Ни для кого не секрет, что медные и алюминиевые провода соединять не рекомендуется . Но многие, даже зная это, все равно пренебрегают этим, надеясь на русское «авось пройдет».
В итоге, такая из пары медь-алюминий проживет весьма недолго. А если соединение находиться на улице или в помещении с повышенной влажностью, то срок жизни такой пары в разы меньше.
Алюминий безопасно и эффективно используется в электрических приложениях в Соединенных Штатах более 100 лет. Требуется только один фунт алюминия, чтобы он соответствовал пропускной способности двух фунтов меди, что делает его чрезвычайно привлекательным материалом для коммунальных служб, строителей и других.
Алюминий имеет 61% удельную проводимость меди по объему и 200% проводимость меди в расчете на массу. Калибровка проводника основана на нагрузке, подлежащей переносу, и применимых правилах в Национальном электрическом кодексе. Таблица 16 является наиболее часто используемой и включает в себя до трех токопроводящих проводников в кабеле, кабеле или земле.
Но довольно таки часто возникают ситуации, когда нам необходимо соединить медную и алюминиевую электропроводку. Часто такая ситуация возникает при ремонте электропроводки в домах, где проложена алюминиевая проводка.
Выйти из этой ситуации нам помогут специальные клеммники и болтовые соединения, посредством которых мы и соединим медные и алюминиевые провода. Применяя клеммные и болтовые соединения, мы не допускаем прямого контакта пары медь-алюминий .
Медь, доступная человечеству в течение тысяч лет, была легко доступна в начале электротехнической промышленности. В то время алюминий был доступен только в очень малых количествах, поэтому он был драгоценным металлом, более ценным, чем золото или серебро. За последние несколько десятилетий алюминий все чаще заменяет медь для электрических применений. Преобразование началось в сетке коммунальных услуг через передачу, распространение и продолжалось вплоть до снижения обслуживания, входа в систему и построения фидеров.
В Соединенных Штатах сегодня медь, как правило, является единственным выбором для проводки ответвлений. Есть некоторые исключения, в частности проводники ввода подземных коммуникаций, которые заканчиваются за пределами здания. Медная и алюминиевая проволока с одинаковыми размерами ампутаций имеют эквивалентные тепловые и механические характеристики. Алюминиевые проводники имеют больший размер, чем медные проводники с ампутацией. Алюминий весит половину эквивалентной ампутации меди, что выгодно для вытягивания или поддержки.
Не особо вдаваясь в конструктивные особенности клеммных зажимов, рассмотрим наиболее применяемые из них.
Одними из старых и проверенных способов соединения проводов являются клеммные соединения типа «орешки» . Название свое они получили, из за внешнего сходства с орехами.
Соединения этого типа состоят из трех пластин, между которыми, собственно, и зажимаются провода. Одним из преимуществ данного типа соединения является то, что для соединения отходящего провода, нет необходимости разрывать магистраль. Достаточно просто открутить 2 болта, вставить между двух пластин провод, и закрутить болты на место. Отходящий провод вставляется между средней и оставшейся пластиной. Все, соединение готово.
Усталостная усталость строительной проволоки из алюминиевого сплава обычно больше, чем эквивалентная медь. Трубы: Медные проводники могут допускать использование меньшего размера кабелепровода. Однако с компактными проводниками, обычно используемыми для строительной проволоки из алюминиевого сплава, размер прокладки трубопровода, как правило, одинаковый для одинаковой ампутации меди и алюминия.
Строительная проволока из алюминиевого сплава требует меньше усилий для изгиба, а после согнутого - менее упругого. Стоимость: Алюминиевые проводники обычно более экономичны, чем медные проводники с ампутацией. Технические характеристики: Спецификация работы может потребовать определенного типа проводника. Они могут или не могут допускать альтернативу.
Следующим по популярности можно назвать . Данные соединительные клеммы позволяют произвести из алюминия и меди. Достаточно просто зачистить провода на 10-15 мм, вставить в отверстие клеммника, и все, очередное соединение готово к работе.
Внутренность клемника наполнена специальной смазкой, которая не позволяет окисляться проводам. Использовать такой тип соединений рекомендуем в цепях освещения. Использование данных соединений в силовых цепях не рекомендуем, так как большая нагрузка может привести к нагреву пружинистых контактов, и как следствие к плохому контакту.
Местные коды: поправки муниципального или государственного электрического кодекса могут ограничивать использование проводников вне требований Национального электрического кодекса. Все разъемы протестированы и указаны для использования с конкретным типом проводника.
Для всех разъемов следует использовать только те, которые были протестированы для конкретных типов проводников, и вы должны следовать инструкциям производителя по установке. Большинство механических винтовых наконечников имеют двойной номинал и допускают либо алюминиевые, либо медные проводники.
Еще одним популярным соединением являются клеммные колодки . Внешне они представляют собой планку с клеммничками. Достаточно зачистить конец провода, вставить в одно отверстие и зажать винтом. В другое отверстие вставляется зачищенный конец второго провода. Данные клеммники также позволяют соединять провода из разных металлов.
Оба типа разъемов прошли те же тесты производительности. Испытание показало, что алюминиевая и медная строительная проволока одинаково работают на механических винтовых наконечниках. Только если производитель соединителя или местные коды специально требуют этого.
Однако, даже если ингибитор оксида специально не требуется, для алюминиевых и медных проводников рекомендуется предотвращать попадание влаги и возможность последующей коррозии. Как медные, так и алюминиевые проводники корродируют, если они установлены в агрессивных средах. Правильная установка и выбор разъема помогают предотвратить коррозию при соединениях.
Болтовые соединения проводов. Данный тип соединения также можно использовать, если вам необходимо соединить медный и алюминиевый провода. При монтаже соединения, необходимо между медным и алюминиевым проводом установить металлическую анодированную шайбу.
Все монтажные работы должен проводить специалист. Все винтовые и болтовые соединения необходимо проверять: для алюминиевых проводов- раз в пол года, для медных- достаточно раз в два года.
Ингибиторы оксида также тестируются для конкретных целей. Обязательно соблюдайте рекомендации производителей и используйте только те ингибиторы, которые специально указаны для типа проводника и класса напряжения, который вы устанавливаете. Соединения на алюминии или меди не следует подтягивать после установки по инструкциям производителя. Требования к тестированию на соединительные устройства основаны на отсутствии подтягивания. Соединения следует затягивать только в том случае, если имеются свидетельства наличия свободного соединения.
Сергей Серомашенко
Без соединения проводки нельзя подключить даже простейшие электрические приборы. Малейшее отклонение от правил подключения способно принести огромные неприятности. Электрическая проводка в частном доме или в квартире есть даже в самых глухих и маленьких поселениях.
Как чрезмерное затяжку, так и затягивание могут привести к повреждению соединений алюминия или меди. Неоправданное повторное затягивание винтовых соединителей может привести к сбою соединения с алюминиевыми или медными проводниками. В этом всеобъемлющем руководстве содержится подробная техническая информация об использовании алюминия для электрических применений.
Руководство по электропроводке из алюминия - полная книга. Руководство по электропроводке из алюминиевого сплава - по главам. Проблемы, связанные с алюминиевыми и медными проводами для электроснабжения, не связаны с проводом, так как оба проводят электричество. Но проблемы возникают, когда алюминиевая проволока и медная проволока используются вместе неправильно, и когда алюминиевые провода заканчиваются на устройствах, предназначенных для медной проволоки. Хотя современные технологии позволяют электрику-самодельнику работать с алюминиевой проводкой, это все-таки то, что новичок должен оставить профессионалам.
Постоянно возрастает энергопотребление, и в результате увеличивается нагрузка на соединения проводов, Запросы к ним усиливаются и становятся строже, ведь любая халатность или недоделка может обернуться катастрофой.
Что нужно хорошо протягивать участки соединения проводки сейчас знает каждый, а про электрохимическую совместимость знает не каждый.
Хотя алюминий ухудшается быстрее, чем медь, и со временем обнаруживает больше дефектов, реальные проблемы возникают из разъемов и переключателей, которые соединяют электрические цепи вместе. Слабые или изношенные соединители - и постоянно или сильно нагруженные цепи - обычно способствуют электрическим пожарам, связанным с использованием алюминиевой проволоки.
Хотя медь и алюминий могут работать вместе, для соединения этих различных металлов требуются специальные соединители. Проблема начинается, когда встречаются два разнородных металла; происходит химическая реакция, которая заставляет их окисляться. Окисление вызывает высокоустойчивое соединение для развития с нежелательным падением напряжения в соединении. Падение напряжения приводит к трем потенциальным проблемам: низкое напряжение, приводящее к повреждению оборудования, потерянной энергии и низкой эффективности - и самое опасное - соединение нагревается и может способствовать пожарам при высоких амперных нагрузках.
Рост расхода электроэнергии становится причиной ужесточения требований к соединениям проводов, направленные на повышение качества пожаро- и электробезопасности.
От чего зависит надежность соединений:
Плотно скрутить провода может практически каждый человек, на второе требование нередко не обращают внимания, соединяя два провода (даже несовместимые) прямым способом. Именно по этой причине и появляются проблемы во время эксплуатации проводки организованной их алюминиевых и медных проводов.
Алюминий и медь не расширяются и не сжимаются так же, как они нагреваются и остывают. Это различие может привести к разрыву соединений или соединений. Свободное соединение, будь то при сращивании в распределительной коробке или на концевом винте на переключателе или в розетке, может привести к возникновению дуги. Свободные соединения являются предшественниками дуговых разломов, дуговой вспышкой и пожарами в электрических системах.
Электрики могут сращивать медные и алюминиевые провода вместе, используя специальные медно-алюминиевые соединители. Вы не можете сращивать их, используя стандартную проволочную гайку без особых последствий. Эти соединительные устройства требуют дорогостоящих инструментов, которые обычно недоступны среднему самодельному человеку; оставьте их профессионалам для получения безопасных результатов.
Алюминий – химический элемент с высокой способностью окисления. Пленка оксида, появляющаяся под воздействием сырости на алюминиевом проводе, обладает увеличенным сопротивлением. Это плохо сказывается на способности проводить электрический ток на участках соединений.
Но устройства, отмеченные только «медью», не могут безопасно использоваться с алюминиевой проволокой, так как они предназначены только для использования в меди. Вальч провел 40 лет, работая на электротехнических профессиях, и имеет степень доктора прикладных наук в области прикладных электротехнических технологий от Элвина младшего колледжа. Медь благодаря своим выдающимся электрическим свойствам всегда является первым выбором при выборе проводника для электрического соединения. Практически возможной альтернативой во многих случаях является алюминий, особенно из-за его низкого веса и легкого применения.
Медь – вещество, с низкой химической активностью на котором пленка оксида образуется хуже и к тому же она обладает меньшим сопротивлением.
Алюминиевый и медный проводники, вместе создает короткозамкнутую гальваническую цепь – при увлажнении такого контакта начинается быстрое окисление алюминиевого контакта.
Между 2 проводниками появляется слой оксида металла с высоким сопротивлением, в результате – затрудняется проводимость электротока, происходит процесс электролиза, на участке соединения контактов появляются искры, металл нагревается, и образуются раковины, все это может стать причиной пожара:
На практике, однако, электрику может быть сложно связать оба этих материала профессионально. Медные и алюминиевые проводники трудно соединять друг с другом. Поэтому необходимо избегать попадания влаги любой ценой. Для этих применений необходимы специальные кабельные наконечники и должны соблюдаться точные рабочие процедуры.
Медно-алюминиевое соединение используется, например, в промышленной недвижимости, где местные предприятия используют кабели для подачи меди, которые затем подаются с алюминиевой кольцевой магистрали. Но также на электрических подстанциях необходимо подключать алюминиевые проводники к медным шинам. Основная проблема здесь заключается в том, что соединение алюминия и меди не является простым.
Ликвидировать эти недостатки можно, если не допускать прямого контакта этих металлов. Существует несколько вариантов соединения проводников из меди и алюминия, создающих надежный и безопасный контакт.
Как правило, алюминий представляет собой реакционноспособный материал, который легко окисляется, но на практике он показал хорошую коррозионную стойкость. Эта характеристика обусловлена химической реакцией, которая происходит при контакте с атмосферным кислородом, что приводит к образованию очень тонкого, но также очень устойчивого оксидного слоя.
Когда металлы соединены с электродами с более высоким электрическим потенциалом, такими как медь в присутствии электролита, будет происходить электрохимическая реакция. Во время этого процесса различия, вызванные электрохимическим потенциалом, могут оказать значительное влияние.
Отметим, что с повышением влажности воздуха, существенно усиливаются все указанные выше процессы. А плохо проводящий электроны слой оксида алюминия и значительно отличающееся тепловое расширение – это факторы отягощающие положение.
Электрическая цепь генерируется медным электродом, электролитом и алюминиевым электродом. Напряжение, создаваемое в этом «полупроводниковом» состоянии меди и алюминия, приводит к короткому замыканию. В результате генерируемого тока поверхность алюминия разрушается, что приводит к электролитическому разложению металла. Этот деструктивный процесс виден как своего рода цветущее окисление и начинается уже с существования крошечных частиц меди на алюминии; эта продолжающаяся реакция сама по себе не вызывает коррозию меди.
Однако при электрическом соединении сопротивление увеличивается, что приводит к повышению температуры, которое в худшем случае приводит к пожару. Поэтому при подключении меди и алюминия важно обеспечить, чтобы никакая влажность не могла входить в соединения. Из-за конструкции этих площадок, где могла накапливаться влажность, и где мог начаться процесс окисления, можно было избежать.
На небольшое время подойдет этот способ соединения, в помещении она продержится некоторый период, при высокой влажности или на улице срок службы этой пары в разы уменьшается.
Но нередко требуется стыковать несколько кабелей из меди и алюминия. Это бывает во время реставрации или ремонта электросистемы в зданиях, где используется алюминиевая электропроводка.
Опрессовка – это разновидность скрутки, при этом способе, скрутка обжимается специально подготовленной гильзой из меди или алюминия с внутренним сечением равным сечению скрутки. Хотелось бы сказать, что такой вариант является простым и быстрым в исполнении одновременно очень надежным. Готовое соединение изолируют обычным способом – используя изоляционную ленту или с помощью термоусадочной пасты.
Исправить некоторые недостатки скрутки поможет совмещение проводов из двух разных металлов с помощью одного из этих способов. Используя болтовые или , мы устраняем непосредственный контакт медно-алюминиевой пары.
Существует несколько разновидностей клеммников:
Провода из меди и алюминия стыкуют вместе с помощью болтового способа, если необходимо получить надежный и безопасный контакт. Две жилы кабеля скручивают болтом, разместив между ними анодированную стальную шайбу. Все работы по монтажу должен выполнять опытный профессионал.
Болтовые и винтовые соединения нужно через определенный срок ревизировать: для проводов из алюминия проверка производится — раз в шесть месяцев, для провода из меди частота проверок — через два года.
Наиболее долговечный и надежный вариант стыковки медного и алюминиевого провода. Его минусы – технологическая сложность, увеличения срока монтажа и трудоемкость. Когда электрик делает электропроводку, то чаще всего обесточивает помещение и паяльник нагреть нет возможности.
Можно самостоятельно изготовить переходник, который позволит без паяльника монтировать электросеть, используя способ пайки.
До начала монтажа на столе спаивают два обрезка провода – алюминиевый и медный, оставляя два свободных конца. Выходит своеобразный самодельный переходник для соединения проводов.
Лучше всего их изготовить несколько штук, после этого обесточивают электросеть и производят необходимый монтаж, соединяя алюминиевый кончик с алюминиевым проводом, а медный с медным, изолируют обычным способом.
Способ похожий на пайку, но для него потребуется специальное оборудование и при соединении медного и алюминиевого провода практически не используется, так как различна температура плавления этих металлов.
При его выполнении медный и алюминиевый кабеля плотно скручивают, а конец полученного жгутика аккуратно сваривают контактной сваркой, в результате на конце скрутки должен появиться небольшой шарик металла. Контакты соединяются практически намертво и между ними безупречный контакт.
Безусловно, не имея необходимого опыта в электромонтажных работах, лучше не рисковать своей жизнью и имуществом и обратиться к специалисту.
