Медь и алюминий

Прежде всего нужно вернуться к школьной программе по химии и физике. Есть такое понятие как «гальванический элемент» – простая батарейка, генерирующая электрический ток. Он образуется путем взаимодействия металлов в электролите. Скручивание медной и алюминиевой проводки кабеля, по сути, будет той же самой батарейкой.

Соединения проводов

Гальванический ток быстро разрушает металл. Несмотря на то, что он не образуются в сухом воздухе, а скрутка в розетке не развалится за день, проблемы при долгой эксплуатации проводки обеспечены.

Спустя несколько месяцев или лет провода начнут разрушаться – это приведёт к росту сопротивления. Когда к розетке подключат мощный потребитель тока, скрутка перегреется. При регулярной эксплуатации такого соединения имеется риск возгорания.

Возгорания проводки

Правила запрещают скручивать алюминиевые и медные проводники напрямую. Однако в экстренных ситуациях переход необходимо сделать, потому нужно следовать определенным правилам.

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.

Как соединять правильно медные и алюминиевые провода

Зная причины и возможные варианты устранения проблемы, можно приступить к разбору вопроса, как правильно соединить медный и алюминиевый провод. И здесь есть сразу несколько вполне логичных ответов, некоторые из которых мы уже привели в разделе выше.

Начнем с вопроса по смазке. Это может быть технический вазелин, литол и любая другая смазка, препятствующая окислению металла и попаданию влаги. Но тут встает вопрос с последующей изоляцией такого соединения. Ведь на смазку изолента ложится очень плохо, а термоусадка может просто выдавить ее.

Обратите внимание! В любом случае соединение типа скрутка запрещено. А для таких разных металлов скрутка может быть вдвойне губительна.

Скрутка проводов

Ранее упоминалась скрутка алюминиевого и медного провода как очень ненадёжный способ соединения, но иногда это единственная возможность быстрого восстановления энергоснабжения.

Пара советов перед выполнением скрутки:

• Перед скруткой медный провод следует хорошо залудить.
• Величина скрутки должна быть не менее 5 витков.
• После работы, место соединения надо защитить несколькими слоями изолирующей ленты или термоусадочной трубкой.

Пайка меди к клемнику

Можно спаять медь и алюминий между собой. Если с медью все понятно, то для пайки алюминия нужен специальный флюс. Некоторые электрики просто припаивают медный провод к клеммнику.

Флюс для алюминия

Изготовление

Медные сплавы с алюминием производят методом расплавления в электрических печах. Особенностью является возможность многократных циклов плавки и твердения, при которых не теряются основные свойства.

Сначала расплавляют алюминий, затем в него добавляют медь, а после получения однородного состава и легирующие элементы (железо, марганец, магний). Следующим этапом является закалка, которая позволяет избавиться от метастабильных фаз и добиться однородной плотности. Время выдержки выбирается на основе используемых легирующих компонентов и процентного содержания меди.

Соединение гильзой

Гильза хороша в тех ситуациях, когда требуется соединить алюминиевый и медный провод по неразъемной схеме с минимальными габаритами сростка. При обращении к этому методу зачищенные концы проводов вставляют в гильзу с двух сторон, после чего выполняется обжим ее корпуса.

Гильзы дополнительно делятся на проходные и тупиковые. Визуально тупиковая гильза отличается большей длиной. Тупиковый вариант может выполняется по биметаллической схеме, что позволяет улучшить надежность сростка. В этом случае металлы гильзы и провода должны совпадать.

В проходную гильзу концы проводов вводятся до середины длины, в тупиковую – до упора в разделительную стенку. Соответственно выбирается длина зачистки от изоляции.

Наилучшее качество соединения достигается при обжиме рычажным инструментом с шестигранником. В зависимости от длины гильзы обжим выполняется один или два раза. При отсутствии инструмента можно расплющить гильзу молотком.

• Инженерные коммуникации

Нужно ли менять алюминиевую проводку на медную

Если старая алюминиевая проводка справляется с текущими нагрузками, то можно и не менять. Ревизия электросети в квартире — дело нелегкое и пыльное. Придется сверлить, штукатурить и, по сути, сделать капитальный ремонт. Эти мероприятия потратят кучу времени и денег.

Если же проводка не справляется, то она подлежит замене. Делать это следует как можно скорее. Признаки того, что провод не выдерживает нагрузку, таковы:

• перегрев свыше 40-50 °C (рука почти не терпит);
• запах гари;
• деформация изоляции из-за оплавления;
• потемнение кабелей;
• трещины на изоляции.

Дополнительная информация. Трещина может быть и незаметной. Если стена или окружающий воздух отсыреют, то через поврежденную изоляцию возможно протекание токов утечки. Они будут приводить к постоянным ложным срабатываниям противопожарного УЗО.

Другое дело, если вы делаете ремонт. В таком случае желательно заодно заменить и проводку на более мощную медную. Того же рекомендует и ПУЭ.

Материал проводки — самый важный ее параметр. От него зависят максимальные нагрузки, которые можно передать по кабелям. Влияет материал и на пожарную безопасность, срок службы и надежность электрической системы.

Медные кабели более пригодны для передачи электричества, чем алюминиевые. Об этом говорят их технические параметры и ПУЭ. Поэтому ответственную проводку выполняют из меди. Неответственные и временные электрические сети прокладываются алюминием.

Выводы

Таким образом соединять медный и алюминиевый провод вполне возможно, но необходимо учитывать место расположения кабеля, окружающую среду. Скруткой, медь и алюминий соединять можно только в сухом помещении. При повышении влажности в комнате это соединение может прийти в негодность и более того, вызвать пожар. Наиболее оптимален на сегодняшний день это метод соединения электропроводки посредством пружинных клеммников.

Основное достоинство этого способа — стабильная фиксация в любых окружающих условиях. При всех достоинствах винтового клеммника, резьбового или заклёпочного соединения при эксплуатации в условиях резкой смены температуры возможно ослабление контакта под винтом. Ввиду разности температурного расширения металлов проводов. В результате этих изменений возможна потеря контакта или короткое замыкание. Таким образом, при всем многообразии методов соединения медной и алюминиевой проводки наиболее безопасным методом на настоящий момент, является использование самозажимных клеммников.