Как правильно соединять алюминиевые провода между собой чтобы не нагревались

Электропроводка

При протекании тока по кабелю существуют потери энергии. Эти потери выражаются в виде нагрева самих проводов и вызваны сопротивлением электронов протеканию тока в проводах. Чем меньше внутреннее сопротивление кабеля, чем больше мощности по нему можно передать. Наименьшим сопротивлением обладает сверхпроводник, но на сегодняшний день по техническим условиям он не подходит. Следующим среди металлов с маленьким сопротивлением идет серебро, но оно дорогое, поэтому наиболее приемлемыми являются медь и алюминий.

Алюминий – легкий металл, дешевле меди, но ломкий и с более высоким внутренним сопротивлением. В советском союзе большинство внутридомовых сетей были протянуты алюминием, логика проектантов была понятна – дешево и раз все штукатурили и прятали в стены, то никаких проблем с дальнейшей эксплуатацией не было, о заземлении бытовых приборов вообще не задумывались.

С развитием электроники в дальнем зарубежье и до нас стали доходить приборы и аппараты, нуждающиеся в большой электрической мощности. При этом стали меняться нормы и правила прокладки сетей электроснабжения. Теперь мало кто выполняет электроснабжение дома алюминиевыми проводами. Все стремятся проложить толстый медный кабель, заштробить все в стены или упаковать всю электрику в стальные трубы. Вариантов много.

Суть выбора проводов в том, чтобы не переплатить и не потерять в благах, которые сулит удобство электроснабжения дома. Провода и кабели покрыты слоями изоляции. В проводах вокруг жилы металла идет пластиковое покрытие, а в кабелях вокруг нескольких сплетенных проводов идет слой защитной оболочки.

Ток, протекая по проводу, нагревает его. Температура плавления алюминия и меди большая. Например, медная проволока диаметром 1,16 мм плавится, если по ней пропустить ток 100 ампер, а вот провод диаметром 1,13 мм – только 15 ампер. Это объясняется тем, что пластиковая изоляция провода плавится при нагреве провода свыше 65°C. Следовательно, выбор сечения проводов и кабеля необходимо производить, исходя из температуры нагрева провода длительным током.

При выборе провода проще перейти от диаметра провода к величине квадратного сечения провода. Провод в своем сечении не обязательно является кругом, так же он может быть и квадратом и прямоугольником и даже треугольником. При треугольном сечении провода тяжело определить диаметр, поэтому принято считать провода как площадь поперечного сечения.

Площадь круглой жилы: S=п*r 2 =пd 2 /4

Площадь треугольной жилы при трех проводах в кабеле: S=п*r 2 /3

Площадь треугольной жилы при четырех проводах в кабеле: S=п*r 2 /4

Площадь квадратной жилы: S=a*а

Площадь прямоугольной жилы: S=a*b

где S – площадь;

r – радиус круглой жилы;

d – диаметр круглой жилы;

а – длина сечения жилы;

b – ширина сечения жилы;

Провода, проложенные вместе, греются и подогревают друг друга, поэтому для выбора провода или кабеля по таблице «Допустимые длительные токи для проводов и кабелей» выбираем тип провода или кабеля, находим соответствующую мощность (первая цифра) и ток (вторая цифра), находим сечение жилы провода или кабеля.

Ток не зависит от напряжения, а только от мощности потребителя. Поэтому, не имеет значения напряжение, которым питается потребитель. Только ток.

Не нужно учитывать провод, по которому при нормальном режиме работы оборудования ток не течет – провод заземления. Если в таблице значится ток при прокладке трех ПВ-1, то третий провод не провод заземления, а еще одна фаза или нуль. В таблицах приведены предельно допустимые мощность и токи. Мощность рассчитана для приборов работающих от 220 В (фаза и ноль). Нельзя превышать эти значения. Желательно оставлять небольшой запас по мощности – на всякий случай. Каждое соединение в щитке, в коробке является потребителем энергии, правда очень маленьким, но под него необходимо оставить запас.

В продаже встречаются кабели с маркировкой ГОСТ и ТУ. Обычно ГОСТ – нормальные сечения, т.е сечение соответствует площади, а вот ТУ – заниженного сечения, к примеру кабель ВВГ 3*6 ТУ имеет сечение жилы соответствующей кабелю ВВГ 3*4. Именно поэтому покупать провода лучше со штангенциркулем в руках.

Сечение, кв.мм Диаметр жилы, мм Мощность / ток
Один провод ПВ-1 или ПВ-3 , кВт / А Два провода ПВ-1 или ПВ-3 при прокладке вместе, кВт / А Три провода ПВ-1 или ПВ-3 при прокладке вместе, кВт / А Четыре провода ПВ-1 или ПВ-3 при прокладке вместе, кВт / А Один двухжильный кабель ВВГ, ПВС или ПУНГП, кВт / А Один трехжильный кабель ВВГ, ПВС или ПУНГП, кВт / А
0,5 0,79 2,2 / 10 1,98 / 9 1,76 / 8 1,54 / 7 1,76 / 8 1,54 / 7
0,75 0,97 2,86 / 13 2,64 / 12 2,42 / 11 2,2 / 10 2,42 / 11 2,2 / 10
1 1,13 3,3 / 15 3,08 / 14 2,86 / 13 2,64 / 12 2,86 / 13 2,64 / 12
1,5 1,38 4,4 / 20 3,74 / 17 3,3 / 15 3,08 / 14 3,52 / 16 2,86 / 13
2,5 1,78 5,94 / 27 5,28 / 24 4,84 / 22 4,84 / 22 4,84 / 22 4,18 / 19
4 2,25 7,92 / 36 7,48 / 34 6,82 / 31 5,94 / 27 6,16 / 28 5,28 / 24
6 2,76 10,12 / 46 9,02 / 41 8,14 / 37 7,7 / 35 7,7 / 35 6,6 / 30
10 3,57 15,4 / 70 13,2 / 60 12,1 / 55 9,9 / 45 11 / 50 9,9 / 45
16 4,51 19,8 / 90 16,5 / 75 15,4 / 70 14,3 / 65 15,4 / 70 13,2 / 60
25 5,64 27,5 / 125 22 / 100 19,8 / 90 17,6 / 80 19,8 / 90 16,5 / (75
35 6,67 33 / 150 26,4 / 120 24,2 / 110 22 / 100 24,2 / 110 19,8 / (90
50 7,98 41,8 / 190 36,3 / 165 33 / 150 29,7 / 135 30,8 / 140 26,4 / 120
70 9,44 52,8 / 240 44 / 200 40,7 / 185 36,3 / 165 38,5 / 175 34,1 / 155
95 11 63,8 / 290 53,9 / 245 49,5 / 225 44 / 200 47,3 / 215 41,8 / 190
120 12,36 74,8 / 340 61,6 / 280 56,1 / 255 50,6 / 230 57,2 / 260 48,4 / 220

Допустимые длительные токи для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами в зависимости от их количества при прокладке вместе

Сечение, кв.мм Диаметр жилы, мм Мощность / ток
Один провод АПВ, кВт / А Два провода АПВ при прокладке вместе, кВт / А Три провода АПВ при прокладке вместе, кВт / А Четыре провода АПВ при прокладке вместе, кВт / А Один двухжильный кабель АВВГ, кВт / А Один трехжильный кабель АВВГ, кВт / А
2,5 1,78 4,62 / 21 3,96 / 18 3,74 / 17 3,74 / 17 3,74 / 17 3,74 / 17
4 2,25 6,16 / 28 5,5 / 25 5,5 / 25 4,4 / 20 5,5 / 25 4,4 / 20
6 2,76 7,7 / 35 7,04 / 32 6,16 / 28 5,94 / 27 5,94 / 27
10 3,57 11 / 50 9,9 / 45 9,24 / 42 7,7 / 35
16 4,51 15,4 / 70 12,1 / 55 12,1 / 55 11 / 50 12,1 / 55
25 5,64 20,9 / 95 16,5 / 75 15,4 / 70 13,2 / 60 15,4 / 70
35 6,67 25,3 / 115 19,8 / 90 18,7 / 85 16,5 / 75
50 7,98 31,9 / 145 27,5 / 125 25,3 / 115 23,1 / 105 25,3 / 115 23,1 / 105
70 9,44 40,7 / 185 34,1 / 155 31,9 / 145 27,5 / 125 31,9 / 145 27,5 / 125
95 11 49,5 / 225 41,8 / 190 38,5 / 175 34,1 / 155 38,5 / 175 34,1 / 155
120 12,36 57,2 / 260 47,3 / 215 42,9 / 195 38,5 / 175 42,9 / 195 38,5 / 175
150 13,82 66 / 300 53,9 / 245 49,7 / 226 44 / 200 44 / 200

Например, нужно подключить стиральную машину к сети через удлинитель. Стиральная машина потребляет 3,5 кВт. По таблице находим, что при однофазной нагрузке бОльшая ближайшая мощность для «Два провода ПВ-1 или ПВ-3 при прокладке вместе, кВт / А» 3,52 кВт, стиральная машина подключается к трехпроводной сети с заземлением, поэтому в таблице ток для двух одножильных проводов 16 ампер и сечение каждой жилы получается 1,5 кв. мм. Итого получаем кабель ПВС 3X1,5. Нужно учитывать, что мощность, передаваемая кабелем, выбрана впритык, поэтому при самом загруженном режиме работы (кипячение) кабель будет немного теплым. Чтобы обеспечить запас по мощности, можно взять кабель ПВС 3X2,5. Такой кабель позволяет передавать 4,84 кВт с током 22 ампера. В подтверждение сказанному замечу, что в домах со старой проводкой стиральные машины работают нормально. Алюминий 2,5 кв.мм выдерживает ток 18 ампер и передает мощность 3,96 кВт. К слову, в инструкции к стиральной машине сказано, что стиральную машину подключать через удлинитель нельзя. Это связано с тем, что по правилам провод заземления не должен коммутироваться на штепсельных вилках и розетках. Тогда, сама стиральная машина не должна иметь разъем, но разъем есть и непонятно предписание не включать стиральную машину через удлинитель.

Необходимо подключить пару бра с креплением на стену к распределительной проводке с заштроблеванием провода в стену. Каждое бра на две лампочки потребляет примерно 120 Вт. Итого потребление 2X120=240 Вт. По таблице находим, что при однофазной нагрузке бОльшая ближайшая мощность 1,98 кВт при токе 9 ампер. Бра подключается к двухпроводной сети, каждой жилы получается 0,5 кв. мм. Прокладку выполняем проводом ПВ-3 сечением 0,5 кв.мм

Промышленность выпускает большое количество проводов и кабелей. Доступно в магазинах сравнительно небольшое количество, которого вполне хватает для электроснабжения дома. Пробивное напряжение изоляции – напряжение, при котором может разрушиться изоляция провода или кабеля, поэтому чем выше этот показатель, тем надежнее и долговечнее кабель.

ВВГнг – кабель, каждая жила из меди в винилхлоридной изоляции и оболочка кабеля из винилхлорида, кабель не распространяет горения, пробивное напряжение 0,66 кВ. Жилы все однопроволочные, т.е. цельные. Кабель ориентирован на промышленное использование.

АВВГнг – кабель, каждая жила из алюминия в винилхлоридной изоляции и оболочка кабеля из винилхлорида, кабель не распространяет горения, пробивное напряжение 0,66 кВ. Жилы все однопроволочные, т.е. цельные. Кабель ориентирован на промышленное использование.

ПВС – кабель, каждая жила из меди в полиэтиленовой изоляции и оболочка кабеля из винилхлорида, пробивное напряжение 0,4 кВ. Жилы все многопроволочные, т.е. состоят из нескольких проволочек. Кабель ориентирован на бытовое использование.

ПУНП – кабель, каждая жила из меди в полиэтиленовой изоляции и оболочка кабеля из полиэтилена, пробивное напряжение 0,25 кВ. Жилы все многопроволочные, т.е. состоят из нескольких проволочек. Кабель ориентирован на бытовое использование.

ПВ-1 – провод, жила из меди в поливинилхлоридной изоляции, пробивное напряжение 0,66 кВ. Жила однопроволочная, провод ориентирован на разводку электросхемы в щитке.

ПВ-3 – провод, жила из меди в поливинилхлоридной изоляции, пробивное напряжение 0,66 кВ. Жила многопроволочная, провод ориентирован на протяжку в трубы, короба, кабель-каналы, металлорукава и т.п.

Провода и кабели по нагреву выбирают с небольшим запасом. Сами провода выбирают по условиям прокладки в зависимости от материала стен.

При выборе способа прокладки кабелей руководствуются прежде всего логикой. В советское время допустимо было прокладывать провода в штробах. Теперь прокладка проводов без защитной оболочки недопустима. Это можно объяснить тем, что нужно увеличить продажи промышленного кабеля, либо тем, что после прокладки забивают гвоздь прямо в провод и двойная изоляция кабеля сохранит жизнь.

Способ прокладки кабелей и проводов в зависимости от материала стен сведены в таблицу.

Материал поверхности Вид провода Способ прокладки
Кирпич, бетон, штукатурка ПВ-1, ПВ-3 Скрыто под штукатуркой,
ВВГ, ПВС, ПУГНП Открыто, скрыто под штукатуркой, в коробах, в гофре,
Металл ПВ-1, ПВ-3 В коробах, в гофре, в металлорукаве, в стальных трубах
ВВГ, ПВС, ПУГНП Открыто, в коробах, в гофре, в металлорукаве, в стальных трубах
Дерево ПВ-1, ПВ-3 В металлорукаве, в стальных трубах
ВВГ, ПВС, ПУГНП В металлорукаве, в стальных трубах
Гипсокартон ПВ-1, ПВ-3 В коробах, в гофре, в металлорукаве, в стальных трубах
ВВГ, ПВС, ПУГНП Открыто, скрыто под гипсокартоном, в коробах, в гофре, в металлорукаве, в стальных трубах
Пластик ПВ-1, ПВ-3 В коробах, в гофре, в металлорукаве, в стальных трубах
ВВГ, ПВС, ПУГНП

Бывает, что необходимо поставить “жучок” вместо перегоревшего предохранителя. Можно воспользоваться гвоздем, но это неправильно. Данная таблица демонстрирует зависимость диаметра проволоки от выдерживаемого тока.

Ток плавления Диаметр проволочки, мм
медь олово сталь
1 0,05 0,19 0,12
2 0,09 0,29 0,19
3 0,11 0,36 0,25
4 0,14 0,46 0,3
5 0,16 0,56 0,42
10 0,25 0,85 0,55
15 0,33 1,11 0,72
25 0,46 1,59 1,01
35 0,57 1,95 1,28
50 0,73 2,48 1,61
60 0,83 3,05 1,81
70 0,92 3,1 2,01
80 1 3,39 2,2
90 1,08 3,67 2,38
100 1,16 3,93 2,55
120 1,31 4,44 2,88
140 1,45 4,92 3,19
160 1,59 5,38 3,49
180 1,72 5,82 3,77
250 2,14 7,24 4,7

Прочитав эту статью, вы узнаете о таких вопросах:

В любой сфере нашей жизни мы активно используем электричество. Конечно, наличие электричества в доме является одним из главных требований нашего существования. Это электричество подается по проводам. Причем они подходят как к самому дому или квартире, так и проходят по всем комнатам нашего дома. Для передачи электрического тока используются различные типы проводки. Наиболее популярной является проводка алюминиевая. Собственно на такой проводке мы и остановимся в этой статье. Сначала хочется отметить, что проводка из алюминия не может похвастаться отличными эксплуатационными характеристиками. Другими словами ее нельзя назвать самой подходящей или же самой идеальной. Однако она встречается практически в каждом доме. И этот факт обусловлен особенностями самого алюминия.

Преимущества

Этот металл обладает малым весом. Это преимущество сильно сказывается в тех ситуациях, когда нужно использовать большое количество алюминиевого кабеля. Так, легкость этого металла делает алюминиевый кабель фаворитом при прокладке ЛЭП. Стоит отметить, что алюминий – это очень распространенный металл, и он стоит меньше меди. Собственно эти два фактора и стали причиной использования алюминиевой проводки при строительстве жилья в СССР.

Еще одной чертой, которую можно отнести к преимуществам, является стойкость к коррозии. Хотя здесь есть свои нюансы. Дело в том, что поверхность алюминия при контакте с воздухом сразу (практически мгновенно) окисляется. Сверху образуется пленка, которая в дальнейшем защищает всю остальную часть проволоки от окисления. Минус заключается в плохой способности пленки проводить ток. В результате в местах соединения кабелей возникают проблемы в прохождении тока.

Недостатки

image

Одноступенчатый конический редуктор image Как правильно установить лодочный мотор Какой мотор для лодки выбрать Единая система обозначения редукторов Российские подвесные лодочные моторы Изготовление самодельного электромотора для лодки

Проводка из алюминия продолжает использоваться во многих домах старой постройки. Она имеет множество недостатков, неспособна выдерживать высокие нагрузки, связанные с работой большого количества современных электроприборов. Выполняя ремонт в помещениях, большинство собственников стремятся произвести 100% замену на медный кабель. Но порой полностью убрать устаревшую проводку не получается, и приходится думать о том, как безопасно и грамотно соединить алюминиевый провод с медным.

Правильные способы безопасного соединения в электропроводке

Поскольку химические свойства меди и алюминия значительно отличаются, для их совмещения стандартные приемы не подходят. Есть мнение, что вообще не стоит производить соединение проводов этих типов. Да, стандартная скрутка тут категорически недопустима, но отлично подойдут другие методы, не допускающие контакта проводников, но позволяющие полноценно произвести объединение медной и алюминиевой проводки.

Болтовое соединение через болт и стальные шайбы

Способ с высокой степенью надежности – болтовое соединение, сделать которое по силам даже непрофессионалу. При этом полностью исключается непосредственный контакт, нежелательный для меди с алюминием, можно совмещать жилы разного сечения.

Чтобы произвести соединение алюминиевых и медных проводов между собой этим способом, понадобятся:

  1. Болт;
  2. Гайка;
  3. Шайбы из стали;
  4. Гаечный ключ.

Стоит понимать, что выполненный таким образом узел получится довольно громоздким, что делает метод удобным далеко не всегда. Он вряд ли допустим в квартирной распределительной коробке, имеющей небольшие размеры, но отлично подойдет для общего электрощитка, где места достаточно.

Как выполняется соединение алюминиевых проводов с медными болтовым способом:

1. Снять слой изоляции с соединяемых кабелей;

2. Зачищенные концы сформировать по форме кольца;

3. На болт установить шайбу, колечко первой проводки, шайбу, колечко второй, шайбу, гайку, затягиваемую до упора;

4. Произвести изоляцию лентой.

Важно! Шайба обязательно должна разделять алюминиевые и медные провода. При монтаже проводников одного материала шайба не нужна.

Клеммники переходники и клеммные колодки

Еще один вариант решения, как правильно соединить медный и алюминиевый провод – применение клемм и клеммных колодок. Они состоят из прозрачного пластикового корпуса с ячейками и зажимными винтами, внутри которых размещена латунная гильза. Одной колодкой можно соединить различное количество пар проводников, выбрав необходимое число ячеек.

Как использовать клеммники для соединения проводов:

1. Открутить винт зажима;

2. Удалить изоляционный слой с проводника;

3. Вставить кабель в клемму, закрутить зажимный винт.

Аналогичным образом производится креплением кабеля каждой стороны.

Важно! При фиксации зажимным винтом важно не переусердствовать, поскольку чрезмерные усилия способны повредить жилу.

Клеммники WAGO для алюминия и меди с пастой внутри (или без пасты)

Клеммы немецкого бренда WAGO хорошо известны электрикам, пользуются высоким уровнем доверия. Для кабелей из одного материала компания выпускает модели клемм с плоскопружинным зажимом и оборудованные зажимными рычажками. Чтобы выполнить соединение алюминия и меди предлагает разновидность клемм WAGO серии 2273 с контактной пастой внутри.

Поскольку характеристики меди и алюминия различны, их прямой контакт недопустим. Чтобы его исключить и необходима контактная паста внутри клемм.

Важно! Перед тем как соединить медный и алюминиевый проводники при помощи клемм WAGO, из гнезда для меди пасту необходимо тщательно вычистить.

Бывает так, что клеммники продаются без пасты. В таком случае, такую  токопроводящую пасту WAGO для алюминия  всегда можно докупить отдельно, она называется WAGO “ALU-PLUS” арт.249-130

Контактная паста Alu-Plus производства WAGO

Метод опрессовки гильзами с помощью пресс-клещей: гильзование

Соединение проводов методом опрессовки гильзами – процесс затратный, но позволяющий получить долговечный результат, а также надежный контакт. Понадобятся специальные гильзы, похожие на полые трубки, выполняющие роль соединителя. Также необходимы пресс-клещи, которые бывают ручными или механическими.

Соединение медного и алюминиевого провода путем опрессовки выполняется с применением комбинированных гильз. Они имеют маркировку ГМА, называются алюмомедными, рассчитаны на рабочее напряжение до 10 кВ. Потребителям предлагаются варианты доступные под разные размеры сечения жилы – 16/10, 25/16, 35/25, 50/35, 70/50, 95/70, 120/95, 150/120, 185/150, 240/185.

Для выполнения работ:

1. На концах кабеля удаляется изоляционный слой;

2. Выполняется размещение проводников на тех частях гильз, что выполнены из того же металла;

3. Производится опрессовка гильзы пресс-клещами в нескольких местах, затем изоляция при помощи ленты.

Важно! Для проведения опрессовки используются только специальные пресс-клещи. Применение для этих целей молотка или плоскогубцев способно привести к повреждение гильзы.

Заклепочное

К числу неразъемных способов соединения электрических проводов относится использование заклепок.

Понадобится:

Заклепочник; Заклепка; Стальная шайба. Как соединить проводники заклепочным методом:

1. Снять слой изоляции с концов кабелей;

2. Сформируются кольца из проводников по тому же принципу, что и при болтовом методе;

3. На заклепку одевается кольцо проводника, шайба, кольцо второго проводника;

4. Заклепка помещается в заклепочник, сжимается;

5. Место контакта алюминия с медью изолируется.

Неразъемный способ очень надежен, но имеет недостаток – узел невозможно разобрать без его повреждения.

Сжимами типа орех

Соединить медный и алюминиевый провода можно используя сжим ответвленный, который многие называют «орех» или «орешек». Он состоит из поликарбонатного корпуса с сердцевиной из металла. Внутри нее две плашки с пазами под определенное сечение, между которыми располагается пластины. Конструкции скрепляется болтами.

Чтобы соединить медный провод с алюминиевым сжимом ответвленным нужно:

  1. Разобрать корпус сжима;
  2. Снять изоляцию на соединяемых кабелях;
  3. Ослабить или полностью снять болты фиксации, поместить проводники в пазы;
  4. Затянуть крепления;
  5. Закрыть корпус сжима.

Монтаж выполняется быстро, понятен даже новичку. Главный недостаток метода – отсутствие герметичности. Внутрь корпуса могут попадать вода и грязь. Избежать этого можно, поможет обычная изолента.

Соединение проводов в автомат

Немало споров ведется о том, можно ли соединять алюминиевые провода с медными в автомате. Просто вставить два проводника и закрепить их в автомате – это ошибка, которая приведет к окислению, а затем отгоранию кабеля.

Вариант решения – залудить медный проводник. Процедура это несложная, но выполнить ее можно не всегда. Надежность способа средняя.

Второе решение – заизолировать алюминий при помощи фрагмента жести от консервной крышки. Для этого вырезается небольшая полоска жести, которой нужно как бы обернуть конец проводника. Для надежного контакта производится обжимание пассатижами, излишки обрезаются, а место крепления жести еще раз тщательно обжимается, но без больших усилий.

После можно без опасений закреплять кабели в автомате, не боясь их контакта.

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый электрический провод напрямую

Алюминий и медь, подвергаясь воздействию внешней среды, образуют на поверхности оксидную пленку. Это не представляет опасности для меди, а в случае с алюминием способствует повышению сопротивления.

Когда алюминий с медью непрерывно контактируют, запускается электролиз. В его результате ионы алюминия постепенно переходят на медь, отчего первый металл постепенно утрачивает массу, в его структуре появляются пустоты. Поскольку реакция эта происходит непрерывно, в какой-то момент алюминий полностью разрушается и электропроводке требуется ремонт. Самое опасное последствие – перегрев проводки, ее возгорание.

Еще одна причина почему нельзя скручивать медные и алюминиевые провода – несоответствие показателей их электропроводимости. Алюминий мягче, показатели проводимости у него ниже, от чего при контакте он греется больше. В процессе работы и отдыха проводки постоянно будет происходить расширение/сжатие металлов. Постепенно это ослабит скрутку, что усилит нагрев. Это еще одна причина, почему нельзя соединять медь и кабель из алюминия без использования переходников.

Неправильные способы соединения

Перечислив правильные способы соединения медных и алюминиевых проводов, нельзя не упомянуть о том, как поступать при электромонтаже нельзя.

Скрутка

Казалось бы, что может быть проще, чем просто скрутить два конца проводки и заизолировать их. Такой способ подходит только для проводников из идентичных металлов. Простая скрутка алюминиевого и медного провода крайне опасна. Она прослужит какое-то время, но быстро станет причиной замыкания или даже пожара.

Скрутка с залуженным медным проводом

Считается, что если выполнить залуживание проводника из меди, то его непосредственная скрутка с алюминием становится возможной. Мнения на этот счет различаются и в большинстве из них говорится о том, что таким образом соединять медный провод с алюминием можно. Но риски все равно есть. Правила залуживания просты и надежны только на первый взгляд. Со временем защитный слой может начать разрушаться, а контролировать этот процесс практически невозможно. Именно поэтому от данного метода также лучше отказаться или использовать его только в самых крайних случаях и на короткий срок.

Самое простое и надежное соединение алюминиевого и медного провода

Как соединить безопасно и грамотно алюминиевый проводник с медью и какой использовать переходник с одного металла на другой – по этому поводу у каждого специалиста по электромонтажу есть свое мнение, выработанное в результате анализа работы и личного опыта. Но большинство из них говорят о том, что самый простой, современный и безопасный метод соединить медную и алюминиевую проводку – это клеммники WAGO с пастой. Они безопасны для проводов, а монтаж с ними занимает минимум времени. При этом дешевле всего использовать для совмещения кабелей болт с гайкой и с шайбами.

Какие способы использовать, чтобы выполнить переход с алюминия на медь, каждый решает для себя сам.

Видео

В интернете представлено множество видео, рассказывающих о том, как соединять без ущерба для безопасности медь и алюминий в единую сеть. Они полезны как новичкам, так и опытным мастерам, готовым перенимать чужой опыт и узнавать сторонние мнения.

7+ Соединение алюминиевых проводов

Свойства алюминиевых проводов

Но начать наш разговор мы предлагаем с беглого анализа свойств алюминиевого провода. Это позволит выявить проблемные места и понять возможные проблемы при его монтаже.

Сферы применения медных и алюминиевых проводов

  • Дальше же пошли одни сплошные недостатки. И первым из них является низкая электропроводность алюминия. Для данного материала она составляет 38×106 См/м. Для сравнения у меди этот параметр составляет 59, 5×106 См/м. Выливается это в то, что, например, провод из меди с сечением в 1 мм2 способен пропускать ток почти в 2 раза больший, чем подобный провод из алюминия.

Сопротивление некоторых веществ

  • Следующим весомым недостатком является то, что алюминиевые провода обладают очень низкой гибкостью. В связи с этим их нельзя использовать в местах, где проводка подвержена многократным изгибам или другим механическим воздействиям в процессе эксплуатации.
  • Ну, и напоследок, инструкция говорит о том, что алюминий обладает таким плохим свойством как текучесть. В результате тепловых и механических воздействий он может терять свою форму, что крайне негативно отражается на контактных соединениях.

Обратите внимание! Согласно нормам ПУЭ с 2001 года использовать алюминиевый провод для монтажа электропроводки в жилых помещениях запрещено. Такой запрет значительно снизил использование алюминиевой электропроводки в быту.

Способы соединения алюминиевых проводов

Как мы уже говорили выше, алюминиевые провода можно соединить четырьмя основными способами – это винтовые или болтовые сжимы, прессовка, сварка и пайка. Давайте разберем особенности каждого из этих видов соединений.

Соединение алюминиевых проводов методом сжима

Начнем с наиболее распространенного способа соединения – сжима. Он может быть нескольких видов – болтовой, винтовой или при помощи прижимной пружины, который используется в клеммах Wago.

Кримперы для опрессовки проводов Гильзы для соединения проводов разных сечений
  • Для соединения проводов разных сечений существуют гильзы с разными диаметрами входных отверстий. Их же можно использовать для соединения более чем двух проводов в одной гильзе.
  • Гильзы для соединения алюминиевых проводов имеют строго необходимую длину. Поверьте, производитель не делал в гильзе запаса, поэтому разрезание гильзы пополам в целях экономии — это очень плохой вариант. Ведь при соединении двух проводов обжим следует выполнить дважды противоположными жимами. Разрезав гильзу пополам, у вас это не получится, и контакт будет некачественным.

Прессованные провода

  • Еще один часто возникающий вопрос относится к соединениям многожильного алюминиевого провода и одножильного. Выполнять такое соединение при помощи опрессовки можно, и оно будет достаточно качественное. Главное подобрать гильзу с соответствующими входными диаметрами. Ведь в большинстве случаев это провода разного сечения.

Соединение алюминиевых проводов метод сварки

Самое наилучшее качество соединения обеспечивает сварка. Благодаря тому, что в данном случае провод образует единое целое практически исключены проблемы с переходными сопротивлениями, возможности снижения нажимного усилия и многое другое. Но здесь есть и масса проблем.

Технология сварки проводов

  • Но даже с использованием флюсов, своими руками выполнить сварное соединение проводов без должной подготовки достаточно сложно. Это связано с тем, что здесь крайне важно подобрать должное напряжение сварки (обычно не более 20В) и время воздействия на проводник (обычно 1-2сек.).

Обратите внимание! Кроме электросварки алюминиевых проводов достаточно распространена и газовая сварка. Она имеет свои особенности, касающиеся как применяемых материалов, так и температуры сварки.

Соединение алюминиевых проводников методом пайки

Последним вариантом, которым можно выполнить соединение розеток алюминиевыми проводами является пайка. Этот способ достаточно трудоемок, и его сложно назвать быстрым.

Поэтому для силовых установок оно применяется крайне редко, а в низковольтных сетях алюминиевые провода из-за своей жесткости применяются достаточно редко. Тем не мене давайте рассмотрим и этот вариант.

Пайка алюминиевых проводов

  • Основной проблемой здесь, как и в случае со сваркой, является оксидная пленка. Кроме того, имеется такая проблема как отсутствие визуального контроля за температурой провода. Ведь при длительном воздействии больших температур алюминий может изменить свои физико-химические свойства.
  • Исходя из этого, процесс пайки алюминия становится достаточно сложным. В первую очередь нам необходимо избавится от оксида на его поверхности. Сделать это можно при помощи любых абразивных материалов, но усердствовать не стоит, так как новая пленка образуется практически мгновенно. Наша задача только уменьшить ее толщину.

Флюс для пайки алюминия

  • После этого выполняется фиксация проводов и припоем с флюсом прикасаются к проводам. В качестве припоя лучше использовать ЦОП – 40 или его аналоги.
  • Флюс для пайки алюминия — это Ф – 59А, Ф – 61, Ф – 34 или другие подобные составы. Они достаточно хорошо разрушают оксидную пленку.

Припой для пайки алюминия

  • При прикосновении припоем к проводам им следует поскрести по ним, чтобы упростить флюсу задачу по разрушению оксидной пленки. Если производится пайка без использования флюса, то интенсивность трения припоем по проводам должна быть более интенсивной.

Вывод

Соединение алюминиевого провода гильзой и при помощи клемм являются наиболее простыми вариантами. В то же время применение опрессовки не требует дополнительных материалов, но требует наличия кримпера.

Использование пассатижей и других подсобных инструментов может сказаться на качестве соединения, поэтому их использование недопустимо. Тем не менее, в сравнении цена и качество, метод опрессовки является одним из лучших для соединения алюминиевых проводов.

image

То, что в электротехнике нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые кабели, не является секретом даже для многих обывателей, не имеющих никакого отношения к электрике. Со стороны тех же обывателей в адрес электриков-профессионалов часто звучит вопрос: «А почему?».

image

Можно ли соединять алюминиевые провода с медными

По наблюдениям электриков, такой контакт имеет пониженный срок службы, но на вопрос, почему нельзя соединять медные и алюминиевые провода, разные специалисты дают различные ответы.

Различный коэффициент теплового расширения

При прохождении электрического тока место соединения нагревается. При этом форма и размеры проводников изменяются по-разному, что приводит к ослаблению контакта и дальнейшему нагреву. При работе цикл нагрев-охлаждение повторяется много раз, из-за чего соединение ослабевает и появляется искрение, завершающее разрушение проводников.

Читайте также: 

image

При всей «научности» этого объяснения оно не выдерживает проверку фактами. Достаточно взглянуть на коэффициент теплового расширения самых распространенных металлов:

  • медь – 16,6*10-6м/(м*°С);
  • алюминий – 22,2*10-6м/(м*°С);
  • сталь – 10,8*10-6м/(м*°С).

Согласно этому списку самый ненадёжный контакт должен быть в паре сталь-алюминий, но на практике такие соединения, например в клеммниках, прекрасно служат много лет и обеспечивают качественное соединение проводов. Даже без знания данного параметра понятно, что причина не в этом, потому, что для предотвращения разрушения контакта было бы достаточно периодически подтягивать соединительные болты.

Информация! Проблема действительно возникает при соединении двух алюминиевых проводников, которые необходимо поджимать до достижения предела пластичности металла.

Окисная плёнка

На поверхности алюминиевых проводников образуется окисная плёнка, ухудшающая контакт и способствующая нагреву места соединения. В результате оно нагревается с последующим увеличением переходного сопротивления и ростом температуры. При этом контакт ухудшается, а температура растёт до разрушения проводников.

image

Действительно, окисная плёнка образуется на поверхности проводов, но она не препятствует соединять два алюминиевых провода. Даже если предположить, что причина в окислении поверхности медных проводников, то эта плёнка не разрушает контакт этих проводов. Следовательно, эта причина так же не имеет отношения к тому, почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке.

Электрохимическая коррозия

Как известно из школьного курса физики, два разных металла, находящиеся в растворе электролита, образуют «гальваническую пару». В этом случае на этой паре проводов возникает ЭДС, а при прохождении электрического тока появляется электрохимическая коррозия. Этот эффект действует разрушительно на поверхность металлов и именно он является причиной того, почему нельзя соединять медные и алюминиевые проводники.

Информация! Самая большая ЭДС появляется, если поместить медный и цинковый электроды в раствор серной кислоты. Именно такую конструкцию имели первые источники постоянного тока.

MCCStroy.

Любой электрик знает, что нельзя соединять напрямую провода из меди и алюминия. Но простые обыватели, далекие от электротехники, часто допускают такую ошибку, ремонтируя электропроводку самостоятельно. И зачастую это заканчивается неприятными последствиями:

  • в домашней электрической сети пропадает напряжение;
  • происходит возгорание электропроводки.

Почему нельзя соединять вместе алюминиевые и медные провода?

1. На поверхности алюминия образуется окисная пленка, плохо проводящая ток. Большое сопротивление приводит к нагреву места соединения, которое может оказаться причиной воспламенения.

2. Эти металлы имеют отличающийся коэффициент теплового расширения. Когда по проводам протекает большой ток, они нагреваются и расширяются в разной степени. После отключения нагрузки ток прекращается, провода остывают и сужаются. Последовательность расширений-сужений приводит к ухудшению соединения проводов. Соответственно, растет его электрическое сопротивление, а в итоге — опять же нагрев. В некоторых случаях возникает электрическая дуга, разрушающая соединение и вызывающая возгорание изоляции проводов.

3. Медь и алюминий формируют «гальваническую пару», которая также становится причиной нагрева контакта.

Худший вариант — соединение медного и алюминиевого проводов скруткой. Таким способом нежелательно соединять даже провода с жилами из одного и того же металла (меди или алюминия). Если вместе скручиваются медь и алюминий, то проблем с электропроводкой следует ожидать в ближайшее время.

Использование винтовых и пружинных клеммников позволяет компенсировать эффект теплового расширения металлов. Плотный контакт обеспечивается за счет винта или пружинящей пластины. Но в случае винтовых клеммников следует учитывать «текучесть» металлов. В особенности достаточно пластичного алюминия. Поэтому такие соединения требуют проверки не менее раза в год. По мере необходимости следует подкручивать винт, чтобы контакт с проводом оставался надежным.

Что касается пружинных клеммников (например, WAGO), то для соединения медных и алюминиевых проводов следует использовать только те, внутри которых имеется специальная токопроводящая паста. Она препятствует образованию окисла на поверхности алюминия. Многоразовые пружинные клеммники для указанной цели не годятся.

По поводу «гальванической пары» можно сказать следующее. При соприкосновении запускается процесс, известный как электролиз. Металлы обмениваются ионами, что приводит к появлению раковин и пустот на поверхности проводов. Из-за них снижается качество контакта. Причем эрозия алюминия более значительная. Со временем место соединения начинает греться вплоть до возникновения электрической дуги, возгорания изоляции.

Читайте также:  Гальваника и гальваническое покрытие металла: виды, преимущества, процесс

На скорость деградации электрического контакта также оказывает влияние влажность воздуха. Чем она выше, тем процесс происходит быстрее.

Если все же приходится соединять медные и алюминиевые провода, то нужно использовать подходящие клеммники и соединения:

1. Клеммник типа «орех», называемый так из-за своей округлой формы. Внутри его пластикового корпуса имеется три стальные пластины. Средняя разделяет медный и алюминиевый провод. Недостаток такого соединения — сравнительно большие габариты, что может создать препятствие для его использования.

2. Клеммники WAGO, содержащие внутри специальную смазку. Она препятствует образованию окислов на токопроводящих жилах соединяемых проводов. Но указанные клеммники не рекомендуется задействовать в силовых цепях, а только в линиях освещения.

3. Винтовые клеммники также можно использовать для соединения медных и алюминиевых оголенных проводов. Но они должны быть доступными для проверки, поскольку со временем винтовой контакт может ослабнуть. Приходится временами его подкручивать.

Что такое электрохимическая коррозия

Главной причиной того, почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке, является разрушение металлов вследствие электрохимической коррозии. Этот процесс требует наличия электролита, но при наличии протекающего через место соединения электрического тока достаточно влаги, находящейся в воздухе.

Этот процесс происходит всегда при соединении двух разных металлов и его скорость зависит от выбранных материалов и окружающей среды. При этом один из металлов выполняет роль катода, а второй анода и при протекании тока происходит перенос металла от одного электрода к другому. Этот процесс называется «электролиз».

Он может использоваться для электрохимического нанесения различных покрытий, но в электротехнике действует деструктивно. В соединении медь-алюминий роль анода выполняет алюминиевый провод или шина, которые будут разрушаться вплоть до полного разрушения места соединения.

Такое явление возможно так же при использовании других металлов. Например, алюминий совместим с цинком, оцинкованной сталью и хромированными покрытиями, а медь нельзя подключать к оцинкованному металлу, но возможно присоединять её к обычной углеродистой стали. Подробно совместимость металлов для различных условий и возможные пары соединений указаны в ГОСТе 9.005-72.

image

В некоторых случаях электрохимическая коррозия происходит без подключения деталей к электросети. Например, в случае соединения в ёмкости с водой алюминиевых листов медными заклёпками или наоборот, эти металлы образуют гальваническую пару (типа батарейки) и алюминий начинает быстро коррозировать.

Информация! На этом принципе основана защита бойлера при помощи магниевого анода. В паре магний (анод) и стальной корпус (катод) происходит разрушение анода, в результате чего корпус бака остаётся целым.

Какие проблемы могут возникнуть при соединении алюминия и меди

Соединение медного и алюминиевого проводов может привести к серьёзным проблемам в электропроводке. При соединении этих металлов и протекании через место контакта электрического тока начинается электролиз с переносом атомов металла от алюминиевого проводника к медному, причем, чем выше влажность воздуха и сила тока, тем активнее происходит процесс переноса.

image

При этом на поверхности алюминиевого контакта появляются углубления и раковины, ухудшающие контакт и ускоряющие разрушение ещё целых мест контакта.

Читайте также:  Как обжать автомобильную клемму и провод

В результате соединение начинает перегреваться и изоляция разрушается, что может привести к короткому замыканию. При продолжающемся процессе разрушения контакт полностью разрушается и начинается его искрение, которое может привести к пожару.

Медный силовой кабель

Но если соединены медный кабель и алюминиевый проводник, их окислы имеют возможность диссоциации, то есть распада на заряженные ионы. Диссоциация возможна благодаря естественной влаге, которая всегда есть в воздухе. Ионы окислов алюминия и меди, будучи частицами с разным электрическим потенциалом, начинают принимать участие в процессе течения тока. Начинается процесс, известный как «электролиз».

В ходе электролиза ионы переносят заряды и перемещаются сами. Но, кроме того, ионы – это ведь частицы металлов проводников. При их перемещениях металл разрушается, образуются раковины и пустоты. Особенно это касается алюминия. Ну, а там где есть пустоты и раковины, там уже нельзя иметь надежный электрический контакт. Плохой контакт начинает греться, становится еще хуже и так далее вплоть до возгорания.

Отметим, что чем влажнее окружающий воздух, тем более интенсивно протекают все перечисленные процессы. А неравномерное тепловое расширение и непроводящий слой окисла алюминия – это лишь отягчающие факторы, не более того.

Способы соединения медных и алюминиевых проводов

Несмотря на то, что прямое соединение этих проводников может привести к аварии, в некоторых ситуациях без этого обойтись невозможно. В этих случаях необходимо принять меры, препятствующие гальваническому эффекту и электрохимической коррозии:

  1. Использовать клеммник. Контактная пластина большинства клеммников изготовлена из стали. Этот металл совместим как с медью, так и с алюминием.
  2. Применить специальные наконечники или переходные шайбы. Эти элементы изготавливаются на заводе из двух частей — медной и алюминиевой, каждая из которых контактирует с проводником из соответствующего металла.
  3. В болтовом соединении между проводами можно установить стальную шайбу. Она разделяет гальваническую пару и препятствует разрушению контакта.
  4. Использовать специальную смазку, улучшающую контакт и препятствующую появлению гальванического эффекта.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий