Большинство людей, имеющих хоть какое-то отношение к проведению электромонтажных работ, известен факт, касающийся стыка медных и алюминиевых проводов: их соединять не советуется. Впрочем, многие люди об этом знают, однако все равно делают: авось как-нибудь продержится.
В результате получается, что медно-алюминиевая скрутка служит весьма и весьма недолгий век. В случае, когда соединение размещается на открытом воздухе или в комнате, где повышенная влажность, то срок службы подобной пары значительно сокращается.
А ведь ситуации, в которых требуется произвести соединение именно медных и алюминиевых проводов, далеко не редкость. В частности, подобное явление практически стало правилом при проведении ремонтных работ в помещениях с проложенной проводкой из алюминия.
В таких случаях решением проблемы станут специально изготовленные клеммники или соединения болтового типа, через которые и будет осуществляться контакт медного и алюминиевого проводов. За счет применения клеммного или болтового соединения устраняется прямой контакт между двумя металлами. Рассмотрим наиболее популярные варианты таких соединителей, не углубляясь в детали конструкции.
Пожалуй, один из наиболее ранних и протестированных способов – это использования клеммного соединения типа «орешек». Как нетрудно догадаться, причиной названия послужило внешнее сходство формы переходника с орехом.
Конструкция такого соединения представляет собой три пластины, которые зажимают провода между собой. Преимуществом такого вида соединений является отсутствие необходимости разорвать магистраль для установк отходящего провода. Нужно только открутить пару болтов, вложить между пластинами нужный провод, а затем вернуть болты на место. Отходящему проводу предназначено место между средней и третьей пластиной. После установки его на место соединение фактически завершено.
На втором месте по популярности размещаются пружинные клеммы экспресс-соединения. Как следует из названия, их использование предоставляет максимальную быстроту соединения. И в самом деле, для выполнения соединения потребуется лишь зачистить концы медного и алюминиевого проводов, а затем вставить их в отверстия и зафиксировать.
Внутри такого клеммника находится специальная смазка, препятствующая окислению проводов. Следует учесть, что подобные переходники наиболее подходят для цепей освещения или иных участках с небольшой нагрузкой. К примеру, использование его в силовой цепи может вызывать перегрев контакта и его разрыв.
Достаточно широкое применение нашли и клеммные колодки. Выглядит она как планка, на которой находятся клеммники. Для подключения к ней провода требуется выполнить зачистку проводника, а затем зафиксировать его в отверстии с помощью крепежного винта. Соответственно, другой провод вставляется в другое отверстие.
Допустим вариант, при котором провода из меди и алюминия будут соединяться болтовым соединением. Для этого необходимо на болте между проводниками из разных металлов поместить специальную анодированную шайбу, предотвращающую непосредственный контакт материалов.
Следует иметь в виду, что монтажными работами должны заниматься специалисты соответствующего профиля. В дальнейшем следует выполнять регулярную проверку винтовых и болтовых соединений: для провода из алюминия это два раза в год, для медных участков – один раз в 2 года.
Можно ли скручивать медный провод с алюминиевым
Начнем с того, что можно ли соединять алюминиевые провода с медными, и не приведёт такое соединение к пожару? Ответ да, можно. Но давайте сперва ознакомимся с этими материалами.
Если задаться вопросом какая проводка лучше, медная или алюминиевая, то выбор конечно за медной. Это выходит из технической характеристики меди, сечение алюминиевого провода в тех же условиях приходится брать больше. Есть и минусы, медь дороже. Отличить медный провод от алюминиевого легче по цвету, медь имеет красноватый оттенок, алюминий — серый, белый.
Посмотрев на электротехнические показатели металлов, отпадает вопрос в том, что лучше проводит ток. Вот некоторые сведения:
Так почему нельзя скручивать медные и алюминиевые провода, ведь скрутка, особенно при небольшом сечении, является самым дешёвым вариантом в плане как средств, так и времени? Все дело в том что, эти материалы при соединении создают гальваническую пару.
Гальваническая пара — 2 металла разного рода, соединение которых между собой приведёт к повышенной коррозии. Именно такой гальванической парой являются медь и алюминий. Электрохимические потенциалы двух металлов слишком разные, поэтому скорая коррозия увеличит сопротивление в месте соединения и последует его нагрев. Более подробно о совместимости металлов указано в ГОСТ 9.005-72. Ниже привожу таблицу с некоторыми данными по металлам:
Гальваническая совместимость мелталов
Добиться качественного контакта двух проводников можно разными способами (пайкой, применением простой клеммной колодки, более дорогих клемм WAGO или обыкновенного болта с гайкой).
Почему нельзя соединять напрямую медь и алюминий
Для этого стоит напрячь свою память и вспомнить школьный курс химии и физики. Для начала, вспомним, что такое гальванический элемент. Проще говоря, гальваническим элементом является простая батарейка, которая генерирует электрический ток. Принцип его появления основывается на взаимодействии двух металлов в электролите. Так вот, скрутка между медным и алюминиевым проводом и будет такой же батарейкой.
Гальванические токи быстро разрушают материал. Правда, в сухом воздухе их появление исключается. И если сделать скрутку к розетке, то она не развалится за несколько часов. Однако впоследствии неприятности такой проводке обеспечены.
С течением времени материалы, из которых сделаны провода, разрушаются, вместе с этим постоянно возрастает сопротивление. Если к розетке подключат мощный потребитель тока, то скрутка начнет нагреваться.
При регулярном использовании такой розетки, возрастает угроза пожара. Поэтому соединять алюминиевый проводник с медным строжайше запрещено. Однако, возникают экстренные ситуации, когда сделать такое соединение просто необходимо.
Причины несовместимости
Основные причины нежелательного соединения между собой этих двух металлов кроет в себе алюминиевый провод.
результат скрутки меди и алюминия — перегрев соединения, плавление изоляции, возможность возгорания
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.
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.
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.
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.
Правила соединения медных проводов с алюминиевым
Существуют безопасные способы соединения медных и алюминиевых проводов:
Соединение скруткой
Скрутка, хотя правилами ПУЭ в настоящее время запрещена, является одним из самых распространенных способов соединения проводов в быту, благодаря простоте и не требующая дополнительных затрат. Но при соединении разнородных металлов, скрутка является и самым низко надежным способом соединения проводников.
При колебаниях температуры окружающей среды, из-за линейного расширения металлов, между проводами в скрутке образуется зазор, увеличивается сопротивление контакта, начинает выделяться тепло, провода окисляются, и контакт в конечном итоге между проводниками полностью нарушается. Конечно, это происходит спустя не один год, но, тем не менее, если планируется надежная долговременная работа электропроводки, то соединение проводов скруткой лучше заменить более надежным, например резьбовым или с помощью клеммных колодок.
Но если возникла необходимость скрутить провода, то скрутку нужно выполнять таким образом, чтобы проводники обвивали друг друга, а не один обвивал другой. На фотографии слева показана скрутка, которую делать недопустимо, так как не будет, обеспечена достаточная механическая прочность соединения. Скрутку медного проводника и алюминиевого без принятия мер по дополнительной герметизации ее недопустимо. Герметизировать скрутку можно любым водостойким защитным лаком.
Максимально надежное соединение медного и алюминиевого проводников получится, если медный провод предварительно залудить припоем. На правой фотографии скрутка медного и алюминиевого проводов выполнена правильно. Соединять провода можно разного диаметра, многожильный провод с одножильным проводом. Только многожильный провод необходимо предварительно пролудить припоем, сделав, таким образом, его одножильным. Витков в скрутке должно быть не менее трех для толстого провода и не менее пяти для тонкого, диаметром менее 1 мм.
Болтовое соединение
Этот способ считается самым доступным, надежным и простым. Для обустройства понадобится:
Болт;
Гайка;
Стальные шайбы (несколько штук);
Гаечный ключ.
Вам это будет интересно Описание кабеля ВВГ
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).
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.
Несколько слов о правилах болтового соединения проводов
Зачастую во время работ с электрической проводкой в домашних условиях человек, который не занимается специфическими работами, может задаться вопросом о том, как надежно соединить алюминиевые и медные провода. Естественно, в такой ситуации бежать на рынок для того, чтобы приобрести специальные инструменты, нет смысла. Это объясняется тем, что работа носит разовый характер, но выполнить ее все же необходимо.
В подобном случае в ход вполне может пойти обычная гайка с парочкой шайб и простой болт. В этом методе главное – выполнить разделение шайбами двух агрессивных по отношению друг к другу металлов.
На заметку! Решив отдать предпочтение болтовому соединению, стальную шайбу можно заменить деталью, выполненной из латуни. Если под рукой присутствует металл, ее можно даже самостоятельно вырезать. Что же касается варианта с шайбой, произведенной из стали, ее можно применять только в тех сетях, где нагрузка не слишком велика.
Соединение медных проводов с алюминиевыми болтовым способом можно осуществлять в распределительных коробках. Без таких конструкций невозможно представить проводку, причем ни в домах, ни в отдельных квартирах. Таким образом, с помощью болта можно оперативно и легко решить вопрос относительно того, как соединить многожильный и одножильный медный провод.
Соединение алюминиевых и медных проводов болтовым способом можно осуществлять даже в распределительных коробках.
При болтовом соединении колечки, образуемые из провода, должны заворачиваться в сторону закручивания гайки. Это необходимо для того, чтобы избежать раскручивания колечек и увеличения их в диаметре во время затягивания. Наоборот, данный метод поспособствует более плотному обороту вокруг болта.
Кроме того, существует вариант использования алюмомедных шайб и наконечников. Здесь есть несколько путей:
Осуществить опрессовку алюминиевого кабеля с помощью наконечника и выполнить подсоединение к шине, сделанной из меди.
Опрессовать кабель, изготовленный из алюминия, стандартным алюминиевым наконечником и произвести подключение к шине посредством данной шайбы.
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.
Вам это будет интересно Особенности саморегулируемого греющего кабеля
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.
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.
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.
Гильзовое соединение
Реализация сростка этого типа основана на механической фиксации концов сращиваемых проводов биметаллической гильзой, рисунке 4. После ввода проводов гильзу опрессовывают, а затем при необходимости дополнительно изолируют. Сильная сторона гильзового соединения – компактность получившегося сростка.
Для увеличения надежности установочные гнезда выполняют глухими, а опрессовку производят не пассатижами, а специальным инструментом с рабочим органом круглой или шестигранной формы.
Рисунок 4. Алюмомедная гильза
Как соединить алюминиевый провод с алюминиевым неразъемным способом
Соединение неразъемного типа наделено всеми достоинствами резьбового. Разница состоит лишь в некоторых моментах:
возможность разобрать и собрать заново соединения, не нарушая заклепку;
необходимость присутствия специальных приспособлений для осуществления заклепки.
На сегодняшний день заклепки нашли широкое применение для неразъемных соединений тонкостенных элементов конструкций в процессе создания перегородок. Оперативность, небольшая цена и прочность – основные преимущества представленного типа неразъемного соединения.
Суть функционирования заклепочника довольно проста. Он втягивает и отрезает стальные стержни, продетые сквозь трубчатую заклепку со шляпкой, сделанную из алюминия. Стержни обладают утолщением, и во время втягивания заклепки в трубку она расширяется.
С помощью заклепочника можно произвести не только неразъемные соединения тонкостенных элементов, но и надежно соединить электропровода.На заметку! Существуют заклепки различных типов, диаметров и вариаций длины. Поэтому каждый может выбрать оптимальный вариант для выполнения персональных задач.
Для соединения проводников с помощью заклепки понадобится их подготовить таким же образом, как и для резьбового соединения. Диаметр колец должен быть немного больше, чем диаметр заклепки. Оптимальный размер – 4 миллиметра.
На заклепку надевают детали в следующем порядке:
проводник из алюминия;
пружинная шайба;
проводник из меди;
плоская шайба.
Затем стержень из стали вставляют в заклепочник и прижимают его ручки до момента защелкивания. Этот звук свидетельствует об обрезке излишков стальных стержней. Вот и все, соединение выполнено.
Степень надежности как одного, так и второго представленного типа соединения посредством заклепки, довольно высокая. Подобный метод соединения можно успешно использовать для того, чтобы срастить поврежденные участки в процессе ремонта проводников в стене. Однако при этом следует непременно обеспечить отличную изоляцию оголенных мест соединений.
Так как заклепки существуют различных типов, диаметров и длины, то каждый сможет выбрать подходящий вариант.
Как соединить медь с алюминием резьбовым методом
Соединение проводов посредством гаек и винтов, в случае корректного выполнения, представляет собой наиболее надежное решение и обеспечивает должный контакт в течение всего срока эксплуатации электропроводки. Ответом на вопрос о том, можно ли соединять медные и алюминиевые провода различных видов посредством резьбового соединения, будет однозначное «да». Применяя резьбовое соединение, можно работать с толстыми, одножильными, тонкими, а также многожильными проводами. Главное – не допустить прямого контакта проводов, выполненных из алюминия и меди.
Перед соединением проводов резьбовым способом нужно провести зачистку до блеска металла и сформировать кольца.
Перед тем как соединить электрические провода резьбовым способом, предстоит провести подготовку: снять изоляцию с проводников на такую длину, которая равна четырехкратному диаметру винта, в случае окисления жил – осуществить зачистку до блеска металла, а также сформировать кольца.
После этого винт окольцовывается в следующем порядке:
пружинная шайба;
простая шайба;
кольцо одного проводника;
простая шайба;
кольцо другого проводника;
шайба;
гайка.
При завинчивании в гайку винта целый пакет стягивают до момента распрямления пружинной шайбы.
Проводникам, в которых диаметр жил не превышает 2-х мм, достаточно будет винта типа М4. Если же медный провод является многожильным, прежде всего необходимо выполнить его пролуживание посредством припоя.
Соединение проводов болтовым способом представляет собой наиболее надежное решение.
Особенности и секреты применения опрессовочного метода
Порой в процессе монтажа и прокладывания электрической проводки возникает необходимость получения качественного соединения проводов. В таком случае соединение алюминиевых проводов с медными осуществляется методом опрессовки с применением гильз. Зачастую такая потребность появляется на этапе ввода в электрические шкафы, распределительные приборы либо во время подключения кабеля к уже вмонтированному агрегату, где отсутствует возможность замены меди на алюминий, и наоборот.
Представленный тип соединения проводников характеризуется большой затратностью, поскольку предполагает использование специализированного оборудования и инструментов. Вместе с тем в процессе выполнения многократных подобных работ профессионалы зачастую отдают предпочтение именно этому методу.
Обратите внимание! Не рекомендуется складывать проводники, сделанные из меди и алюминия, в параллельном друг другу направлении, иными словами, внахлест. Дело в том, что в подобном случае медь и алюминий контактируют напрямую. Кроме того, лучше отказаться от использования медных нелуженых гильз в сочетании с кабелем, произведенным из алюминия.
Надежное соединение алюминиевых проводов с медными можно получить используя метод опрессовки с применением гильз.
Благодаря опрессовке проводов гильзами гарантируется более долговечный и надежный контакт. Подобным способом на производстве выполняют скрепление алюминиевых и медных жил даже с мощными потребителями.
Для выполнения таких работ потребуются специальные алюминиево-медные гильзы. Если в распоряжении нет ручного гидравлического пресса, их сжим может осуществляться с применением стандартного молотка и накладок из алюминия.
На заметку! Подобный сжим рекомендуют использовать при выполнении опрессовки не только гильзами, но и наконечниками. К слову, они тоже могут производиться наполовину из алюминия и меди. Это позволяет подключать алюминиевый провод к различным аппаратам с клеммами либо выводами из меди.
Зачастую алюмомедные гильзы применяют для того, чтобы соединить жилы кабелей, которые имеют большое сечение. Если же сечение несущественное, осуществляют опрессовку пары проводников единственной гильзой. При этом провода лучше заводить встык – с двух сторон.
Опрессовку жил кабелей, имеющих небольшое сечение производят одной гильзой.
Заключение
Медные и алюминиевые провода допустимо соединять при выполнении несложных правил.
Соединение в домашних условиях осуществляется с помощью подручных средств или простых покупных компонентов.
Выбор конкретного способа соединения зависит от места монтажа, предпочтений электрика и наличия расходных материалов.
