Почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке

Почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке

Надёжное соединение проводов является одним из необходимых условий безаварийной работы электрооборудования. Но иногда случается так, что все болты были зажаты, а место соединения кабелей всё равно подгорает. Чаще всего это происходит при соединении медных и алюминиевых проводников.

Профессиональные электромонтёры учитывают эту особенность данных металлов, но люди, не имеющие отношения к электричеству, не знают, почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке.

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.

Версии, по которым возникает горение

1. Эти два металла обладают разными коэффициентами расширения тепла. То есть когда по проводам течет ток, то реагируют на него по-разному, расширяясь при пропускании тока и остывая после его отключения. Такие несовершенства разного расширения и сужения за краткосрочный период времени влияют на провода. В месте соединения медь-алюминий контакт становится слабым и возникает нагревание со временем, к которому добавляется электрическая дуга.
2. Алюминиевые провода окутывает плохо проводящая кислая пленка, которая изначально уже дает «плохой» контакт и начинается процесс разрушения, при котором провода нагреваются, контакт становится все хуже и хуже, появляется электрическая дуга и со временем начинается возгорание.
3. Эти провода несовместимы по гальваническим химическим признакам, сразу провода на стыке начинают греться, что приводит к разрушению.

Механизм взаимодействия двух металлов

Если смотреть по физическому коэффициенту расширения, то все же самым неблагоприятным сочетанием становится соединение стального и алюминиевого провода, ведь эти их параметры разнятся практически в два раза. В этом случае на помощь легко приходят зажимы и болты, которые давят на контакты. И металлы в этом случае могут расшириться только в стороны, а реакции металлов на температуру попросту не могут способствовать ослаблению контакта.

Наличие пленки на алюминии тоже в корне неверно. Такое покрытие способствует соединению между проводниками из стали и алюминия. Лучше конечно дополнительно использовать смазку, защищающую провода от окисления и постоянные проверки таких соединений. Но соединения с алюминиевыми проводами легко стоят на протяжении нескольких лет.

А вот предположение с гальваническими параметрами несет под собой реальную основу и служит верным ответом на вопрос, почему не стоит соединять медные и алюминиевые провода. Провод из меди быстро окисляется, но все же может проводить электрический ток.

А вот если в соединении участвуют два металла медь и алюминий, то начинается реакция, при которой происходит распадение на ионы обладающие зарядом. Дело в том, что воздух в окружающей среде всегда имеет свою влажность. Именно она и служит причиной такой диссоциации. Ионы окислившихся металлов будут участвовать в процессе электролиза, когда ионы металлов не только переносят заряд, но и сами подвергаются процессу перемещения.

При такой реакции металлу проводников начинают разрушаться, образуя пустые места и пустые промежутки. Большему воздействию подвергается именно проводник из алюминия.

Там где образуются пустоты, контакт уже не может стать хорошим и температура повышается, вплоть до горения. Чем выше влажность в помещении, тем сильней электролиз и быстрей происходит разрушение.

1 комментарий

Да,действительно медный и алюминиевый провод,если их соединить-окисляются.Поэтому происходят большие потери тока,соединение быстрее выходит из строя.Но в крайних случаях соединение возможно,надо только площадь соединения увеличить.Если, например, обычное соединение 2см,то медь с алюминием надо делать 6-8см.

Заключение

Еще раз стоит отметить, что любое соединение проводов должно быть заизолировано.

Можно разместить соединения в специальных распределительных коробках.

Если соединение планируется делать собственными руками, то не стоит прибегать к методу пайки. Он требует определенного опыта и квалификации. Лучше использовать другой из вышеперечисленных способов соединения алюминиевого и медного проводника.

Наиболее доступные и распространенные методы были рассмотрены в статье. Однако, при отсутствии опыта проведения таких работ, лучше обратиться к профессионалам.