Почему нельзя соединять напрямую медный провод с алюминиевым

Почему нельзя соединять напрямую медный провод с алюминиевым?

Чтобы повесить люстру или проложить новую линию провода в старой квартире, зачастую нужно соединять алюминиевые и медные провода. Однако электрики категорически запрещают делать такие скрутки. Разберемся, почему нельзя скручивать медь и алюминий и как выполнять соединение проводников из разного металла правильно.

Скрутка двух проводов

Самый старый вариант соединения электрических проводов – скрутка. Он же и самый простой. Возвращаемся к электрическим потенциалам металлов. У алюминия со свинцово-оловянным припоем разница потенциалов составляет 0,4 мВ, у меди с припоем всего лишь 0,25 мВ. Получается так, что если один из соединяемых проводов обработать этим припоем, то можно провести безопасное их соединение. Обычно припой наносят на медный провод.

Лудить можно и одножильный провод, и многожильный. Во втором случае жилы необходимо скрутить, при этом учитывается их количество. Для кабелей большого сечения лудить можно три жилы, для малых сечений (не больше 1 мм²) пять жил.

Но даже этот вариант соединения не дает стопроцентной гарантия, что контакт будет работать долго. Есть такое понятие, как линейное расширение металлов, то есть под действием температур они расширяются. При скрутке добиться плотного прижима проводов друг к другу не всегда получается. При расширении между ними образуются зазоры, которые уменьшают плотность примыкания. А это ведет к снижению токопроводящей величины. Вот почему скрутку сегодня используют редко.

Недостатки

Алюминиевая проводка характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением. Это сопротивление равняется 0,0271 Ом х кв.мм/м. Учитывая данный факт, в новейших редакциях ПУЭ отмечается, что в квартире или доме можно использовать только ту алюминиевую проводку, поперечное сечение которой превышает 16 кв. миллиметров.

В конечном итоге получается так, что для обеспечения необходимого уровня пропускной способности нужно использовать кабель с большим сечением. Другими словами нужно монтировать проводку, которая имеет большую толщину. Если сравнивать проводку из меди, то она обладает таким удельным электрическим сопротивлением, которое равняется 0,0175 Ом х кв.мм/м.

Такая проводка более эффективная и для использования в доме можно брать медный кабель с меньшим поперечным сечением. Как уже было отмечено выше, алюминий способен окисляться и пленка, образующаяся во время этого процесса, имеет плохую токопроводимость. Здесь есть еще один нюанс: эта пленка образуется из верхней части провода. В результате происходит небольшое уменьшение его поперечного сечения, а в результате растет сопротивление.

Так как пленка на алюминиевой проводке обладает высоким сопротивлением, то в местах соединения отдельных частей проволоки растет переходное сопротивление. Вследствие этого проявляется в нагревании проводки в таких местах. В тех ситуациях, когда возрастает нагрузка на алюминиевую проводку, она начинает нагреваться. Если провод обладает достаточным поперечным сечением, то ничего страшного нет. Однако если проводка не рассчитана на такую нагрузку или используется больше своего нормированного срока эксплуатации, то это обязательно приводит к ее нагреву.

Последний факт можно назвать очень плохим для мест соединения. Дело в том, что при нагревании алюминия происходит изменение его формы и пластичности. Конечно, проволока расширяется. После того, как нагрузка исчезла и кабель остыл, он набирает привычной формы. Однако после неоднократного повторения таких процессов происходит ослабление контакта концов электропроводов.

Алюминий также обладает высокой хрупкостью. Она сильно возрастает после того, как он перегревается. Что касается срока службы, то для алюминиевой проводки он составляет 25 лет. После этого нужно устанавливать другой тип проводки.

Основные способы соединения

Чтобы сделать правильный надежный контакт между двумя разными материалами, используются специальные приспособления. Их можно разделить на две категории по наличию между многожильными проводами контакта:

• Есть прямой контакт. Достигается такими способами как скрутка, опрессовка, пайка.
• Прямой контакт отсутствует. Осуществляется с помощью клеммников и резьбовой фиксации.

Чтобы соединить алюминиевый провод с медным, лучше воспользоваться вторым вариантом. Первый метод можно реализовать только в том случае, если медные жилы предварительно будут обработаны.

Скрутка

Этот способ применяется в бытовых условиях на короткий срок. Скручивание кабелей является ненадежным, быстро греется и разрушается. По требованиям ПУЭ использовать скрутку в электропроводке запрещено, особенно при соединении двух разных материалов.

Пайка

Два провода из разных материалов можно спаять друг с другом. Но спаивать провода нужно только при соблюдении технологических особенностей каждого материала. Медь и алюминий требуется подготовить к пайке. Сложности могут возникнуть именно с алюминиевыми жилами. На его поверхности образуется тонкая оксидная пленка, из-за которой припой не пристает к проводкам. Ее можно нейтрализовать с помощью специального приспособления.

Конец провода зачищается и обрабатывается медным купоросом в виде раствора. Далее потребуется батарейка. К минусу крепится проводник. Медь устанавливается на плюсе, второй конец меди – в раствор. Через некоторое время на алюминиевом кабеле проявится налет, который позволит закрепиться припою на электрическом проводе. После этого можно начать паять.

Опрессовка

При опрессовке проводов на место соединения надевается гильза или наконечник из пластика или металла. Гильза и наконечник позволяют зафиксировать и укрепить контакт между жилами. Внешне гильза представляет собой трубку с изоляцией. Наконечник обычно изготавливается в виде пластикового колпачка, в который проводятся соединяемые провода. После продевания кабелей насадку или гильзу нужно обжать пресс-клещами.

Существуют насадки с зажимным кольцом или конусообразной пружиной. Надеваются на скрученные провода и обжимаются плоскогубцами. С помощью такой опрессовки можно делать скрутку в домашних условиях. Металлическое кольцо внутри надежно фиксирует контакт между жилами.

Резьбовая фиксация

Контакт, созданный с помощью резьбового соединения, отличается надежностью и устойчивостью. Жилы зажимаются друг с другом с помощью гайки на резьбовой основе. Между концами устанавливается шайба, которая предотвращает прямой контакт меди и алюминия.

Основное преимущество способа – простота и универсальность. Минус – громоздкость и неудобство изоляции. Благодаря резьбовому соединению можно подключить провода с различной площадью сечения.

Алгоритм создания контакта:

• Зачистить провода от изоляционного слоя на 1-1,5 см.
• Создать кольцо из оголенных жил диаметром больше, чем болт.
• Кольца надеть на болт.
• Между жилами установить пружинную шайбу.
• Соединение необходимо зафиксировать затягиванием гайки или с помощью заклепочника.

Этот метод электромонтажа отлично подходит для наращивания провода достаточной длины.

Применение заклепок

Заклепка – это приспособление, состоящее из трубки и сердечника. Фиксируется при помощи заклепочника. Для создания контакта жилы как и в случае резьбового соединения зачищаются и выкладываются в виде кольца. Эти кольца нужно надеть на трубку со стальной прокладкой – шайбой. Затем нужно обжать заклепку, сердечник сожмет металл между собой и зафиксирует кабели друг с другом.

Этот контакт является неразъемным. Его преимущества – надежность, прочность и долговечность. Сложность работы заключается в поиске заклепочника, также необходимы навыкм работы с ним. Используется для электросоединения жил в труднодоступных местах.

Контакт при помощи двух стальных планок

Медь и алюминий можно соединить несложным методом, который предварительно требует обработки медной жилы лужением. Провод зажимается двумя стальным планками, у которых по краям находятся болты. К преимуществам относится возможность подсоединения нескольких ветвей без увеличения длины болта. Оголенные части закрепляются между планками. Чтобы использовать этот метод, нужно брать кабели одинакового диаметра. Провода обязательно нужно заизолировать.

Клеммники, клеммные колодки

Качественное и надежное соединение можно сделать с помощью клемм и клеммных колодок. Они представляют собой планку, выполненную из изолирующего материала, с разъемами для установки проводов. Зажим осуществляется с помощью болтов. Прямой контакт между жилами отсутствует.

Клеммная коробка – это система из нескольких клеммников. Они объединяются в одну конструкцию и обладают несколькими выходами.

• Легкость монтажа.
• Высокая надежность изоляции. Дополнительно изолировать систему не нужно.
• Для надежной фиксации достаточно 1-2 см кабеля.

В случае скрытой проводки требуется установить распределительную коробку и автомат на ввод. Также в продаже есть специальные клеммные коробки для скрытого монтажа.

Все концы проводов должны быть надежно зафиксированы внутри клеммника. Особенно важно надежно закреплять алюминиевые жилы или при монтаже кабелей на улице или в комнате с повышенной влажностью и температурой.

Пружинные и самозажимные клеммники

В продаже можно найти одноразовые и многоразовые колодки и клеммники. Пружинные устройства надежно фиксируют жилы с помощью пружины, которую по необходимости можно ослабить при установке или вытаскивании провода. При опускании рычага медь и алюминий надежно зафиксируются внутри клеммника. Одноразовые приборы зажимают кабели при установке в гнездо, чтобы их вытащить, нужно приложить физическое усилие. В результате пружинный механизм может повредиться, повторное применение станет невозможным.

Ассортимент одноразовых и многоразовых клеммников широк. Они различаются по числу подключаемых веток разводки, сечению устанавливаемого провода. Использование клеммников – это один из самых популярных и удобных способов для создания контакта между проводами.

Первые клеммные колодки с самозажимным механизмом выпустила компания Wago. Они создают и продают одноименные соединители. На рынке можно найти множество аналогов, в том числе произведенных неизвестными компаниями. Такие устройства могут быть ненадежными, поэтому рекомендуется покупать все электротехнические приборы в специализированных магазинах.

Алгоритм подключения самозажимного клеммника Wago:

• Снять изоляционный слой с проводов примерно на 0,5-1 см.
• Оголенную часть жилы установить в соответствующее гнездо клеммной колодки.
• Зафиксировать провод с помощью пружинного зажима или винта.

Дополнительная изоляция места соединения не требуется. К недостаткам соединения колодками Wago относится высокая стоимость изделий.

Колодки типа «Орех»

Существует еще одна разновидность клеммников, используемая для контакта двух проводников. Это клеммные колодки «Орех», которые представляют собой две медные пластины, заключенные в пластиковый корпус. Применяются для ответвления кабелей большого диаметра, а также использования в уличных условиях.

Механизм работает просто. Между двумя пластинами укладываются жилы. Затем их нужно стянуть при помощи болтов. Для изоляции сверху надевается защитный пластиковый корпус, который состоит из двух половинок, внешне напоминающих орех. Крепятся половинки также при помощи стандартных винтов.

Способы соединения алюминиевого и медного проводов, как правильно соединить провода, советы специалиста

При монтаже электропроводки довольно часто возникает необходимость соединения разных проводников тока, а именно, алюминиевых и медных проводов. С точки зрения электрической и пожарной безопасности, такой тип соединения более рискованный и должен выполняться со строгим соблюдением ряда правил.

В чем же суть проблемы соединения алюминиевых и медных проводов, и каковы варианты ее решения? Попробуем разобраться.

Содержание

1. Сложности соединения алюминиевых и медных проводов
2. Основные способы соединения разных проводников тока
   • применение клеммных колодоквидеовидео
   • пружинные клеммы для соединения проводов
   • соединение через «орешек»
   • неразъемное соединение
3. Альтернативные способы соединения алюминиевых и медных проводов
4. Особенности соединения проводов в помещении и на улице
5. Советы специалистов: как нельзя соединять алюминиевые и медные проводавидео

Сложности соединения алюминиевых и медных проводов

За последние десятилетия произошел стремительный рост энергопотребления населением. Это привело к увеличению нагрузки на электрические сети и, соответственно, на соединение проводов в электропроводке.

Поэтому сегодня предъявляются серьезные требования к монтажу электропроводки, направленные на повышение электро- и пожаробезопасности.

Показатели надежного соединения проводов:

1. Плотность стягиваемого контакта.
2. Электрохимическая совместимость контактных проводов.

Первое требование качественной электропроводки выполнить достаточно просто. Второе же требование на практике часто игнорируется и соединяют прямым способом (скручиванием) несовместимые проводники тока. Именно из-за электрохимической несовместимости металлов возникают сложности при соединении медных и алюминиевых проводов.

Алюминий – металл с повышенной степенью окисляемости. Окисная пленка, образующаяся на поверхности алюминиевого провода при контакте с влажностью, имеет высокое сопротивление. Это негативно сказывается на токопроводности соединений.

Медь – достаточно инертный металл и окисная пленка на медных проводах имеет меньшее сопротивление.

В паре, медь и алюминий образуют короткозамкнутое гальваническое соединение – при попадании влаги на контакт алюминиевый провод начинает активно окисляться. Между проводниками тока образуется тонкая пленка с высоким сопротивлением, как следствие – затрудняется токопроводимость, происходит процесс электролиза, в месте контакта образуются раковины, нагрев, искрение контактов. Такая ситуация может привести к возгоранию.

Электрохимический потенциал между медью и алюминием составляет 0,65 мВ, тогда как допустимое значение этого показателя – 0,60 мВ

Решение данной проблемы – это исключение непосредственного контакта между алюминиевым и медным проводами. Существует несколько вариантов соединения разных проводников, обеспечивающих надежность и безопасность электропроводки.

Основные способы соединения разных проводников тока

применение клеммных колодок

Самый распространенный способ – соединение проводов через клеммные колодки.

По сути, клеммная колодка – это изолирующая пластина с контактами. Крепление проводов в клеммной колодки бывает двух видов:

• винтовое затягивание (есть риск повреждения провода самим винтом);
• прижимание пластинами (более надежный вариант крепления).

К числу достоинств «клеммного» способа соединения проводов можно отнести:

• простота выполнения соединения;
• соединение не нужно дополнительно изолировать;
• доступная стоимость переходников.

Последовательность соединения медных электрических проводов с алюминиевыми:

1. Зачистить концы проводов от изоляции (около 5 мм).
2. Провод вставить в отверстие.
3. Затянуть винт, прикладывая значительные усилия.

Клеммную колодку удобно использовать при подключении люстры, когда длина проводника слишком короткая, или для соединения обломанных и перебитых в стене медных и алюминиевых проводов.

Клеммную колодку, перед тем как прятать под отделкой, обязательно надо поместить в распределительную коробку

пружинные клеммы для соединения проводов

Одной из разновидностей клеммных колодок являются колодки с пружинным зажимом Wago.

Пружинные клеммники – наиболее эффективный и быстрый способ соединения проводов. Основное отличие от обычных клеммников заключается в способе фиксации провода – применяется пружинный зажим. Достаточно снять изоляционный слой с проводника и вставить провод в клеммник.

Для того чтоб соединить медный и алюминиевый провод лучше использовать специальные клеммники фирмы Wago. Контакты в таком клеммнике изготовлены из биметаллической пластины и покрыты специальной пастой, предотвращающей окисление проводов.

Пружинные клеммники бывают двух типов:

1. Одноразовые клеммники. Рассчитаны на соединение одножильных проводов сечением 1,5-2,5 мм², допустимая сила тока в распределительной коробке – 24А. В случае изъятия проводов из клеммника может произойти деформация пружинного зажима и повторно соединить контакты не получится.
2. Многоразовые клеммники. В конструкции предусмотрены рычаги, при помощи которых можно разъединять/соединять провода. Такие переходники подойдут для одножильных и многожильных алюминиевых и медных электрических проводов, сечением до 4,0 мм², допустимая сила тока – 34А.

Недостатком клеммных колодок с пружинным механизмом является их стоимость, они стоят на порядок дороже обычных переходников.

соединение через «орешек»

Для соединения проводов с большим сечением (4 мм² и более) можно применять ответвительный сжим, известный в быту, как «орешек». Он представляет собой пластиковый корпус овальной формы, внутри которого находиться блок металлических пластин. Алюминиевый и медный провода зажимаются между пластинами при помощи винтов.

Такой вариант соединения не совсем удобен из-за больших габаритов самого переходника, который сложно спрятать под отделкой помещения: плинтусами и коробами.

неразъемное соединение

Неразъемное соединение выполняется с помощью специального инструмента – заклепочника.

Принцип работы заклепочника прост – втягивание и последующее отрезание стержня, который проходит через трубчатую заклепку со шляпкой.

Технология соединения проводов следующая:

1. С проводников снять изоляцию (длина очистки равна 4-м диаметрам будущих колечек). Оптимально, если диаметр колечек немного будет превышать диаметр заклепки.
2. Из очищенных концов провода скрутить колечки.
3. На заклепку надеть все элементы в такой последовательности:
   • алюминиевый провод;
   • пружинная шайба;
   • медный провод;
   • плоская шайба.
4. Стальной стержень вставить в заклепочник и сжать его ручки до характерного щелчка.
5. Оголенные участки соединения надо изолировать.

Надежность неразъемного соединения очень высокая, единственный недостаток – нет возможности разъединить и повторно скрепить провода.

Альтернативные способы соединения алюминиевых и медных проводов

Если под рукой нет специальных переходников или заклепочника, можно воспользоваться альтернативными способами соединения разных проводников.

Болтовое соединение считается достаточно долговечным и безопасным. Среди его преимуществ можно выделить простоту монтажа и универсальность (таким способом можно соединить практически любые виды и марки алюминиевых проводов с медными).

Технология выполнения болтового соединения:

Снять изоляцию с проводников.

Для соединения проводников сечением менее 2 мм² подойдет винт М4

Технологически более сложный и трудоемкий метод – нанесение припоя на медный провод. Можно использовать свинцово-оловянный припой.

При контакте алюминия со свинцово-оловянным припоем показатель электрохимического сопротивления равен 0,40 мВ (допустимая норма – не более 0,60 мВ)

Последовательность соединения проводов будет следующей:

1. Cнять изоляцию с проводов (длина очистки – около 6 см).
2. С помощью разогретого паяльника нанести припой на медный проводник.

Такой способ можно применять, если нет перемычек или болтовое соединение не помещается в коробку. Однако для электропровода со значительными нагрузками, такое соединение использовать нельзя.

Особенности соединения проводов в помещении и на улице

Соединения проводов, находящиеся на улице, подвергаются воздействию внешних факторов и нуждаются в дополнительной защите.

Оптимальное решение для соединений на улице – использование ответвительных зажимов для СИП. Материал изготовления зажимов устойчив к ультрафиолетовым лучам и низким отрицательным температурам.

Кроме того, для улицы подойдут и ответвительные зажимы орешки.

Для соединения проводов в помещении можно использовать разные проводники. Один из наиболее удобных – самозажимный клеммник Wago.

Советы специалистов: как нельзя соединять алюминиевые и медные провода

Нередки случаи применения опасных, недопустимых способов соединения алюминиевого и медного проводов, которые имели весьма печальные последствия. К таким методам относятся:

1. Скрутка медного и алюминиевого провода. Надо отметить, что ряд специалистов не признают скрутку, даже, если на медный провод нанесен слой пайки.
2. Скрутка проводов с последующей защитой места соединения от попадания влаги. В качестве гидроизоляции некоторые «умельцы» используют парафин, масло или лак. Такой способ недопустим и, мягко говоря, — неэффективен.

На сегодняшний день проблема соединения разных проводников тока решается очень просто и быстро – достаточно приобрести один из специальных переходников. Поэтому совершенно нецелесообразно тратить время и испытывать непроверенные методы, ставя под угрозу безопасность не только жилья, а и проживающих в нем людей.

Рекомендуемые способы

Рассмотрим несколько способов, как соединить алюминиевый и медный провод. Эти способы помогут успешно справиться с непростым делом.

Скрутка

Является самым простым способом смонтировать провода. Он не требует особых знаний и квалификации. Однако, является не самым надежным способом соединения. Из-за температурных колебаний металл расширяется. В результате чего между проводниками образуется зазор, увеличивающий сопротивление. Спустя некоторое время контакт окисляется и разрушается.

Конечно, это не произойдет в течение года, но если соединение должно профункционировать длительное время, то стоит подумать о других способах скрепления.

Сам принцип крепежа методом скрутки заключается в том, чтобы оба проводника обвивали друг друга. Для более качественного соединения медный кабель залуживают припоем. Многожильный медный провод придется залудить в обязательном порядке.

Резьбовое соединение

Для соединения меди и алюминия этим способом понадобиться пара простых шайб, одна пружинная шайба, винт и гайка. Этот метод очень надежен — контакт между проводниками будет обеспечен на многие годы. Для этого крепления неважно ни сечение провода, ни его тип — многожильный или одножильный.

С конца провода снимается изоляция. Пружинную шайбу надевают на винт, затем надевается обычная шайба, потом колечко провода алюминия. Его подпирает простая шайба. После чего надевается медный проводник, а затем на винт накручивается гайка. Она крепко сжимает все соединение.

Многожильный кабель перед соединением нужно обязательно пролудить припоем.

Соединение с помощью клеммной колодки

Это современный метод монтирования проводов. Хотя он немного проигрывает в надежности резьбовому способу соединения, метод имеет свои плюсы:

• соединение можно сделать очень быстро;
• при соединении можно обойтись небольшим запасом провода.

Последнее поясним, случается, что из стены или потолка торчит небольшой отрезок кабеля. Сделать скрутку невозможно — провода очень мало. Да и сделанная на потолке скрутка просуществует недолго, через какое-то времени провода просто обломятся. А клеммная колодка будет долго держать винтами оба проводника. Потом колодка полностью исключает соприкосновение двух зачищенных проводников.

Монтаж выполняется так: зачищенный от изоляции конец провода (около 5 мм.) вставляется в клеммное отверстие колодки, после чего закручивается стопорный винт.

Клеммную колодку нельзя прятать в штукатурку или в стену без распределительной коробки.

Плоско-пружинный зажим и клеммная колодка

Появился этот метод не так давно. Существует два вида такого соединения: одноразовое и многоразовое. Для последнего соединения в клеммной колодке существует специальный рычаг. Благодаря ему провод можно вставлять и вынимать несколько раз. Клеммные колодки такого типа успешно могут соединить медные и алюминиевые многожильные провода различных видов.

Широко применяются для установки люстр и соединения проводов в распределительных коробках. Требуется некоторое усилие, чтобы вставить провод в отверстие клеммной колодки. Чтобы вытащить проводник потребуется приложить еще больше усилий. Для практического применения лучше пользоваться многоразовыми моделями. В случае ошибки соединение можно быстро переделать.

Выполнить такой монтаж очень просто. Вначале с кабеля снимается изоляция (примерно 10 мм.). Потом на многоразовом клеммнике нужно поднять рычажок, вставить провод, а затем вернуть рычажок в первоначальное положение. Все просто!

Заклепка

По надежности не уступает резьбовому соединению и имеет свои преимущества и недостатки:

• устанавливается такое соединение очень быстро;
• оно очень прочное, надежное и доступное по цене;
• однако, в отличие от резьбового крепежа, это соединение одноразовое.

Монтаж производится с помощью специального инструмента — заклепочника. На заклепку надевается алюминиевый провод, затем пружинная гайка, после чего медный провод и плоская шайба. Потом в ход идет заклепочник и соединение готово.

Стоит упомянуть, что участок соединения нужно обязательно изолировать.

Пайка

Возможна ли пайка проводников, изготовленных из различных материалов? Вполне возможна, если соблюсти определенные условия.

С пайкой меди проблем не возникнет, в отличие от алюминия. На поверхности этого металла образуется амальгама, проявляющая удивительную стойкость в химическом плане. То есть припой не может приклеиться к ней. Это явление часто вызывает удивление у начинающих электриков.

Чтобы спаять два разных проводника следует запастись раствором медного купороса, батарейкой «Крона» и кусочком медной проволоки. На алюминиевом проводе аккуратно зачищается будущее место пайки. Затем на это место капают раствором медного купороса.

Медную проволоку подсоединяют к положительному полюсу батареи «Крона» и опускают в медный купорос. К отрицательному полюсу батареи подсоединяется алюминиевый проводник. Спустя время на алюминии осядет слой меди, на который без всяких проблем можно припаять нужный провод.

Алюминиевый и медный провод

Соединение 2 проводов из меди и алюминия может вызвать некоторые проблемы. Проблема заключается в разности потенциалов, разница которого достигает до 0,65 мВ. При повышении влажности из-за этой разницы контакт будет разрушаться. Более того, контакт будет нагревать, что может привести к плачевным последствиям.

Поэтому рекомендуем производить стыковку этих двух проводов так, чтобы между ними не было прямого контакта, а именно:

• неразъемное;
• резьбовое;
• клеммное;
• с пружинным контактом.

Используя эти методики, алюминиевые соединять с медными проводами можно.

В этой статье, мы рассмотрели несколько методов того, как соединить провода между собой. Если вы знаете о других методах, то оставляйте комментарии в конце этой статьи.