Kurs-ufa.ru

В помощь Электрику
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Медь с алюминием соединение

Как соединить алюминиевый провод с медным

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

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

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

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.
Читать еще:  Способы соединения проводов между собой

  • 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.

Возможные проблемы такого соединения

В результате неправильного соединения алюминия с медью, возможно возникновение следующих проблем:

  • перегрева,
  • ослабления контакта,
  • оплавления.

Наиболее нежелательное последствие контакта медных и алюминиевых жил – короткое замыкание, что связано с риском создания аварийной ситуации. Наименее опасное, но также нежелательное явление – исчезновение контакта после определённого времени эксплуатации.

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.

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.

Правила соединения медных проводов с алюминиевым

Существуют безопасные способы соединения медных и алюминиевых проводов:

Болтовое соединение

Этот способ считается самым доступным, надежным и простым. Для обустройства понадобится:

  • Болт;
  • Гайка;
  • Стальные шайбы (несколько штук);
  • Гаечный ключ.

Вряд ли получится применить этот способ для соединения проводов в квартирной распределительной коробке – сегодня их делают слишком маленькими, а готовый соединительный узел выходит достаточно большим. Однако, если в строении установлена коробка советских времен или приходится работать в распределительном щитке, то болтовой метод – наилучшее решение. Его принято считать идеальным решением, если приходится коммутировать полностью несовместимые жилы – с разным сечением, из разных материалов, много/одножильные.

Важно! Болтовой метод позволяет соединить больше 2 проводников (их число зависит от длины болта).

Читать еще:  Клеммная колодка для соединения проводов

Процесс устройства соединения:

  • Каждый из проводов придется зачистить от слоя изоляции – на 2–3 см от края.
  • Из очищенных концов собирается кольцо по окружности болта, чтобы они без проблем могли на него надеваться.
  • Далее берётся болт, а на него надевается шайба, после чего кольцо медного провода, затем вторая шайба, кольцо алюминиевого проводника, в конце – третья шайба вся полученная конструкция затягивается гайкой.
  • В конце необходимо обезопасить соединение, использовав изоляционную ленту. Важно не забывать, чтобы между алюминием и медью находилась промежуточная шайба. Если планируется работать с несколькими разными проводниками, то между жилами одинакового материала шайба не обязательна.

Болтовое соединение

Особым преимуществом этого метода считается универсальность соединения. Его можно раскрутить и заново скрутить в любой момент и, если понадобится добавить провода, либо изменить схему подключения.

Клеммы

Другой дешевый и простой способ соединения – клеммные колодки. Их легко найти и купить, особенно, если учитывать, что часто продаются не целыми секциями, а отрезается в необходимом для работы количестве. Колодки бывают разных размеров, что напрямую зависит от сечения проводников.

Клеммы

Клеммники для соединения алюминиевых и медных проводов представляют собой пластмассовый каркас на несколько ячеек. Внутри каждой находится латунная трубчатая гильза. С разных сторон внутрь клеммы продеваются зачищенные кончики проводов и зажимаются винтами. Обустройство соединения:

  • Ослабить зажим, освобождая одну часть гильзы, чтобы продеть в гильзу оголённую часть провода.
  • На конце проводника зачистить изоляцию – на 5–6 мм. Провод вставляется в колодку, винт зажимается, фиксируя металл на гильзе. Крепление должно быть закручено прочно, но не сильно, иначе оно перебьет жилу.
  • Аналогичные действия для подключения медного провода – только с противоположной стороны клеммы.

Важно! Все этапы работы необходимо проводить последовательно, несмотря на то, что физически можно разжать оба винта, продеть провода и закрутить за раз. Это необходимо, чтобы медь и алюминий не соприкасались концами внутри гильзы.

Основным преимуществом клемм считается простота их устройства и скорость установки. Метод называют разъёмным – один из проводников можно без особых проблем вытащить, чтобы соединить другой.

Клеммы с рычагами

Колодки плохо подходят для работы с многожильными проводами. В таком случае сначала придется монтировать втулочный наконечник, который обжимается пучком жил.

Другая особенность клемм – под давлением винта при комнатной температуре алюминий иногда подтекает. Это приводит к необходимости регулярно проверять колодки и подтягивать контакты. Если этого не делать, контакт слабеет, соединение нагревается и искрит – появляется риск пожара.

Клеммные колодки Wago

Быстрый и простой способ соединения – жилы нужно предварительно зачистить и продеть в клеммы до упора. Там они автоматически фиксируются при помощи прижимной пластины – она сильно придавливает материал к шине. Прозрачный корпус клемм позволяет контролировать проход проводника. Проблема способа – одноразовость таких приспособлений.

Если нужен многоразовый зажим, то лучше купить рычажковые клеммы. Рычаг приподнимается, чтобы освободить проход в отверстие – туда вставляется зачищенный провод. Затем рычаг опускается, чтобы зафиксировать жилу внутри клеммы. Это разъемное соединение меди и алюминия – при необходимости рычаг поднимается, чтобы достать проводник наружу.

Интересно! Большой популярностью и доверием на рынке пользуются самозажимные приспособления «WAGO». Компания выпускает специальную серию клемм, оснащённых контактной пастой «Alu-plus». Это смесь, защищающая контакты алюминия и меди от образования коррозии. Модель можно отличить по специальной маркировке «Al Cu».

Пользоваться самозажимными конструкциями очень просто. На самой клемме указано, на какую длину требуется зачистить изоляцию жилы.

Заклепки

Заклепки используются для обустройства неразъемного соединения, которое обладает теми же преимуществами, что и резьбовое, но не предполагает разборку и повторную сборку без разрушения заклепки и требует специального инструмента – соединителя.

Сегодня метод чаще используют для соединения тонкостенных элементов при формировании перегородок и интерьера разных помещений. Электрики выбирают заклепки из-за их низкой стоимости, прочности и простоты монтажа.

Заклепки

Принцип монтажа электросоединения прост: происходит втягивание и обрезание металлического стержня, продетого через трубчатую заклепку со шляпкой. У стержня предусмотрено утолщение – он расширяет заклепку, когда проходит через трубку. Фиксаторы бывают разной длины и размера.

Читать еще:  Последовательное соединение розеток

Перед соединением проводов их нужно подготовить таким же способом, как и в случае с резьбовой связкой. Диаметры колечек должны быть слегка больше диаметров заклепок – оптимальный равен 4 мм. На заклепку сперва надевают алюминиевую жилу, потом пружинную шайбу, дальше медный проводник и вторую шайбу. Стальной стержень продевается в электроустановку и инструмент зажимает до щелчка (так обрезаются стальные излишки). Все готово.

Соединения, как резьбовые, так и неразъемные характеризуются надежностью. Этот методы используется для сращивания, к примеру, поврежденной при ремонтных работах алюминиевой проводки. Обязательно нужно обустроить изоляцию оголенных участков.

Паяльник

Пайка проводов, состоящих из разных металлов – вполне реализуемое решение, если учитывать определенные правила работы. Медь не вызывает трудностей при спаивании, чего не скажешь об алюминии. На его поверхности образуется амальгама, которая характеризуется сильной химической стойкостью – она не обеспечивает припою должной адгезии.

Спаянные провода

Для работы с двумя разнородными металлами проводов придется подготовить раствор медного купороса, батарейку типа «Крона» и отрезок медной проволоки. На алюминиевой жиле аккуратно зачищается будущее место пайки. Потом на это место наносится раствор медного купороса.

Медную проводку соединяют с положительным полюсом батареи «Крона» и погружают в раствор купороса. К отрицательному полюсу подключается алюминиевый проводник. Через некоторое время на алюминии отложится медный слой – на него припой цепляется без проблем.

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

МеталлМедь, ее сплавыСвинц-ол. припойАлюминийДюралюминийСтальНерж. стальЦинк покрытиеХром покрытиеСереброУглерод (графит)Золото Платина
Медь, ее сплавы0,000,250,650,350,450,100,850,200,250,350,40
Свинцово-ол. припой0,250,000,400,100,200,150,600,050,500,600,65
Алюминий0,650,400,000,300,200,550,200,450,901,001,05
Дюралюминий0,350,100,300,000,100,250,500,150,600,700,75
Сталь мягкая0,450,200,200,100,000,350,400,250,700,800,85
Нерж. сталь0,100,150,550,250,350,000,750,100,350,450,50
Цинк покрытие0,850,600,200,500,400,750,000,651,101,201,25
Хром покрытие0,200,050,450,150,250,100,650,000,450,550,60
Серебро0,250,500,900,600,700,351,100,450,000,100,15
Углерод (графит)0,350,601,000,700,800,451,200,550,100,000,05
Золото Платина0,400,651,050,750,850,501,250,600,150,050,00

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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector