Соединение алюминиевых и медных проводов между собой

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

Существует мнение, что недопустимо соединять алюминиевые и медные провода напрямую между собой и это, по сути, научно доказанный факт. Можно ли подключить медный кабель с оцинкованной клеммой? Конечно, вы не сможете сразу дать ответ, но уже через минуту вы сможете ориентироваться в этой задаче не хуже опытного химика.

Что произойдет, если соприкоснутся два разных проводника с током? Если влаги нет, соединение всегда будет надежным. Но в атмосферном воздухе всегда есть водяной пар, который и виноват в разрушении контактов. Каждый проводник с током имеет определенный электрохимический потенциал. Это свойство металлов широко используется в технике, например, изготавливаются термопары.

Но если вода попадает между металлами, она образует короткозамкнутый гальванический элемент, начинает течь ток, и так же, как в гальванической ванне разрушается один из электродов, разрушается один из металлов в месте соединения. Электрохимический потенциал каждого проводящего материала известен, и зная его значение, можно точно определить, какие материалы можно соединять друг с другом.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ) возникающих между соединенными проводниками

Металл Медь, ее сплавы Свинцово-зольный припойАлюминийДюралюминийСтальНержавеющая стальЦинковое покрытиеХромовое покрытиеСереброУглерод (графит)Золото ПлатинаМедь, ее сплавы0,650,85Свинцово-оловый припой0,65Алюминий0,650.901.001.05Дюралюминий0.700.75Мягкая сталь0.700.800.85Нержавеющая сталь0,75Цинковое покрытие0,850,750.651.101.201.25Хромированный0,65Серебряный0,900,701.10Углерод (графит)1 000 700,801,20Платиновое золото1 050 750,851,25

0,00	0,25	0,35	0,45	0,10	0,20	0,25	0,35	0,40
0,25	0,00	0,40	0,10	0,20	0,15	0,60	0,05	0,50	0,60
0,40	0,00	0,30	0,20	0,55	0,20	0,45
0,35	0,10	0,30	0,00	0,10	0,25	0,50	0,15	0,60
0,45	0,20	0,20	0,10	0,00	0,35	0,40	0,25
0,10	0,15	0,55	0,25	0,35	0,00	0,10	0,35	0,45	0,50
0,60	0,20	0,50	0,40	0,00
0,20	0,05	0,45	0,15	0,25	0,10	0,00	0,45	0,55	0,60
0,25	0,50	0,60	0,35	0,45	0,00	0,10	0,15
0,35	0,60	0,45	0,55	0,10	0,00	0,05
0,40	0,65	0,50	0,60	0,15	0,05	0,00

Согласно требованиям стандарта допускается механическая связь между материалами, электрохимический потенциал (напряжение) которых не превышает 0,6 мВ. Как видно из таблицы, надежность контакта при соединении меди с нержавейкой (потенциал 0,1 мВ) будет значительно выше, чем с серебром (0,25 мВ) или золотом (0,4 мВ)!

А если медный провод покрыт оловянно-свинцовым припоем, то его можно смело соединять с алюминием любым механическим способом! Ведь электрохимический потенциал, как видно из таблицы, будет всего 0,4 мВ.

Причины несовместимости

Основные причины нежелательного соединения этих двух металлов кроются в алюминиевом проводе.

результат скручивания меди и алюминия: перегрев соединения, расплавление изоляции, возможность возгорания

Причин три, но все они приводят к одному результату: со временем ослабевает контактное соединение проводов, оно начинает перегреваться, плавится изоляция, происходит короткое замыкание.

1. Алюминиевая проволока имеет свойство окисляться под воздействием влажности воздуха. При контакте с медью это происходит намного быстрее. В оксидном слое значение удельного сопротивления выше, чем у самого металлического алюминия, что приводит к чрезмерному нагреву проводника.
2. По сравнению с медным проводником алюминий мягче и имеет меньшую электропроводность, поэтому нагревается сильнее. В процессе эксплуатации проводники многократно нагреваются и охлаждаются, в результате чего происходит несколько циклов расширения и сжатия. Но алюминий и медь имеют большую разницу в величине линейного расширения, поэтому изменение температуры приводит к ослаблению контактного соединения, а слабый контакт всегда является причиной сильного нагрева.
3. Третья причина заключается в том, что медь и алюминий гальванически несовместимы. Если их скрутить, то при прохождении электрического тока через такой узел даже при минимальной влажности произойдет химическая реакция электролиза. В свою очередь вызывает коррозию, в результате чего снова разрывается контактное соединение, а как следствие – нагрев, плавление изоляции, короткое замыкание, возгорание.

Что происходит при присоединении разнородных металлов

Каждый проводник имеет свой электрохимический потенциал. Эта особенность с успехом используется при изготовлении батарей, аккумуляторов. Но когда два металла соприкасаются во влажных условиях, под нагрузкой, они начинают активно разрушаться. Результатами этого процесса являются: воспламенение изоляции, обрыв цепи.

Устранение такого дефекта скрытой проводки потребует времени на обнаружение, вскрытие и восстановление поверхности стен. Это происходит, когда соединение было сделано просто путем скручивания двух разных нитей. При правильном подключении электрический контакт будет надежным и прослужит долго.

Как соединять правильно медные и алюминиевые провода

Зная причины и возможные пути решения проблемы, можно приступать к разбору вопроса, как правильно подключить медно-алюминиевый кабель. А вот и сразу несколько вполне логичных ответов, некоторые из которых мы уже давали в предыдущем разделе.

Начнем с вопроса смазки. Это может быть технический вазелин, литол и любая другая смазка, препятствующая окислению металла и попаданию влаги. Но тут возникает вопрос с последующей изоляцией такого соединения. Ведь изолента очень плохо ложится на смазку, и термоусадка может ее просто выдавить.

Примечание! В любом случае витое соединение запрещено. А для таких разнородных металлов кручение может быть губительно вдвойне.

Клеммы для соединения проводов	Вы можете соединять медные и алюминиевые кабели, используя различные клеммы. Он может быть пружинным, винтовым или любого другого типа, только учтите, что алюминий и медь не должны соприкасаться.
Латунные втулки	Если вы пытаетесь соединить цельный алюминиевый и многожильный медный провод винтовой клеммой, рекомендуется использовать специальные латунные клеммы. Кроме того, они должны использоваться для обоих металлов.
Обжимные клеммы для винтового соединения	Это связано с тем, что с алюминиевым винтовым зажимом вы можете потерять часть или даже все поперечное сечение. Алюминиевый материал довольно гладкий, и качественный закрученный винт вполне может его передать.
Наконечник для многожильного медного провода	С многожильным медным кабелем ситуация аналогична. Но только в этом случае, затянув винт, можно оборвать часть проводов на проводнике. Опять же, уменьшение сечения. Поэтому эти советы могут стать отличной панацеей от подобных аварий. К тому же цена на такие изделия сущие копейки.
Обжимные втулки для проволоки	Одним из возможных вариантов соединения медного кабеля с алюминиевым может быть использование специальных обжимных гильз. Сейчас на рынке достаточно представлены латунные гильзы. Для более наглядной демонстрации один из его краев белый, а другой медный. Они специально разработаны для обжима медных и алюминиевых проводов.
Соединение проводов пайкой	Алюминиевый и медный провод также можно соединить пайкой. Только в этом случае вам понадобится специальный припой для алюминия и качественное лужение медной жилы. Кстати, для предотвращения электролиза будет достаточно просто лужения медного проводника.
Проволочная сварка	Пайка для таких соединений обычно не используется из-за разной температуры плавления металлов. И не защищает от процесса электролиза. Поэтому о сварочных кабелях лучше забыть.
Сальники с винтовыми зажимами для кабелей большого сечения	Перед подключением алюминиевых и медных кабелей большого сечения на них лучше надеть специальные наконечники. Они запрессованы и обычно имеют латунный контакт. Это позволяет без проблем соединять их в будущем обычным винтовым соединением.

Способы соединения

Для преодоления описанных трудностей соединение медных и алюминиевых жил осуществляется с помощью:

• непосредственный контакт (кручение, заклепки, сварка, запрессовка);
• косвенные (винтовые зажимы, клеммные колодки).

Вторая группа предпочтительнее. Если используются способы первого, рекомендуется предварительно залужить провода припоем.

С помощью болтов и стальных шайб

Это доступный способ, необходимые предметы легко найти. Вам понадобятся стальные болты, такие как М4, М5, неоцинкованные шайбы и гайки.

Сначала с концов проводов снимается изоляция, и они сгибаются в форме колец. По краям болта и между проводниками устанавливаются шайбы и затягивается гайка. В результате получается многослойное соединение, которое не допускает прямого контакта кабелей.

Минус в том, что конструкция громоздкая и при высоких напряжениях все равно греется.

С помощью скрутки

Этот способ удобен тем, что здесь нет дополнительных элементов, но для соединения меди и алюминия применяется редко.

Если применения скручивания не избежать, придерживайтесь следующих правил:

• концы проводов скручены, взаимная намотка друг на друга не допускается;
• медная жила покрыта оловом, особенно если она многожильная;
• место контакта защищается влагостойким составом (литол, технический вазелин и др.).

Существует 3 вида скрутки:

• просто;
• повязка – дает лучший результат;
• канавка.

При диаметре соединяемых проводов до 1 мм делают не менее 5 витков, а для проводников большего сечения — не менее 3.

Клеммники

В список инструментов и расходных материалов для электрика входят клеммные колодки. Клеммники — медные или латунные, покрытые слоем никеля, рассчитанные на кабели определенного сечения и покрытые слоем изоляционного пластика. Кабели крепятся 2 маленькими винтами.

При соединении медных и алюминиевых клеммных колодок необходимо правильно затянуть крепежные винты. Если затянуть их слишком сильно, можно повредить алюминиевые жилы, что не очень хорошо скажется на дальнейшей эксплуатации проводки. Поэтому необходимо найти золотую середину: не затягивать слишком сильно, но добиться качественного контакта.

С помощью клеммных колодок Wago

Немецкие клеммы «Ваго» просты в эксплуатации: достаточно вставить провод в отверстие, где его будет фиксировать пластина. Преимущество такой конструкции в том, что здесь каждая жила находится в отдельной ячейке, поэтому они не соприкасаются друг с другом. Производитель уже нанес на клеммы пасту, препятствующую окислительным процессам. Недостатком является то, что они одноразовые и стоят немного дороже, чем другие клеммные колодки.

С помощью заклепок

При создании неразъемного соединения используются заклепки. Эти элементы состоят из трубки и сердечника. Для их установки требуется заклепочник. Концы проводов наматываются в виде колец, между ними вставляется шайба, и все надевается на заклепку. С помощью пистолета зажимается, сердечник расклинивает трубку и получается соединение, похожее на болт, только цельное.

С помощью паяльника

Этот способ надежен, но его применение требует специальных навыков и паяльника.

Припаивать провода можно в следующей последовательности:

1. Изоляция снимается с обеих жил, этот отрезок в медном кабеле должен быть примерно на 30% длиннее, чем в алюминиевом.
2. Медь лужится канифолью по всей чистой площади.
3. Вены плотно скручены между собой.
4. Стык покрывается алюминиевым флюсом и сверху наматывается припой.
5. Чтобы флюс не испарялся при пайке, скрутку зажимают с обоих концов острыми зубцами (они будут теплоотводами) и равномерно прогревают паяльником.
6. Соединение промывают от флюса сначала содовым раствором, затем мыльным составом и проточной водой.
7. Высушить и изолировать.

Опрессовка

Варианты обжима проволоки

При обжиме проводов на место соединения надевается пластиковая или металлическая втулка или наконечник. Гильза и наконечник позволяют зафиксировать и усилить контакт между жилами. Внешне рукав представляет собой трубку с изоляцией. Наконечник обычно выполнен в виде пластикового колпачка, в который продеваются соединяемые провода. После продевания проводов насадку или гильзу необходимо обжать тисками.

Есть насадки с прижимным кольцом или конической пружиной. Они надеваются на скрученные провода и обжимаются пассатижами. С помощью такой обжимки можно крутить самому в домашних условиях. Металлическое кольцо внутри надежно фиксирует контакт между проводами.

Пружинные и самозажимные клеммники

Соединительные кабели с пружинными клеммными колодками

В продаже можно найти одноразовые и многоразовые клеммники и колодки. Пружинные устройства надежно фиксируют жилы пружиной, которую при необходимости можно ослабить при установке или снятии кабеля. Когда рычаг опущен, медь и алюминий будут надежно закреплены внутри клеммной колодки. Одноразовые устройства сдавливают провода, когда они вставлены в розетку, чтобы их вытащить, нужно приложить физическое усилие. В результате пружинный механизм может быть поврежден и повторное использование становится невозможным.

Ассортимент одноразовых и многоразовых клеммных колодок широк. Они отличаются количеством соединяемых ветвей проводки, сечением установленного кабеля. Использование клеммников — один из самых популярных и удобных способов создания контакта между проводами.

Wago выпустила первые клеммные колодки с самозажимным механизмом. Они создают и продают одноименные соединители. Аналогов на рынке много, в том числе и неизвестных фирм. Такие устройства могут быть ненадежными, поэтому всю бытовую технику рекомендуется приобретать в специализированных магазинах.

Алгоритм подключения самозажимной клеммной колодки Wago:

• Снимите изоляционный слой проводов примерно на 0,5-1 см.
• Установите оголенную часть жилы в соответствующее гнездо на клеммной колодке.
• Закрепите кабель пружинным зажимом или винтом.

Дополнительная изоляция швов не требуется. К недостаткам соединения с колодками Wago можно отнести высокую стоимость изделий.

Колодки типа «Орех»

Гайка для соединения проводов

Существует еще один тип клеммной колодки, который используется для соединения двух проводников. Это гайковые клеммники, представляющие собой две медные пластины, заключенные в пластиковый корпус. Применяются для обхода кабелей большого диаметра, а также для наружного применения.

Механизм работает просто. Сердечники размещены между двумя пластинами. Затем их нужно стянуть болтами. Для утепления сверху надевается защитный пластиковый кожух, состоящий из двух половинок, внешне напоминающих грецкий орех. Половинки также крепятся стандартными шурупами.

Необходимые инструменты

Существуют разные способы соединения кабелей, и для каждого из них потребуются разные инструменты.

Для механических соединений

При использовании механического метода используйте:

• плоскогубцы;
• нож или приспособление для очистки проводов от изоляции;
• устройства, с помощью которых производится соединение (клеммы, зажимы, вилки СИЗ и т.п).

Если используется метод прессования, потребуются тиски или пресс (механический или гидравлический).

Для сварки

В этом случае вам понадобятся:

• горелка;
• осциллятор;
• средства защиты (маска, перчатки, резиновые сапоги);
• аппарат для аргонодуговой сварки.

Для пайки

Для подключения кабеля подготовьте следующее:

• паяльник мощностью 60-200 Вт в зависимости от толщины соединяемых проводов;
• сварка, например ПОС40;
• флюсовые (ФИМ, Ф-64, ФТБф);
• наждачная бумага.

Как безопасно соединить медный и алюминиевый провод: лучший способ

На вопрос почему, ответ прост: алюминий и медь — «отличная» гальваническая пара. Существует небольшой список недопустимых сочетаний металлов в электропроводке, и наши проводники занимают в нем почетное первое место.

Сочетание меди и алюминия вызывает при его эксплуатации повышенную коррозию, то есть разрушение под воздействием внешних условий. Повышенный износ, затем электрическая дуга и, как следствие, возгорание.

Однако соединить их все же можно, нужно только исключить их соприкосновение друг с другом, и в этом поможет болт Петровского».

Для этого нам понадобится болт М4-16, гайка и четыре шайбы, одна из которых с гравировкой.

Шаг №1

Придерживаем кончик круглогубцами и скручиваем петлю

С помощью круглогубцев формируем ушко на конце алюминиевого проводника. Придерживаем кончик круглогубцами и скручиваем петлю.

Два кабеля с одинаковыми ушами

Повторяем аналогичную операцию с медным проводом

Шаг №2

Поставить первую запись

Берем винт М4 и надеваем на него шайбу. Диаметр последних должен быть больше диаметра ушек проводников.

После этого надеваем первую проволоку на болт через ушко.

Если смотреть таким образом, петля размещена с изгибом по часовой стрелке

Здесь следует уточнить: изгиб ушка должен быть направлен в том же направлении, в котором закручивается гайка на болте, т.е по часовой стрелке, если смотреть со стороны резьбы болта, как показано на фото выше. Тогда при затягивании гайки ушко не раскроется и не выйдет за пределы гайки с шайбой.

Шаг №3

Надеть прокладку

После того, как первая проволока надета на болт, поверх нее надевается вторая гайка. Это необходимо для разделения проводов, чтобы они не касались друг друга.

Контактная шайба из медной проволоки, но не из алюминия

Ставим второй драйвер.

Ставим четвертую шайбу, а поверх нее еще и гравер. Необходимо надежно зафиксировать соединение.

Шаг №6

Наверните гайку и затяните соединение.

Установив провода как надо, затягиваем соединение

Вот так выглядит проводка

Шаг №7

Не жалеем изолент

Изолируйте кабельное соединение. Медные и алюминиевые провода хорошо соединяются и изолируются, теперь их можно «спрятать» в распределительную коробку или штробу.

Смазка

Для улучшения качества контакта можно использовать специальную смазку или пасту. Обычно это кварцевазелиновая паста. Обычно используется для улучшения соединения алюминиевых кабелей.

Но такую ​​пасту можно использовать для всех видов соединений (резьбовых, с помощью клеммных колодок, обжимных), особенно если соединение производится на открытом воздухе. Затем на контакт воздействуют дополнительные факторы, значительно снижающие долговечность соединения. Хотя использование смазки без изоляции вызывает сомнения.

Качество соединения

В большинстве рассмотренных выше случаев будет использоваться жесткое зажатие свободных проводников изоляционного слоя. Однако при соединении меди и алюминия необходимо учитывать один важный технологический нюанс: под воздействием нагрузки алюминий приобретает пластичность, как говорят специалисты, начинает «течь». В результате этого процесса соединение ослабевает, в связи с чем болты необходимо регулярно подтягивать. Если вовремя не затянуть болты, клемма может просто загореться из-за сильного перегрева.

Как соединить алюминиевый провод с медным на улице: ключевые особенности процесса

При монтаже кабельных линий в уличных условиях каждый из соединительных элементов подвергается воздействию негативных факторов внешней среды. Снег, дождь, туман, гололед точно не будут способствовать высокому качеству связи.

В связи с этим для выполнения такой работы потребуется исключительно герметичная конструкция. Кроме того, он должен характеризоваться устойчивостью к низким температурам и ультрафиолетовым лучам.

Для наружных соединений потребуется герметичная конструкция, устойчивая к низким температурам и ультрафиолетовым лучам

Решив подключиться на улице, нужно вооружиться знаниями о том, как соединить СИП-кабель с медным кабелем. Ведь именно с помощью этой операции можно соединить медные и алюминиевые провода на открытой местности.

Распространённые ошибки, полезные советы и правила

Вот несколько полезных советов по безопасному соединению алюминиевого кабеля с медным кабелем:

1. Прежде чем соединить провода пайкой, нужно знать, что медь будет очень легко лужиться, а алюминий только с помощью специального припоя.
2. Не пережимайте соединения многожильных и одножильных проводов. В противном случае произойдет деформация и повреждение кабеля.
3. Всегда стоит смотреть на маркировку и правильно выбирать клеммники в зависимости от сечения жилы и типа монтажа (внутри помещения или снаружи).
4. Никогда не используйте обычные оплетки для соединения алюминиевой и медной проводки. Это один из самых небезопасных способов соединения жил, часто приводящий к возгоранию.

Вот и все, что мы хотели вам рассказать о том, как соединить медный и алюминиевый провод. Надеемся, что предоставленные методы и правила помогли вам разобраться в сути работы!

Полезно будет прочитать:

• Ошибки проводки
• Как сделать медную проводку в квартире
• Что такое клеммы WAGO

Рекомендации специалистов

Перекрученные кабели могут стать причиной пожара

Для того чтобы безопасно соединить медную и алюминиевую жилу, необходимо пользоваться следующими правилами:

• Если соединение должно быть выполнено с помощью пайки или пайки, медь необходимо предварительно залужить. Алюминий требует специальной сварки.
• Не рекомендуется сильно давить на места контакта и допускать механическое воздействие на них. Это может привести к деформации и повреждению кабелей.
• Марку надо соблюдать.
• Клеммные колодки и другие разъемы выбираются с учетом условий эксплуатации. Для наружных работ устройство должно иметь высокую степень защиты от влаги, ультрафиолетовых лучей, высоких температур. Кроме того, клеммник нужно выбирать с учетом сечения кабеля.

Не скручивайте электрические кабели. Это ненадежный метод, при котором материалы нагреваются и разрушаются, что может привести к пожару.

Последствия установки стальной шайбы между медным и алюминиевым проводом

Для улучшения качества контакта можно использовать специальную смазку или пасту. Чаще всего используется кварцевая паста и вазелин или другое влагоотталкивающее средство. Позволяет улучшить соединение алюминиевого кабеля. Применяется во всех типах соединений. Особенно рекомендуется использовать пасту на открытом воздухе. Он также защищает контакт и ограничивает негативное воздействие окружающей среды, что повышает долговечность.

Утеплитель довольно сложно положить в пасту. Изолента практически не приклеивается и можно повредить термоусадочную трубку. Поэтому нужно заранее продумать, как будет защищен контакт двух проводников.

Итог

Исходя из вышеизложенного, выбирайте наиболее подходящий вам способ в зависимости от места подключения (улица, дом) и материальных возможностей.