Как правильно соединить медный и алюминиевый провод

Cоединение алюминиевых и медных проводов между собой

Современная электрическая разводка в квартире или доме выполняется только медными проводами так гласит ПУЭ. Но в старых домах проводку делали чаще всего алюминиевым проводом и возникает ситуация, при которой необходимо соединить 2 провода из разного материала. И в этой статье вы узнаете, как соединить медный и алюминиевый провод разными способами.

Способы соединения медных и алюминиевых проводов

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.

Опрессовка

В этом случае на соединение скруткой одевается металлическая или пластиковая гильза или наконечник, которая фиксируется на соединении пресс-клещами, специальным инструментом для обжима. Фиксация в этом случае осуществляется обжимом соединения материалом гильзы. Гильзы представляют собой металлическую трубку с изоляцией из ПВХ материалов. Насадки, как правило, представляют собой пластиковые колпачки, в которые вводится соединение, после чего колпачок обжимается пресс-клещами.

Отдельно нужно отметить соединение с помощью насадок-колпачков с зажимным кольцом или конусной пружиной. В этом случае после скручивания жил, на скрутку одевается колпачок, после чего вращательными движениями накручивается на соединение, после чего просто обжимается плоскогубцами. При этом кольцо из мягкого металла внутри колпачка плотно обжимает место соединения. Этот вариант опрессовки вполне доступен для бытового использования.

Переходники для соединения с алюминия на медь

Гильзовые переходники для опрессовки считаются самым надежным и качественным соединением. Изготавливаются специальные медно-алюминиевые модели, в которые заводятся 2 провода, после чего они обрабатываются прессом. Однако нужно отметить, что гильзы предполагают сечения начиная с 16 мм2, тогда как в жилых зданиях используется от 1,5 до 4 мм2. Потому подключение лучше вести с использованием стандартной алюминиевой гильзы. Опрессовка происходит по алгоритму:

• Зачистить концы медного проводника лудим свинцово-оловянным припоем – это помогает предотвратить контакт металлов.
• Избавиться от оксидной пленки алюминия.
• Продеть провода с разных концов и опрессовать.
• Обмотать соединения изолентой или термоусадкой с последующим нагревом.

Важно! При чрезмерном обжиме внутри конструкции спаянный слой на медном конце может повредиться, потому размер гильзы и матрицы должен подходить под жилу.

Переходник с алюминия на медь хорош тем, что его можно заделывать под штукатурку, не опасаясь возгорания проводки. Однако, для реализации потребуется пресс, который влечёт за собой определённые затраты.

Гильзы

Рекомендуется, чтобы при производстве работ вся электропроводка была цельной, без обрывов и соединений – так снижается риск возгорания. Однако, если возникает острая необходимость, состыковать медную и алюминиевую жилу, то нужно учитывать все рекомендации и выбрать один из наиболее оптимальных методов.

Неразъемное соединение

Этот вид контакта похож на предыдущий, только оно является неразъемным. И если появляется необходимость добавить в него еще один провод, то придется соединение сломать и сделать его по-новому. По сути, этот контакт основан на зажиме клепки. Сам процесс производится при помощи специального инструмента, который называется заклепочник.

• Очищаются от изоляции концы, как и в предыдущем варианте.
• Делаются кольца чуть больше диаметра заклепки (максимальная его величина 4 мм).
• Сначала надевается алюминиевый конец.
• Затем плоская шайба.
• Медный конец.
• Еще одна шайба.
• Вставляют конец заклепки в заклепочник и сжимают рукоятки инструмента до щелчка, который говорит о том, что обрезка стального стержня произошла.

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.

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.