Соединение медных и алюминиевых проводов

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.

Скрутка проводов

Самый простой, но наименее надежный способ соединения проводников. Как было сказано выше, непосредственно скручивать медный и алюминиевый провод нельзя. Единственный возможный вариант контакта таких материалов – облуживание одного из проводников свинцово-оловянным припоем.

Алюминий в домашних условиях облудить очень тяжело, зато с медью проблем не будет. Достаточно мощного паяльника, кусочка припоя и немного канифоли, либо другого флюса для пайки меди и медных сплавов. Облуженный медный и чистый алюминиевый проводники плотно скручивают между собой при помощи пассатижей или плоскогубцев так, чтобы жилы плотно и равномерно обвивались друг об друга.

Недопустимо, чтобы один проводник был прямым, а другой обвивался вокруг него. Количество витков должно быть не менее 3-5. Чем толще проводники, тем меньше можно сделать число витков. Для надежности место скрутки можно обвить бандажем из более тонкого медного луженого провода и дополнительно пропаять. Место скрутки необходимо тщательно заизолировать.

Советы

1. При работе с проводкой, которая была повреждена в ходе ремонта, можно не только выполнять соединение повреждённых частей, но и выполнить в нужном месте вставку из медного провода.
2. Желательно, чтобы работы такого рода проводил специалист. Это существенно снизит риск возникновения каких-либо проблем.
3. Рекомендуется, чтобы проводилась регулярная проверка таких соединений. Её желательно проводить не реже, чем 2 раза каждый год. Тут дело не только в электрохимической коррозии, а ещё и в том, что этот металл обладает текучестью. С течением времени он может изменить форму и тем самым ослабить контакты.
4. Выполнив такое соединение, нужно в дальнейшем обеспечить доступ для его контроля. Один из вариантов: разместить его в распределительной коробке. Если место соединения просто закрыть в стене, то, со временем это может привести к повреждению электрического соединения.

Зажим «Орех»

Ещё один неплохой способ, чтобы соединить между собой медный и алюминиевый провод – применение зажимов «орех». Правильнее это приспособление называть сжим ответвительный. Это уже электрики прозвали его «орехом» из-за внешнего сходства.

Он представляет собою диэлектрический поликарбонатный корпус, внутри которого располагается металлическая сердцевина (или сердечник). Сердечник – это две плашки, в каждой из которых имеется паз для определённого сечения проводника, и промежуточная пластина, всё это соединяется между собой болтами.

Такие сжимы продаются в любом магазине электрических товаров, они имеют разные типы, которые зависят от сечения соединяемых проводов. Минусом такого приспособления является его не герметичность, то есть имеется возможность попадания влаги, пыли и даже мелкого сора. Для надёжности и качества соединения лучше сверху ещё обмотать «орех» изоляционной лентой.

Процесс соединения проводов с помощью такого сжима выглядит следующим образом:

1. Разберите корпус сжима, для этого подденьте и снимите при помощи тонкой отвёртки стопорные кольца.
2. На соединяемых проводах зачистите изоляционный слой на длину плашек.
3. Открутите фиксирующие болты и вставьте оголённые проводники в плашечные пазы.
4. Затяните болты, расположите плашку в корпусе сжима.
5. Закройте корпус и наденьте стопорные кольца.

Практический пример использования зажима орех показан в этом видео:

Коррозия при соединении разных металлов

Многие искренне верят в то, что стыковка медных и алюминиевых проводов недопустима. Отчасти это так. Все дело в коррозии. Такие явления возникают при соединении проводников, выполненных из разных металлов. Если они состыкованы между собой в атмосфере, в которой нет влаги, то ничего страшного не должно произойти. Но в атмосфере всегда присутствует влага в том или ином объеме. У каждого металла существует свой строго индивидуальный электрохимический потенциал, у железа он имеет одно значение, у меди — другое, у алюминия — третье. Такое свойство металлов привело в свое время к появлению автономных источников питания:

• батареек;
• аккумуляторов.

Если в стык проводов, выполненных из разных металлов, попадает влага, то происходит образование короткозамкнутого гальванического элемента. То есть при подаче тока один из проводов начинает разрушаться. Но можно соединить алюминиевый провод с медным и при этом избежать нагрева и коррозии в точке контакта.

Соединение двумя стальными планками

Соединить медный и алюминиевый провод можно и таким хитрым способом, также требующим предварительной обработи медного провода лужением: зажать провода двумя стальными планками, с болтами по краям. Достоинства метода: возможность подключение сразу нескольких ветвей проводки, без наращивания длины болта. Оголённые концы жил в этом случае размещаются между планками. Способ применим для проводов одного сечения.

Важно! Соединение двумя стальными планками требует обязательной внешней изоляции, а также подготовки медного провода лужением.

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.