза обжимается (для этой операции подойдут пассатижи). Наконечник гильзы вставляется в клемму. Для повышения надежности соединения гильзу можно обработать припоем.

Скрутка

Среди электриков-профессионалов скрутка не пользуется почтением. Однако бывают ситуации, когда скрутка — наиболее удобный способ выхода из положения (к примеру, для создания временного соединения или при отсутствии необходимых материалов).

Итак, скрутка из меди и алюминия разрешается лишь после основательной зачистки алюминиевой поверхности. Если медный проводник имеет много жил, все имеющиеся жилы нужно собрать в одну «косичку». Также медь нужно покрыть припоем — это улучшит контакт.

При скручивании важно не допустить разрыва жил. Концовки лучше всего прикрыть изолирующими защитными колпачками, приобрести которые можно в любом магазине хозтоваров.

Обратите внимание! Скрутка недопустима в помещениях с влажным воздухом.

Итак, в соединении медных и алюминиевых проводников нет ничего сложного. Нужно только помнить о цене ошибки: неправильно соединенные провода могут стать причиной не только отказа электробытовой техники, но и пожара.

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!

В квартирах домов старой постройки зачастую электропроводка выполнена из алюминиевых проводов, соединенных между собой методом скрутки. При подключении к алюминиевой электропроводке светильников, установке дополнительных розеток и другого электрооборудования необходимо учитывать, что при повышенной влажности сопротивление контакта между алюминиевыми и медными проводами со временем увеличивается. Это приводит к нагреву места соединения и разрушению контакта.

Для надежного соединения медных и алюминиевых проводов между собой необходимо соблюдать простые правила, о которых и пойдет речь.

Способы соединения
алюминиевых проводов с медными

Подключать медные провода к уже существующей проводке из алюминиевых проводов, не так сложно, как кажется на первый взгляд. Главное соблюдать технологию.

Соединение скруткой

Скрутка, хотя правилами ПУЭ в настоящее время запрещена, является одним из самых распространенных способов соединения проводов в быту, благодаря простоте и не требующая дополнительных затрат. Но при соединении разнородных металлов, скрутка является и самым низко надежным способом соединения проводников.

При колебаниях температуры окружающей среды, из-за линейного расширения металлов, между проводами в скрутке образуется зазор, увеличивается сопротивление контакта, начинает выделяться тепло, провода окисляются, и контакт в конечном итоге между проводниками полностью нарушается. Конечно, это происходит спустя не один год, но, тем не менее, если планируется надежная долговременная работа электропроводки, то соединение проводов скруткой лучше заменить более надежным, например резьбовым или с помощью клеммных колодок.

Но если возникла необходимость скрутить провода, то скрутку нужно выполнять таким образом, чтобы проводники обвивали друг друга, а не один обвивал другой. На фотографии слева показана скрутка, которую делать недопустимо, так как не будет, обеспечена достаточная механическая прочность соединения. Скрутку медного проводника и алюминиевого без принятия мер по дополнительной герметизации ее не допустимо. Герметизировать скрутку можно любым водостойким защитным лаком.

Максимально надежное соединение медного и алюминиевого проводников получится, если медный провод предварительно залудить припоем. На правой фотографии скрутка медного и алюминиевого проводов выполнена правильно. Соединять провода можно разного диаметра, многожильный провод с одножильным проводом. Только многожильный провод необходимо предварительно пролудить припоем, сделав, таким образом, его одножильным. Витков в скрутке должно быть не менее трех для толстого провода и не менее пяти для тонкого, диаметром менее 1 мм.

Резьбовое соединение
алюминиевых проводов с медными

Соединение проводов, при правильном выполнении, с помощью винтов и гаек является самым надежным и способно обеспечивать надлежащий контакт на протяжении всего срок службы электропроводки и подсоединенных электроприборов. Легко разбирается и позволяет соединять любое количество проводников, ограниченное только длиной винта. С помощью резьбового соединения можно успешно соединять провода в любом сочетании, алюминиевые и медные, тонкие и толстые, многожильные и одножильные. Главное, не допускать непосредственного контакта проводов из меди и алюминия, и устанавливать пружинные шайбы.

Для того, чтобы выполнить резьбовое соединение необходимо снять с проводников изоляцию на длину, равную четырем диаметрам винта, если жилы окисленные, то зачистить металл до блеска и сформировать колечки. Далее на винт одевают пружинную шайбу, простую шайбу, колечко одного проводника, простую шайбу, колечко другого проводника, шайбу и в довершение гайку, завинчивая винт в которую весь пакет стягивают до выпрямления пружинной шайбы.

Для проводников с диаметром жил до 2 мм достаточно винта М4. Соединение готово. Если проводники из одного металла или при соединении алюминиевого провода с медным, конец которого залужен, то шайбу между колечками проводников прокладывать не нужно. Если медный провод многожильный, то его сначала нужно пролудить припоем.

Соединение алюминиевых проводов с медными
клеммной колодкой

В настоящее время широкое распространение получил способ соединения проводов с помощью клеммной колодки. Конечно, этот вид соединения проводов по надежности уступает соединению с помощью винта и гайки, но имеет ряд преимуществ. Позволяет надежно и быстро соединять алюминиевые провода и медные между собой в любом сочетании, не требуется формировать на концах проводов колечки, не нужно соединение изолировать, так как конструкция клеммной колодки исключает случайное прикосновение оголенных участков проводов друг с другом.

Для подсоединения провода к клеммной колодке, достаточно зачистить его конец от изоляции на длину 5 мм, вставить в отверстие и зажать винтом. Затягивать винт нужно со значительным усилием, особенно это важно при соединении алюминиевых проводов. Клеммная колодка незаменима при подключении люстры к коротким алюминиевым проводам, выходящим из потолка. От многократных скруток алюминиевые провода обламываются и становятся короткими. Даже если выходит алюминиевый проводник длиной всего в один сантиметр, то с помощью клеммной колодки можно подключить люстру надежно.

Очень удобна клеммная колодка для соединения перебитых в стене алюминиевых и медных проводов, так как длина перебитых проводов для соединения другими способами недостаточна. Но прятать клеммную колодку под штукатурку без размещения в распределительной коробке, не допустимо.

Соединение алюминиевых проводов с медными
с помощью клеммой колодки с плоско пружинным зажимом Wago

В настоящее время широкое распространение получили клеммные колодки с плоско пружинным зажимом Wago (Ваго) немецкого производителя. Клеммники Wago бывают двух конструктивных исполнений, одноразовые, когда провод вставляется без возможности изъятия, и многократного применения, с рычажком, позволяющим многократно как вставлять провода, так и вынимать.

На фото одноразовый клеммник Wago. Они рассчитаны для соединения любых видов одножильных проводов, в том числе и медных с алюминиевыми проводами сечением от 1,5 до 2,5 мм 2 . Колодка рассчитана на соединение электропроводки в соединительных и распределительных коробках с силой тока до 24 А, но я сомневаюсь в этом. Думаю, током силой более 5 А нагружать клеммы Wago не стоит.

Пружинные клеммники Wago очень удобные для подключения люстр, соединения проводов в соединительных и распределительных коробках. Достаточно просто с усилием вставить провод в отверстие колодки, и он надежно зафиксируется. Для того, чтобы вынуть провод из колодки потребуется значительное усилие. После изъятия проводов может произойти деформации пружинящего контакта и надежное соединение проводов при повторном соединении этой клеммой не гарантируется. Это является большим недостатком одноразового клеммника.

Более удобный клеммник Wago многоразовый, имеющий оранжевый рычажок. Такие клеммники позволяют соединять и в случае необходимости, разъединять между собой любые провода электропроводки, одножильные, многожильные, алюминиевые в любом сочетании сечением от 0,08 до 4,0 мм 2 . Рассчитаны на ток до 34 А.

Достаточно снять с провода изоляцию на 10 мм, поднять вверх оранжевый рычажок, вставить провод в клемму и вернуть рычажок в исходное положение. Провод надежно зафиксируется в клеммнике.

Клеммная колодка Wago является современным средством соединения проводов без инструмента быстро и надежно, но обходится дороже, чем традиционные способы соединения.

Неразъемное соединение
алюминиевых проводов с медными

Неразъемное соединение проводов обладает всеми преимуществами резьбового, за исключением возможности разборки и повторной сборки соединения без разрушения заклепки и необходимость наличия специального инструмента для выполнения заклепки – заклепочника. Сегодня заклепки широко используются для не разъемного соединения тонкостенных деталей конструкций при создании перегородок и интерьера в любых помещениях. Скорость, прочность, низкая цена и простора выполнения операции по заклепке – вот главное достоинство данного вида неразъемного соединения.

Принцип работы заклепочника простой, втягивание и отрезание стального стрежня, продетого через трубчатую алюминиевую заклепку со шляпкой. Стержень имеет утолщение и когда втягивается в трубку заклепки, расширяет ее. Заклепки бывают разных длин и диаметров, так что есть возможность подобрать любую.

Для того, чтобы соединить проводники заклепкой, нужно их подготовить так же, как и для резьбового соединения. Диаметры колечек должны быть чуть больше диаметра заклепки. Оптимальный диаметр заклепки это 4 мм. На заклепку одевают сначала алюминиевый проводник, затем пружинную шайбу, далее медный и плоскую шайбу. Вставляют стальной стержень в заклепочник и сжимают его ручки до щелчка (это происходит обрезка излишков стального стержня). Соединение готово.

Надежность резьбового и не разъемного соединений заклепкой достаточно высокая. Такой способ соединения можно успешно применять для сращивания, например, поврежденных при ремонтных работах в стене алюминиевых проводников дополнительной вставкой. Только нужно позаботиться о хорошей изоляции оголенных участков соединений.

С другими видами и способами соединения проводов вы можете ознакомиться на странице «Как правильно соединять электрические провода».

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

Существует мнение, что алюминиевые и медные провода соединять непосредственно вместе недопустимо и это действительно научно обоснованный факт. А можно ли соединять медный провод с оцинкованной клеммой? Конечно, Вы не можете сразу дать ответ, но через минуту будете ориентироваться в этом вопросе не хуже опытного химика.

Что же происходит при соприкосновении двух разных проводников тока? Если влаги нет, то соединение будет надежным всегда. Но в атмосферном воздухе всегда есть пары воды, которые и является виновником разрушения контактов. Каждый проводник тока обладает определенным электрохимическим потенциалом. Это свойство металлов широко используется в технике, например, изготавливают термопары.

Но если вода попадает между металлами, то образует короткозамкнутый гальванический элемент, начинает течь ток и как в гальванической ванне разрушается один из электродов, так и в соединении разрушается один из металлов. Электрохимический потенциал каждого токопроводящего материала известен, и зная величину можно точно определить, какие материалы допустимо соединять между собой.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ)
возникающих между соединенными проводниками

Согласно требованиям стандарта допускается механическое соединение между собой материалов, электрохимический потенциал (напряжение) между которыми не превышает 0,6 мВ. Как видно из таблицы, надежность контакта при соединении меди с нержавеющей сталью (потенциал 0,1 мВ) будет гораздо выше, чем с серебром (0,25 мВ) или золотом (0,4 мВ)!

А если медный провод покрыть оловянно-свинцовым припоем, то можно его смело соединять любым механическим способом с алюминиевым! Ведь тогда электрохимический потенциал, как видно из таблицы, составит всего 0,4 мВ.

Борьба с гальванической коррозией или технологии присоединения алюминия к меди

Медь и алюминий — два металла, наиболее часто используемые при изготовлении токопроводящих жил в кабельно-проводниковой продукции. Алюминий, в силу небольшой стоимости (порядка трех-четырех раз ниже стоимости меди) получил широкое распространение в производстве силовых кабелей. Однако этот металл обладает рядом особенностей и недостатков, оказывающих существенное влияние на качество и надежность электрического соединения. По своей электропроводимости алюминий значительно уступает меди, серебру и золоту, поэтому алюминиевая кабельная жила в сравнении с медной обладает более слабой способностью выдерживать длительные токовые нагрузки, что приходится компенсировать увеличением ее сечения. К недостаткам алюминия можно отнести его быструю окисляемость на открытом воздухе, в результате чего на поверхности проводника образуется тугоплавкая (с температурой плавления около 2000°С) окисная плёнка, обладающая высоким сопротивлением и плохо проводящая электрический ток.

Помимо этого в энергетике существует проблема подключения кабелей с алюминиевыми жилами к медным шинам электрических шкафов и медных устройств. Это связано с разными электрохимическими потенциалами меди и алюминия, которые, в свою очередь, под воздействием влажной агрессивной внешней среды образуют гальваническую пару. В результате электрокоррозии ухудшается качество контакта, как следствие, происходит нагрев места соединения и потеря электроэнергии. По этой причине контактные соединения Al и Cu необходимо защищать от проникновения влаги специальными пастами или наносить на них дополнительное покрытие (как правило — олово) для избегания прямого контакта двух разнородных металлов.

Cu²⁺+2e = Cu  | E = 0,34B
Al³⁺+3e = Al     | E = -1,66B

На практике существуют следующие варианты присоединения алюминиевого наконечника к медной шине:

• Наиболее грамотным и профессиональным является монтаж с использованием биметаллических алюмомедных наконечников, контактная часть лопатки которых изготавливается из электротехнической меди, а хвостовик — из алюминия. Среди всех возможных модификаций алюмомедных наконечников наиболее надежными являются наконечники, изготовленные по технологии сварки трением
• Применение дополнительной прокладки в виде оцинкованной стальной шайбы уменьшает вероятность образования гальванической пары Al-Cu. Однако, использование стали с ее низкой электропроводимостью негативно сказывается на качестве контакта
• Абсолютно недопустимым, но, к сожалению, иногда используемым способом является прямое подключение алюминиевого наконечника к медной шине Однако помимо вышеупомянутых допустимых и недопустимых способов присоединения алюминиевых наконечников к электрическим аппаратам с медными шинами существует еще один экономный, практичный и профессионально грамотный метод монтаж с применением алюмомедной шайбы ШАМ (КВТ)
• Для обеспечения безопасного и долговечного подключения алюминиевых наконечников к медным шинам, во избежание прямого гальванического контакта, а также снижения себестоимости конструкции рекомендовано использование специальных алюмомедных шайб ШАМ производства электротехнического завода КВТ в качестве биметаллической прокладки между медной шиной и контактной лопаткой алюминиевого наконечника. 

Использование данного продукта позволяет:

• Предотвратить гальваническую коррозию
• Полностью ликвидировать потери электроэнергии, возникающие при протекании процесса электротехнической коррозии между алюминием и медью
• Избежать перегревания места соединения
• Обеспечить быстрый и удобный монтаж за счет несложной конструкции
• Охватить несколько типоразмеров как алюминиевых, так и медных наконечников и шин
• Найти достойную и экономически выгодную альтернативу алюмомедным наконечникам