Как лучше соединить медный и алюминиевый провод

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.

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.

Резьбовая фиксация

Надёжным, хотя и несколько громоздким способом соединения медной и алюминиевой проводки является резьбовое соединение, в этом случае жилы зажимаются гайкой на резьбовой основе. Для того чтобы избежать прямого контакта, между оголёнными концами жил прокладывается шайба.

Достоинства этого метода соединения в простоте и универсальности. Таким способом можно соединить несколько электропроводов различного сечения. Но в тоже время этот вид соединения достаточно громоздок, кроме того его очень неудобно изолировать. Но, в тоже время, эта разновидность соединения требует только болта и гайки.

В первую очередь производится подготовка концов провода. Снимается изоляция на расстоянии 1–1.5 см от среза, после чего из оголённых жил делаются кольца диаметром чуть больше чем диаметр болта или заклёпки. Этими кольцами провод одевается на заклёпку или резьбовую часть болта. Между алюминиевым и медным кабелем прокладывается пружинная шайба, это необходимо для того чтобы между этими металлами не было прямого контакта. После чего соединение фиксируется затягиванием гайки или заклепочником.

Стоит отметить, что этот вариант подходит для сращивания проводов достаточной длины, при экономии длины, что часто встречается при подключении осветительного электрооборудования к коротким концам алюминиевого провода, как это часто бывает в старых квартирах, лучше использовать клеммные коробки.

Основные способы соединения

Чтобы сделать правильный надежный контакт между двумя разными материалами, используются специальные приспособления. Их можно разделить на две категории по наличию между многожильными проводами контакта:

• Есть прямой контакт. Достигается такими способами как скрутка, опрессовка, пайка.
• Прямой контакт отсутствует. Осуществляется с помощью клеммников и резьбовой фиксации.

Чтобы соединить алюминиевый провод с медным, лучше воспользоваться вторым вариантом. Первый метод можно реализовать только в том случае, если медные жилы предварительно будут обработаны.

Скрутка

Этот способ применяется в бытовых условиях на короткий срок. Скручивание кабелей является ненадежным, быстро греется и разрушается. По требованиям ПУЭ использовать скрутку в электропроводке запрещено, особенно при соединении двух разных материалов.

Варианты соединения проводов способом скрутки

Пайка

Два провода из разных материалов можно спаять друг с другом. Но спаивать провода нужно только при соблюдении технологических особенностей каждого материала. Медь и алюминий требуется подготовить к пайке. Сложности могут возникнуть именно с алюминиевыми жилами. На его поверхности образуется тонкая оксидная пленка, из-за которой припой не пристает к проводкам. Ее можно нейтрализовать с помощью специального приспособления.

Конец провода зачищается и обрабатывается медным купоросом в виде раствора. Далее потребуется батарейка. К минусу крепится проводник. Медь устанавливается на плюсе, второй конец меди – в раствор. Через некоторое время на алюминиевом кабеле проявится налет, который позволит закрепиться припою на электрическом проводе. После этого можно начать паять.

Опрессовка

При опрессовке проводов на место соединения надевается гильза или наконечник из пластика или металла. Гильза и наконечник позволяют зафиксировать и укрепить контакт между жилами. Внешне гильза представляет собой трубку с изоляцией. Наконечник обычно изготавливается в виде пластикового колпачка, в который проводятся соединяемые провода. После продевания кабелей насадку или гильзу нужно обжать пресс-клещами.

Существуют насадки с зажимным кольцом или конусообразной пружиной. Надеваются на скрученные провода и обжимаются плоскогубцами. С помощью такой опрессовки можно делать скрутку в домашних условиях. Металлическое кольцо внутри надежно фиксирует контакт между жилами.

Резьбовая фиксация

Контакт, созданный с помощью резьбового соединения, отличается надежностью и устойчивостью. Жилы зажимаются друг с другом с помощью гайки на резьбовой основе. Между концами устанавливается шайба, которая предотвращает прямой контакт меди и алюминия.

Основное преимущество способа – простота и универсальность. Минус – громоздкость и неудобство изоляции. Благодаря резьбовому соединению можно подключить провода с различной площадью сечения.

Алгоритм создания контакта:

• Зачистить провода от изоляционного слоя на 1-1,5 см.
• Создать кольцо из оголенных жил диаметром больше, чем болт.
• Кольца надеть на болт.
• Между жилами установить пружинную шайбу.
• Соединение необходимо зафиксировать затягиванием гайки или с помощью заклепочника.

Этот метод электромонтажа отлично подходит для наращивания провода достаточной длины.

Применение заклепок

Заклепка – это приспособление, состоящее из трубки и сердечника. Фиксируется при помощи заклепочника. Для создания контакта жилы как и в случае резьбового соединения зачищаются и выкладываются в виде кольца. Эти кольца нужно надеть на трубку со стальной прокладкой – шайбой. Затем нужно обжать заклепку, сердечник сожмет металл между собой и зафиксирует кабели друг с другом.

Этот контакт является неразъемным. Его преимущества – надежность, прочность и долговечность. Сложность работы заключается в поиске заклепочника, также необходимы навыкм работы с ним. Используется для электросоединения жил в труднодоступных местах.

Контакт при помощи двух стальных планок

Медь и алюминий можно соединить несложным методом, который предварительно требует обработки медной жилы лужением. Провод зажимается двумя стальным планками, у которых по краям находятся болты. К преимуществам относится возможность подсоединения нескольких ветвей без увеличения длины болта. Оголенные части закрепляются между планками. Чтобы использовать этот метод, нужно брать кабели одинакового диаметра. Провода обязательно нужно заизолировать.

Клеммники, клеммные колодки

Качественное и надежное соединение можно сделать с помощью клемм и клеммных колодок. Они представляют собой планку, выполненную из изолирующего материала, с разъемами для установки проводов. Зажим осуществляется с помощью болтов. Прямой контакт между жилами отсутствует.

Клеммная коробка – это система из нескольких клеммников. Они объединяются в одну конструкцию и обладают несколькими выходами.

• Легкость монтажа.
• Высокая надежность изоляции. Дополнительно изолировать систему не нужно.
• Для надежной фиксации достаточно 1-2 см кабеля.

В случае скрытой проводки требуется установить распределительную коробку и автомат на ввод. Также в продаже есть специальные клеммные коробки для скрытого монтажа.

Все концы проводов должны быть надежно зафиксированы внутри клеммника. Особенно важно надежно закреплять алюминиевые жилы или при монтаже кабелей на улице или в комнате с повышенной влажностью и температурой.

Пружинные и самозажимные клеммники

В продаже можно найти одноразовые и многоразовые колодки и клеммники. Пружинные устройства надежно фиксируют жилы с помощью пружины, которую по необходимости можно ослабить при установке или вытаскивании провода. При опускании рычага медь и алюминий надежно зафиксируются внутри клеммника. Одноразовые приборы зажимают кабели при установке в гнездо, чтобы их вытащить, нужно приложить физическое усилие. В результате пружинный механизм может повредиться, повторное применение станет невозможным.

Ассортимент одноразовых и многоразовых клеммников широк. Они различаются по числу подключаемых веток разводки, сечению устанавливаемого провода. Использование клеммников – это один из самых популярных и удобных способов для создания контакта между проводами.

Первые клеммные колодки с самозажимным механизмом выпустила компания Wago. Они создают и продают одноименные соединители. На рынке можно найти множество аналогов, в том числе произведенных неизвестными компаниями. Такие устройства могут быть ненадежными, поэтому рекомендуется покупать все электротехнические приборы в специализированных магазинах.

Алгоритм подключения самозажимного клеммника Wago:

• Снять изоляционный слой с проводов примерно на 0,5-1 см.
• Оголенную часть жилы установить в соответствующее гнездо клеммной колодки.
• Зафиксировать провод с помощью пружинного зажима или винта.

Дополнительная изоляция места соединения не требуется. К недостаткам соединения колодками Wago относится высокая стоимость изделий.

Колодки типа «Орех»

Существует еще одна разновидность клеммников, используемая для контакта двух проводников. Это клеммные колодки «Орех», которые представляют собой две медные пластины, заключенные в пластиковый корпус. Применяются для ответвления кабелей большого диаметра, а также использования в уличных условиях.

Механизм работает просто. Между двумя пластинами укладываются жилы. Затем их нужно стянуть при помощи болтов. Для изоляции сверху надевается защитный пластиковый корпус, который состоит из двух половинок, внешне напоминающих орех. Крепятся половинки также при помощи стандартных винтов.

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый провод

Прежде всего, давайте разберемся, почему нельзя соединять эти провода вместе, и что нужно для того, чтобы такое соединение служило многие годы. Для этого нам придётся погрузиться немного в теорию, и разобраться со структурой этих металлов.

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый провод

Чтобы понять, как соединить медный и алюминиевый провод, давайте разберемся, а что же такого в таком соединении. Ведь существует сразу несколько теорий о недопустимости такого соединения и практически все из них имеют рациональное зерно.

Как и любой другой металл, под воздействием кислорода медь и алюминий окисляются. В результате чего на их поверхности образуется оксидная пленка. Оксидная пленка меди практически не препятствует прохождению электрического тока, а вот оксидная пленка алюминия имеет достаточно большое сопротивление.

Если медный и алюминиевый провод соединить, то как бы мы не хотели, но металлы будут взаимодействовать. Алюминий является более активным металлом, поэтому при появлении между соединением влаги, которая в любом случае присутствует в воздухе, начинается процесс электролиза, то есть ионы алюминия переносятся на медь.

В результате алюминиевый проводник теряет свою массу. В нем образуются пустоты и раковины. Они в свою очередь тоже окисляются и еще больше ускоряют процесс электролиза. И чем больше влаги в соединении, тем быстрее происходит этот процесс.

В результате мы имеем практически разрушенный алюминиевый проводник. Его сечение уменьшено, а значит плотность тока вырастает. Вырастает плотность тока, металл начинает больше греться, и в результате это приведет либо к перегоранию алюминия в месте соединения, либо, в худшем случае — к пожару.

Как соединять медный и алюминиевый проводник

Но медный провод соединить с алюминиевым можно. Для этого между этими двумя проводниками достаточно разместить третий материал или же полностью исключить возможность проникновения влаги к месту соприкосновения металлов.

• Давайте рассмотрим оба эти варианта. Начнем с наиболее простого – разместить между проводниками третий металл. Обычно для этого выбирают так же неактивный металл, дабы у нас вновь не было процесса электролиза. И обычно инструкция рекомендует использовать для этого латунь.

• Это связано с тем, что этот материал имеет достаточно хорошие электротехнические свойства. Он стоек в химическом плане и препятствует процессу электролиза.
• Некоторые предлагают использовать для этого обычную сталь или нержавейку. Но делать этого не стоит. Дело в том, что эти материалы обладают не очень хорошей проводимостью. Поэтому при прохождении через них больших токов они будут сильно греться. В результате мы опять можем получить пожар.

Обратите внимание! Если вы все-таки решили остановится на болтовом соединении, то вместо стальной шайбы можно использовать латунную. При наличии металла ее вы можете вырезать и своими руками. Вариант же со стальной шайбой допустимо использовать лишь в сетях с не очень большой нагрузкой.

• Вторым возможным вариантом является исключение попадания воды в место соединения металлов. Герметизировать соединение будет слишком дорогостоящим, да и не всегда надежным вариантом. Поэтому в большинстве случаев для этого используют специальную пасту как на видео.

• Такая паста не только препятствует проникновению в контактное соединение влаги, но и кислорода. В результате алюминий окисляется очень незначительно, ведь для образования оксидной пленки ему необходимо буквально несколько секунд. А благодаря отсутствию влаги в месте соединения не происходит самый страшный процесс для такого соединения – электролиз.

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.

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.