Соединение меди и алюминия

В старых зданиях часто можно встретить алюминиевую электрическую проводку. Теперь уже всем понятно, что это не лучший металл для тока. Сегодня при капитальном ремонте обычно меняют всю проводку старого здания. Однако при частичном ремонте возникает необходимость соединения алюминиевого и медного проводов.

Можно ли соединять алюминиевые провода с медными

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.

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.

Правила запрещают скручивать алюминиевые и медные проводники напрямую. Однако в экстренных ситуациях переход необходимо сделать, потому нужно следовать определенным правилам.

Что будет при контакте меди и алюминия

Любой металл, в том числе медь и алюминий, окисляются под воздействием кислорода. Это приводит к образованию оксидной пленки на поверхности материала. В случае с медью она не препятствует прохождению электрического тока, но пленка на алюминии повышает его сопротивление.

В случае соединения проводов разнородные металлы начнут плотное взаимодействие. Алюминий считается более активным, потому при скоплении влаги на стыках (она в любом случае присутствует в воздухе) начинается процесс электролиза, то есть ионы алюминия постепенно переносятся на медь.

В итоге один из проводников теряет свою массу. В алюминии образуются пустоты и пробои – они также окисляются, что ускоряет процесс электролиза. Скорость процесса зависит еще и от объема влаги. Ближе к концу реакции получается практически разрушенный алюминиевый проводник – его сечение уменьшается, а плотность тока возрастает. Как уже было описано выше, металл греется и возникает риск возгорания.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

Переходники для соединения с алюминия на медь

Гильзовые переходники для опрессовки считаются самым надежным и качественным соединением. Изготавливаются специальные медно-алюминиевые модели, в которые заводятся 2 провода, после чего они обрабатываются прессом. Однако нужно отметить, что гильзы предполагают сечения начиная с 16 мм2, тогда как в жилых зданиях используется от 1,5 до 4 мм2. Потому подключение лучше вести с использованием стандартной алюминиевой гильзы. Опрессовка происходит по алгоритму:

• Зачистить концы медного проводника лудим свинцово-оловянным припоем – это помогает предотвратить контакт металлов.
• Избавиться от оксидной пленки алюминия.
• Продеть провода с разных концов и опрессовать.
• Обмотать соединения изолентой или термоусадкой с последующим нагревом.

Переходник с алюминия на медь хорош тем, что его можно заделывать под штукатурку, не опасаясь возгорания проводки. Однако, для реализации потребуется пресс, который влечёт за собой определённые затраты.

Рекомендуется, чтобы при производстве работ вся электропроводка была цельной, без обрывов и соединений – так снижается риск возгорания. Однако, если возникает острая необходимость, состыковать медную и алюминиевую жилу, то нужно учитывать все рекомендации и выбрать один из наиболее оптимальных методов.