Соединение медной и алюминиевой проводки

Как соединить алюминиевый провод с медным — обзор способов

Какие проблемы могут возникнуть при соединении алюминия и меди

Не так давно электропроводку в квартире или частном доме выполняли из алюминиевого провода, так как её было достаточно чтобы обеспечить питанием все существующие немногочисленные электроприборы. С развитием мира электроники и бытовой техники появилась тенденция роста нагрузки на электрические цепи. Соответственно возникла необходимость соединения старой и новой проводки.

При касании алюминия и меди возникает химическая реакция, которая впоследствии ухудшает электрический контакт, место подключения начинает греться и в итоге может стать причиной возгорания проводки и даже пожара. При повышенной окружающей влажности этот процесс происходит достаточно быстро, так как между проводниками образуется тонкая плёнка, обладающая высоким сопротивлением, следствием чего является нагрев и обрыв цепи. Но всё же каждый электрик знает как соединить алюминиевый провод с медным, чтобы в дальнейшем избежать неприятной ситуации.

На видео ниже наглядно показаны последствия небезопасного контакта между медью и алюминием:

В любом случае рекомендуется заменить старую проводку на медную, которая будет иметь нагрузочную способность, соответствующую текущему потреблению электроприборов. Если нет возможности полностью заменить проводку на новую, то выполняют частичную замену проводки. В таком случае и возникает необходимость соединения старой и новой электропроводки – медного и алюминиевого проводов.

Способы соединения разных проводов

Существует несколько основных общепринятых распространённых приспособлений, которые дают возможность ликвидировать непосредственный контакт между двумя материалами, действующими друг на друга агрессивно. Рассмотрим каждый отдельно.

Клеммные колодки

Клеммные колодки могут быть оснащены болтовым или зажимным механизмом соединения. Данная конструкция даёт подключение к одному выводу алюминиевого, а к другому медного токопроводящего материала, которые контактируют между собой через стальную пластину. Пластина изготовлена из нейтрального металла, который не вступает в реакцию с медью и алюминием – обычно это латунные пластины либо медные луженые пластины. Например, широко применяемой клеммой Wago 2273, можно соединить одновременно от двух до восьми проводников разного сечения, выполнить крепёж на DIN-рейку с помощью специального монтажного адаптера.

Болтовой зажим в колодках более надёжен и применяется в силовых не высоковольтных цепях. Чаще всего он осуществляется с помощью «ореха». Это небольшая разветвительная коробка, выполненная из диэлектрического материала, в форме напоминающего грецкий орех, внутри которого расположен блок металлических пластин, через которые и происходит контакт между алюминиевыми и медными проводами. Все эти вышеописанные способы относятся к разъёмным соединениям, то есть для многоразового подключения и отключения, в случае необходимости.

На примере наглядно показывается выполненное скрепление меди и алюминия в распределительной коробке за счет использования латунных клеммников:

О том, как соединить провода клеммами WAGO, читайте в нашей отдельной публикации!

Метод опрессовки

Иногда, при прокладке и монтаже электропроводки, появляется необходимость в выполнении качественного неразъёмного соединения медных и алюминиевых проводов опрессовкой с помощью гильз. Чаще она встречается на вводе в электрический шкаф, распределительное устройство или при соединении кабеля с уже установленным агрегатом, где нельзя выполнить замену алюминия на медь, и наоборот.

Такой вид подсоединения проводников является более затратным, так как требует специального инструмента. Но в то же время, при проведении многочисленных монтажных работ такого плана, профессионалы часто выбирают именно его.

Опрессовка проводов гильзами обеспечивает более надёжный и долговечный контакт. Таким методом на производстве скрепляют медные и алюминиевые жилы даже к особо мощным и высоковольтным потребителям. Для выполнения этих работ необходим специальный инструмент и особые медно-алюминиевые гильзы. Их сжим может выполняться даже с помощью обычного молотка и металлических накладок, что не совсем правильно, или же существует профессиональный ручной гидравлический пресс.

Таким сжимом рекомендуется пользоваться не только при опрессовке гильз, но и наконечников. Кстати, они тоже могут быть выполнены наполовину из меди и алюминия, для подключения, например, алюминиевого кабеля к какому-либо аппарату с медными выводами или клеммами.

Обычно алюмомедные гильзы используют для соединения жил кабелей большого сечения. При небольших сечениях, например, в домашней электропроводке, выполняется опрессовка нескольких проводников одной гильзой. При этом провода заводят с разных сторон, для соединения как бы в стык, как показано на фотографии выше. Нельзя складывать алюминиевые и медные проводники параллельно друг другу (внахлест), как это было показано на иллюстрации с гидравлическим прессом, потому что в этом случае возникает прямой контакт алюминия и меди. Также нельзя использовать медные нелуженные гильзы с алюминиевым кабелем.

Болтовое соединение

Очень часто при работе с электропроводкой у простого человека, не занимающегося электромонтажными работами, в домашних условиях может появиться экстренная необходимость в создании хорошего и надёжного контакта между алюминиевым и медным проводом. Бежать в магазин для покупки специального инструмента и материалов не целесообразно при выполнении разовых работ, а их нужно сделать и при этом качественно.

Тогда имеет смысл воспользоваться обычным болтом с гайкой и несколькими шайбами. Главное, в этом методе — это разделить шайбами два металла, агрессивных друг к другу, так как показано на рисунке внизу.

Болтовое соединение алюминиевого и медного провода можно выполнить в распределительной коробке, которая является неотъемлемой частью любой проводки как в доме, так и в квартире. Таким образом, через болт с лёгкостью и достаточно качественно соединяются даже провода с разными жилами по сечению.

Колечки из провода должны быть завернуты в сторону затягивания гайки, при болтовом соединении. Это нужно чтобы при затягивании колечки не раскручивались и не увеличивались в диаметре, а наоборот плотнее оборачивались вокруг болта.

На видео наглядно показывается, как соединить жилы разного материала болтом:

Похожий способ — применение заклепочника. Ниже наглядно показывается, как соединить провода заклепкой:

Есть еще вариант применения алюмомедных наконечников и алюмомедных шайб. Можно опрессовать алюминиевый кабель наконечником и подсоединять к медной шине. Либо при использовании алюмомедной шайбы можно опрессовать алюминиевый кабель обычным алюминиевым кабельным наконечником и подключить на шину через данную шайбу.

Особенности соединения жил на улице

При монтаже кабельной линии по улице все элементы соединения подвержены воздействию внешних негативных факторов, таких как снег, обледенение, дождь и т. д. Поэтому для выполнения таких работ необходима только герметично закрывающаяся конструкция, устойчивая к ультрафиолетовым лучам и низким температурам. Осуществляя подключения на столбе, крыше и в другом открытом месте чаще всего применяются прокалывающие зажимы. Возможно вам будет интересно более подробно узнать, как соединить СИП с медным кабелем на улице, т.к. в этом случае как раз происходит соединение алюминия и меди на открытом воздухе.

В помещениях при прокладке кабеля в стене под штукатуркой кабель укладывается в штробе цельным, и любое соединение даже однородных металлов нежелательно. Всё подключения в розетке или распределительной коробке выполняются любым вышеописанным способом, подходящим для каждой индивидуальной ситуации.

Распространённые ошибки, полезные советы и правила

К вашему вниманию несколько полезных советов, позволяющих безопасно соединить алюминиевый провод с медным между собой:

1. Перед тем как соединить жилы пайкой нужно знать, что медь залудить будет очень просто, а алюминий только с помощью специального припоя.
2. Нельзя слишком сильно сжимать места соединения как многожильных, так и одножильных проводников. В противном случае возникнет деформация и повреждение жил.
3. Всегда стоит соблюдать маркировку и правильно подбирать клеммники в зависимости от сечения жилы и типа установки (в помещении или же на улице).
4. Ни в коем случае не используйте для соединения алюминиевой и медной проводки обычные скрутки. Это один из самых небезопасных способов коммутации жил, который чаще всего приводит к пожару.

Это и все, что мы хотели рассказать вам о том, как выполнить соединение медного и алюминиевого провода. Надеемся, предоставленные способы и правила помогли вам понять всю сущность работ!

Будет полезно прочитать:

Соединение медного и алюминиевого провода: правила и способы

Во время проведения ремонтных работ в жилых и нежилых помещениях зачастую приходится сталкиваться с такой проблемой, как необходимость соединения проводов, выполненных из разных по своим химическим и физическим свойствам материалов. Обычно речь идет об алюминии и меди, так как именно они обладают высоким уровнем токопроводимости и теплоотдачи, предлагаясь по вполне доступной цене.

Почему медный и алюминиевый провода нельзя просто скрутить

Может случиться так, что при вполне исправной проводке понадобится еще несколько розеток или дополнительные точки освещения, да и замену отдельных участков сети еще никто не отменял. В этом случае нередко приходится соединять два разных материала, а в частности, медь и алюминий, хотя прямая их скрутка является категорически противопоказанной.

Объясняется это предостережение довольно просто, ведь в случае незащищенного контакта межу рассматриваемыми элементами происходит процесс электромеханической коррозии ввиду гальванической несовместимости используемых материалов. Проще говоря, любой такой узел можно сравнить с батарейкой, мгновенно окисляющейся при повышенной влажности. Как результат, этот участок начинает греться, что чревато воспламенением. Это не означает, что использование подобных соединений является недопустимым, другое дело, что их вполне реально проводить по специальным схемам, не противоречащим ПУЭ.

Соединение при помощи зажимов

Существует несколько способов безопасного соединения электрических проводов, обладающих разным составом и свойствами, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Один из них заключается в использовании специальных соединительных зажимов, именуемых орехами. Продаются такие зажимы в любом строительном магазине, и применить их на практике сможет даже самый неопытный мастер.

Для этого необходимо разобрать корпус соединительного приспособления, вставить заранее зачищенные кончики проводов в раскрученные пазы плашек, затянуть крепежные болты и закрыть корпус, предварительно расположив плашку внутри него. На финишном этапе фиксируются стопорные кольца, и монтаж считается выполненным.

Безопасность таких зажимов обеспечивается за счет находящейся внутри противоокислительной пасты, хотя бытует мнение, будто они не способны дать 100-процентную изоляцию.

Объясняются эти риски довольно просто, ведь из-за особенностей конструкции устройства между пластиной и соединением неминуемо образуется зазор. Как следствие, становится возможным его выгорание.

Болтовое соединение

Считается, что этот вариант надежнее предыдущего, да и по деньгам он обходится гораздо дешевле. Все, что нужно – это соединить жилы с помощью болта и трех шайб с обязательной стальной прослойкой между разными элементами, а также гаечный ключ для фиксации. Еще одним преимуществом болтового соединения является способность коммутировать провода с разной толщиной сечения и количеством жил. Кроме того, с помощью этого нехитрого набора можно объединять в общую цепь сразу несколько проводников. Однако и эта схема имеет несколько существенных недостатков, главный из которых заключается в громоздкости соединительного узла.

Соединение клеммниками

Использование клеммных колодок также помогает обеспечить безопасное соединение, предоставляя мастеру возможность выбора среди элементов, обладающих разным размером и количеством ячеек (его можно легко подогнать, обрезав все лишнее). Для обеспечения надежного контакта таким способом, необходимо открутить один из зажимных болтов, и протянуть в освобожденную таким образом клемму зачищенный на 5 миллиметров провод.

После этого крепление вновь закручивается, в результате чего проводник автоматически прижимается к гильзе. Такая же операция проделывается с другим проводом, главное только не переусердствовать с закручиванием винта. В целом эта схема является довольно приемлемой, если не использовать соединение из нескольких проводников.

Основные ошибки

Стоит отметить, что даже опытные мастера могут допустить ошибку при стыковке разных проводников, которая может серьезно аукнуться в дальнейшем. Избежать такого развития событий поможет ознакомление с несколькими простыми правилами, которые являются очень полезными при практическом применении:

1. Перед использованием все провода обязательно подвергаются лужению. При этом залудить медь намного проще, чем алюминий, на кончике которого выполняется специальный припой.
2. Ни в коем случае нельзя пережимать провода в местах их соединения. Также не рекомендуется делать коммуникацию слишком слабой, ведь и в том, и в другом случае возникает риск проводниковой деформации.

Рекомендуется строго соблюдать правила и порядок соединения и подбирать оптимальные для сечения проводов и других их характеристик коннекторы.

Если не хватает опыта и знаний для качественного монтажа проводов, то лучше обратиться за помощью к квалифицированным мастерам, которые смогут обеспечить должный уровень безопасности.

Соединение алюминиевого и медного провода

Соединение проводов из разнородных металлов (частный и наиболее распространенный случай – медь с алюминием) наиболее часто необходимо в тех случаях, когда домашняя проводка выполнена медным проводником, а ввод в дом сделан из алюминиевого.

Бывает наоборот. Главным здесь является контакт разнородных металлов. Непосредственное объединение меди и алюминия выполнять нельзя.

Причины кроются в электрохимических свойствах металлов. Большинство металлов при соединении друг с другом в присутствии электролита (вода – универсальный электролит) образуют некое подобие обычной батарейки. Для различных металлов разность потенциалов при их контакте различна.

Для меди и алюминия эта разность равна 0.65 мВ. Установлено стандартом, что максимально допустимая разница должна составлять не более 0.6 мВ.

При наличии большего потенциала, материал проводников начинает разрушаться, покрываться пленками окислов. Контакт в скором времени потеряет надежность.

К примеру, электрохимическая разность потенциалов некоторых других пар металлов составляет:

• медь – свинцово-оловянный припой 25 мВ;
• алюминий – свинцово-оловянный припой 40 мВ;
• медь – сталь 40 мВ;
• алюминий – сталь 20 мВ;
• медь – цинк 85 мВ;

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.

Резьбовое соединение

Самое надежное объединение проводов – резьбовое (болтовое). Проводники прижимаются друг к другу посредством болта и гайки. Для выполнения такого соединения на концах соединяемых проводов необходимо сделать колечки с внутренним диаметром, равным диаметру болта.

Также, как и для скрутки, медную жилу необходимо облудить. Обязательно подлежит облуживанию многожильный провод (даже если соединяются провода из одинакового металла).

Полученное соединение выглядит как бутерброд:

• головка болта;
• шайба (внешним диаметром не менее диаметра кольца на проводе);
• один из соединяемых проводов;
• второй провод;
• шайба, аналогичная первой;
• гайка;

Существенный недостаток такого метода – большие габариты и, как следствие, затруднения с изоляцией.

Клеммные колодки

Самый технологичный способ соединения проводов – использование специальных клеммных колодок.

Клеммные колодки обладают рядом преимуществ перед другими способами соединений:

1. Легкость монтажа.
2. Использование любых комбинаций материалов проводников.
3. Подключение проводников различного диаметра.
4. Нет необходимости выполнять манипуляции с проводом, кроме зачистки его конца от изоляции.
5. Нет необходимости выполнять изоляцию.
6. Удобство закрепления самой колодки.

Зажим проводника в клеммных колодках может выполняться 2 способами – непосредственно винтом, или посредством металлической прижимной пластины. Второй вариант предпочтительней, поскольку в первом случае существует риск повредить провод винтом (алюминий – очень мягкий металл).

Неразъемное соединение

Такой способ монтажа выполняется точно также, как и с помощью болта и гайки, но с применением специального инструмента – заклепочника. Принцип работы заклепочника кроется в устройстве заклепки.

Она представляет собой полую алюминиевую трубку с утолщением на одном конце. В заклепку вставлен металлический стержень с головкой. При протягивании стержня через заклепку, он формирует утолщение на другом конце заклепки, одновременно несколько расширяя саму трубку.

При достижении некоего предельного усилия, стержень обламывается, оставляя чистую сформированную заклепку. Если не учитывать стоимость инструмента, то цена отдельной заклепки делает такой вид монтажа самым дешевым после скрутки. Недостаток один – такое соединение одноразовое и неразъемное.

Еще один вариант неразъемных соединений получается при использовании специальных медных луженых соединительных трубок. Такие трубки выпускаются нескольких диаметров под наиболее распространенные диаметры соединяемых проводов.

Зачищенные концы проводов вставляются в противоположные концы трубки и последняя обжимается специальным приспособлением. Вместе со скруткой это самый компактный вид соединения проводников.

Альтернативные варианты

Довольно широко в последнее время стал применяться метод соединения разнородных проводов с помощь специальных пружинных зажимов. Наиболее известны зажимы фирмы Wago.

Такие зажимы бывают 2 разновидностей:

1. Одноразовые, без возможности вытаскивания провода.
2. Рычажковые, многоразового использования.

Принцип действия заключается в специальном пружинном зажиме из особого сплава, который заключен в пластиковый корпус. Конструкция кромки зажима позволяет врезаться в тело металла даже при наличии толстой пленки окисла на нем.

Зажимы выпускаются практически на все используемые диаметры проводников и рассчитаны на токи до 34 А. Однако, опыт электромеханических работ подсказывает, что величину максимально допустимого тока необходимо уменьшить в несколько раз, то есть зажимы надо приобретать с некоторым запасом по току.

Монтаж проводки с использованием пружинных зажимов самый быстрый. Из минусов следует отметить достаточно высокую стоимость материалов.

Особенности применения соединений при наружных и внутренних работах

Все перечисленные способы соединения проводников из разнородных металлов предназначены для внутренней электрической сети. Для работ на открытом воздухе лучше применить специальный пластиковый зажим «Орешек».

В пластиковом корпусе зажима находятся несколько металлических пластин. Корпус зажима стягивается специальными винтами и надежно защищает место соединения от контакта с окружающей средой. Как правило, наружные электрические сети не столь критично относятся к габаритам соединения, как внутри помещений, поэтому соединений зажимом «Орешек» довольно неплохой вариант.

Блиц-советы

И напоследок, несколько советов, которые следует принять к сведению, чтобы обезопасить себя в дальнейшем и не переделывать заново работу:

1. Для зачистки проводниковне следует пользоваться бокорезами, пассатижами либо иным инструментом с подобным принципом действия. Для того, чтобы перерезать изоляцию, не затрагивая тело провода, требуется значительный опыт и все равно в большинстве случаев целостность провода будет нарушена. Алюминий – мягкий метал, но он очень плохо переносит перегибы, особенно если нарушена целостность поверхности. Не исключена возможность, когда провод переломиться уже в процессе монтажа. И гораздо хуже, если это случиться несколько позже. Снимать изоляцию необходимо острым ножом, двигая его вдоль проводника, подобно зачистке карандаша. Даже если острие ножа снимет некоторый слой металла, царапина вдоль провода не страшна.
2. Для залуживания медных проводников ни в коем случае нельзя принимать кислотосодержащие флюсы (хлористый цинк, травленая соляная кислота и так далее). Даже тщательная очистка соединения не спасет его от разрушения в течении некоторого времени.
3. Многожильные проводники перед монтажем требуется обязательно облудить для получения монолитного проводника. Исключение составляют только пружинные зажимы и клеммные колодки с прижимными пластинами.
4. Шайбы, гайки и болты для разъемного или неразъемного соединений не должны быть из оцинкованного металла. Разность потенциалов медь – цинк составляет 0.85 мВ, что значительно больше разности при непосредственном соединении меди и алюминия.
5. По этой же причине не следует приобретать чрезмерно дешевые клеммные колодки неизвестного производителя. Практика показывает, что металлические элементы в таких колодках зачастую имеют цинковое покрытие.
6. Нельзя пользоваться советом защищать непосредственное соединение медных и алюминиевых проводников различными водоотталкивающими покрытиями (смазка, парафин). Машинное масло только с кожи удалить трудно. Солнце, воздух, отрицательные температуры разрушат защитное покрытие гораздо быстрее, чем этого хотелось бы. Кроме этого, некоторые смазки (особенно жировой солидол) изначально содержат в своем составе до 3% воды.

{SOURCE}