Как правильно крепить алюминий и медный провод. Как правильно соединить медный и алюминиевый провод – варианты и приспособления
Алюминиевая проводка часто применяется в строительстве при прокладке электролиний, в том числе в жилых домах. Чтобы такие кабели были надежными и долго служили, необходимо знать особенности их эксплуатации.
[ Скрыть ]
Чем различается медная и алюминиевая проводка?
Основные отличия электропроводки в современных квартирах состоят в следующем:
- длительность эксплуатации кабелей;
- величина мощности и максимальной нагрузки на провода;
- значение электрических потенциалов.
Срок службы и эксплуатации проводки
Для алюминиевых кабелей средний ресурс эксплуатации в соответствии с нормами, указанными в СНиП, составляет около 10-15 лет. Медные проводники служат на порядок дольше — в районе 20-30 лет. На общий ресурс службы кабелей влияют условия их эксплуатации. Если на проводку регулярно осуществляется высокая нагрузка, а также агрессивные внешние условия, то срок использования будет значительно ниже.
Имеются в виду такие воздействия:
- солнечные лучи;
- низкие отрицательные температуры;
- дождь и влага (во время тумана, например);
- высокие температуры.
Если будут соблюдаться все требования СНиП и мощность на сеть не будет критической, то ресурс эксплуатации проводки составит до ста лет. Причем многое в этом вопросе зависит от правильного использования электрооборудования и автоматов.
Канал «Сами с усами» подробно рассказал о необходимости замены электрических кабелей и об их ресурсе эксплуатации.
Кабель, жила сечения которого составляет 2,5 мм, сможет выдержать ток до 25 ампер. Если в квартире установлен автомат на 16 А, он выбьет раньше, чем провод нагреется до критической температуры при высокой мощности. Автоматическое оборудование, рассчитанное на 40 ампер, будет работать, а кабель расплавится, если по нему пройдет ток величиной в 32-35 ампер.
Таблица электрохимических потенциалов (мВ), возникающих между соединенными проводниками
Значения нормативов основных технических параметров при соединении кабелей приведены ниже.
Материал — медь.
Параметр напряжения в 380 В | ||||
Параметр тока | Величина мощности | Значение тока | Уровень мощности | |
1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,6 | 50 | 33 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Материал — алюминий.
Величина сечения соединения проводки | Значение напряжения в 220 вольт | Параметр напряжения в 380 В | ||
Параметр тока | Величина мощности | Значение тока | Уровень мощности | |
2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
35 | 100 | 22 | 85 | 56,1 |
50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
120 | 230 | 50,6 | 200 | 132 |
Плюсы алюминия
Данный материал для укладки проводки имеет определенные преимущества:
- Легкость. Если сравнивать с другими материалами, алюминиевая проводка имеет значительно меньший вес.
- Устойчивость к воздействию коррозии. Алюминиевый материал меньше подвержен разрушительному действию. Когда такой тип проводников взаимодействует с воздухом, происходит его окисление. Но за счет образования пленки на структуре кабеля материал надежно защищается от дальнейшего разрушения.
- Стоимость. Сам по себе алюминий — недорогой металл. Поэтому он нашел широкое применение в изготовлении силовых проводников. Благодаря небольшому весу и доступной цене алюминий считается оптимальным вариантом для укладки воздушного ввода.
- Большой выбор проводников различных видов. Если при ремонте помещения надо осуществлять монтаж и подключать силовые кабели, то можно использовать изделия типа СИП. Для реализации внутренней проводки применяются варианты АПБПП, АППВ, АПВ.
Об особенностях использования таких кабелей, а также об их преимуществах рассказал канал «Chipdip».
Недостатки алюминия
Данный материал имеет как плюсы, так и минусы, они рассмотрены в соответствии с отзывами:
- Низкий уровень электропроводности алюминиевой проводки. Для этого материала данный показатель составляет 38*106 См/м. Если сравнивать с медными проводниками, то у них эта величина будет 59,5*106 См/м. В результате этого последние кабели с диаметром 1 мм2 смогут пропускать практически в два раза больше тока, чем алюминиевые изделия.
- Низкая гибкость проводников. Из-за этого применение алюминиевых кабелей не допускается в местах, где провода будут подвержены многократным изгибам. Чтобы максимально обеспечить целостность изделия, маршрут его укладки должен быть прямым. Важно, чтобы в процессе использования проводник минимально подвергался различным механическим воздействиям.
- Алюминиевые кабели характеризуются пониженным свойством текучести. Из-за постоянных механических и тепловых воздействий такой проводник со временем потеряет форму. В результате это отрицательно отразится на месте скрутки и контактных соединениях.
Пользователь Владислав Резанов рассказал о квартирной электропроводке из меди и алюминия, а также о недостатках обоих материалов.
Необходимость замены проводки
Поменять кабели в квартире или доме может потребоваться в таких случаях:
- Период использования проводов подошел к концу, что привело к разрушению изоляционного слоя. В результате этого происходит перегрев старого кабеля и оплавление, особенно если речь идет об алюминиевых проводниках.
- При проведении электромонтажных работ. Если качество электросети удовлетворительное или хуже, ее рекомендуется поменять.
- В результате обрыва кабелей. Данный процесс станет причиной появления участков, где будут происходить токовые утечки.
- Появилась вероятность короткого замыкания. Обычно это связано с обрывом проводников и разрушением изоляционного слоя.
- Произошло возгорание участка кабеля. Об этом сообщит искрение, а также запах гари.
- Автоматический переключатель либо прибор защитного выключения часто срабатывает.
- В доме или квартире постоянно отключается электричество, видимых причин на это нет.
- В помещении производится установка более мощного электрооборудования. Если старая проводка на него не рассчитана, рекомендуется уложить новую.
Можно ли соединять медную и алюминиевую проводку?
При соприкосновении этих двух материалов происходит химическая реакция, что в итоге приводит к ухудшению качества электрического контакта. В результате место соединения проводников из-за прохождения тока будет сильно нагреваться. В итоге это может привести к возгоранию кабеля и даже пожару. Если в помещении присутствует высокая влажность, данный процесс проходит значительно быстрее. Это связано с тем, что между проводниками появляется тонкая пленка, которая характеризуется повышенным сопротивлением, поэтому приводит к нагреву и обрыву.
Если правильно подойти к процессу соединения медного проводника с алюминиевым, то всех этих проблем можно избежать.
В любом случае следует произвести полную замену старых кабелей на новые. Проводка должна обладать необходимой нагрузочной способностью, которая будет соответствовать настоящему потреблению электрооборудования. Если возможность сразу заменить все кабели отсутствует, то можно прибегнуть к процессу частичной смены. Тогда потребуется правильно соединить два разных типа проводников.
Способы соединения разных проводов
Чтобы соединить кабели из различных материалов, можно прибегнуть к одному из нескольких методов:
- путем использования клеммных колодок;
- способом скрутки с лужением медного проводника;
- путем проведения процедуры опрессовки;
- методом болтового соединения;
- резьбовым подсоединением.
Резьбовое соединение двух разных кабелей с помощью болта Применение клеммного зажима для фиксации проводников Способ опрессовки с использованием специальных гильз
Клеммные колодки
Данный вариант выполнения соединения считается достаточно популярным, но не может похвастаться максимальной надежностью. Тем не менее он имеет множество преимуществ. Путем соединения с использованием клеммных колодок можно быстро и надежно подключить алюминиевые и медные проводники друг с другом в любом сочетании. Для выполнения задачи не придется формировать колечки на концах кабелей, а также изолировать место подсоединения. Это связано с тем, что устройство клеммного зажима исключает вероятное прикосновение оголенных частей кабелей друг с другом.
Использование таких колодок целесообразно при подключении светильников к коротким алюминиевым кабелям, которые выходят из стены либо потолка. В результате многократных скруток такие проводники теряют гибкость и ломаются, что приводит к уменьшению их длины. Если из поверхности стены либо потолка кабель выходит на 1 см, использование клеммного зажима позволит обеспечить качественное и надежное подключение.
Процедура соединения выполняется так:
- Конец проводника зачищается от изоляционного слоя примерно на 5 мм. Для этого можно использовать канцелярский нож или специальное приспособление.
- Затем конец кабеля устанавливается в отверстие клеммного зажима.
- Фиксация проводника осуществляется посредством затяжки болта на колодке. При выполнении этой задачи важно, чтобы усилие было значительным.
Прятать клеммные колодки под штукатуркой без установки в распределительном щитке не допускается.
Подробно об использовании таких элементов фиксации рассказал канал «Радиолюбитель TV».
Скрутка с лужением медного провода
Данный способ прост в плане реализации. Его исполнение не требует от потребителя применения дополнительных приспособлений, кроме паяльника. Но практика показывает, что метод скрутки ненадежен, особенно если провода выполнены из разных материалов. Это связано с тем, что различные металлы могут менять свои размеры в результате температурных перепадов. Это приводит к тому, что со временем в месте соединения образуется зазор, который увеличивает значение сопротивления контакта.
В итоге будет выделяться тепло, проводники окислятся, а их соединения нарушатся. При выполнении данной задачи скруткой надо учитывать важное правило — кабели должны обвивать друг друга. Если один проводник прямой, а второй его обхватывает, то место соединения станет ненадежным — такой вариант не подходит. Реализация этого способа допускается при подсоединении кабелей с различным диаметром. Возможно соединять проводники с одной и несколькими жилами, но последние заранее надо пролудить с помощью припоя, это сделает его одножильным.
Число витков при реализации задачи надо выбирать с учетом диаметра кабеля. Если это значение составляет 1 мм, то надо сделать не менее пяти охватов. Когда проводник более толстый, необходимо обеспечить не меньше трех витков.
Пользователь Valera shevchenko рассказал о нюансах лужения и наглядно показал процедуру пайки кабелей.
Метод опрессовки
Данный метод соединения подразумевает использование гильз. Его реализация является наиболее затратной в результате необходимости применения специальных приспособлений. На практике установка гильзы позволяет обеспечить надежный и качественный контакт, который прослужит не один год. На промышленных предприятиях этот метод часто реализуют с проводами, подключенными к высоковольтному мощному оборудованию.
Чтобы выполнить задачу, потребуются алюминиево-медные гильзы, а также специальный инструмент.
Особенности выбора гильз:
- Если выполняется подключение проводников различных сечений, то нужно правильно подбирать соединительный элемент. Гильзы могут обладать разным диаметром и размером входных отверстий.
- Соединительные элементы должны иметь определенную длину. Гильзы не обладают запасом, поэтому их нельзя разрезать на несколько частей, чтобы сэкономить. При осуществлении подсоединения двух проводников обжим надо выполнять два раза противоположными элементами. Если гильзу разрезать, то сделать это не получится, в результате чего контакт будет низкокачественным.
- Использование соединительных элементов допускается при подключении одножильного и многожильного кабелей. Основной нюанс — выбрать гильзу с необходимыми входными параметрами. Поскольку проводники обычно имеют различное сечение.
Канал «Советы электрика» рассказал о выборе гильз и реализации способа опрессовки проводников на практике.
Болтовое соединение
Этот вариант позволит обеспечить качественный контакт, используя подручные материалы, без применения специальных приспособлений и инструмента. Для выполнения задачи потребуется обычный болт с двумя-тремя шайбами и гайкой. Основной нюанс — разделить с помощью шайбовых элементов два различных металла. Такой тип соединения рекомендуется реализовывать в распределительном щитке.
Процедура выполняется так:
- С проводника удаляется слой изоляции на длину, соответствующую четырем размерам болта.
- Производится диагностика состояния жил. Если они закислены, то надо произвести очистку металлической составляющей до блеска. На концах жил делаются колечки.
- Затем на болт по очереди устанавливается пружинная шайба, обычная. Сверху монтируется кольцо жилы одного проводника.
- Надевается обычная шайба. Затем устанавливается кольцо жилы второго кабеля, еще один шайбовый элемент и гайка. С помощью последней производится закручивание болта. Затяжка выполняется до момента, пока пружинная шайба полностью не выпрямится.
В случае когда размер жилы проводника составляет не более двух миллиметров, используются болты класса М4. Если соединяется два кабеля из одного металла либо алюминиевый с медным, а его конец залужен, применение шайбы между кольцами необязательно. В случае когда используется проводник из меди с несколькими жилами, его необходимо заранее пролудить с помощью припоя.
Соединение алюминиевой проводки
Для выполнения этой задачи можно использовать все вышеописанные способы. Допускается также применение специальных пружинных соединений. Для этого зачищенные жилы проводников устанавливаются в отверстия клеммников. Благодаря наличию пружины в устройстве у потребителя нет необходимости повторной затяжки контакта. В продаже можно встретить разные типы клеммников, которые между собой делятся на одноразовые и многоразовые.
Первые используются для подсоединения кабелей без возможности их последующего отсоединения. Конец жилы устанавливается в отверстие на клемме, где он закрепляется. Для разъединения провод придется обрезать. Если говорить о многоразовых устройствах, то их можно применять по несколько раз. Для фиксации проводника нужно приподнять специальный рычаг, установить в него зачищенный конец кабеля и опустить элемент фиксации обратно.
Для соединения алюминиевых кабелей можно прибегнуть к методу пайки:
- Процесс выполнения задачи непростой. Его сложность состоит в удалении оксида с поверхности проводника. Используются абразивные материалы. Но при удалении оксида нельзя переусердствовать, поскольку это приведет к появлению новой пленки, а нужно уменьшить ее толщину.
- Затем производится крепление двух концов проводников, для этого используется флюс с припоем. В качестве последнего специалисты рекомендуют применять ЦОП либо другие аналогичные варианты.
- Для работы с алюминием потребуется флюс Ф-59А, Ф-61 либо Ф-54. При их отсутствии используются аналогичные составы. Такой флюс позволяет эффективно удалить оксидную пленку.
- Припоем необходимо поскрести по поверхности проводника. Это упростит процесс удаления оксида. Если при выполнении задачи флюс не используется, то припоем надо действовать более интенсивно.
Можно ли скручивать провода из алюминия?
Соединение таких типов кабелей между собой не запрещено. Их подключение друг к другу более безопасно, чем проводников из меди и алюминия.
Особенности соединения жил на улице
Выполняя укладку кабелей на улице, надо учитывать негативное воздействие внешних факторов на кабельную линию. К уменьшению ресурса использования проводов приведут их обледенения, а также воздействие дождя. Поэтому монтажные работы по прокладке и соединению должны осуществляться в герметичных и закрытых конструкциях. Проводка будет максимально устойчива к воздействию пониженных температур и лучам солнца. Если соединения выполняются на столбах или на крышах, то рекомендуется использовать специальные прокалывающие зажимы.
Канал «Советы электрика» подробно рассказал о реализации герметичного соединения двух проводников.
Стоит ли менять старую алюминиевую проводку или нет?
Если проводка устарела, то ее замену необходимо произвести обязательно. Кабели, которые укладывались 20 и более лет назад, не смогут выдержать нагрузку в современных домах и квартирах.
Это обусловлено использованием более высоких мощностей в результате установки таких бытовых приборов:
- бойлеры;
- микроволновые печи;
- компьютеры;
- кондиционеры.
Вкратце алгоритм замены проводки выглядит так:
- На первом этапе надо подготовиться к проведению электромонтажных работ. Нужно полностью изучить помещение, где будет укладываться проводка. Следует оценить состояние комплектующих элементов и произвести расчет нагрузки на электросеть.
- Затем производится составление технической документации, проекта. Выполнение этой задачи рекомендуется доверить квалифицированным специалистам. При ее осуществлении учитываются параметры бытового оборудования и приборов, которые устанавливаются в будущем. Размечаются места для монтажа электроточек, световых устройств.
- Производится составление полной сметы, а также закупка материалов, которые потребуются для выполнения задачи. Специалисты советуют приобретать провода с жесткой и цельной жилой. Кабели для розеток выбираются с сечением 2,5 мм2. Для подключения осветительного оборудования укладываются проводники, рассчитанные на 1,5 мм2. Чтобы обеспечить качественную работу мощных приборов, понадобятся кабели с сечением на 4 мм2.
- Нельзя забывать о дополнительном оборудовании. Речь идет об автоматических приборах, монтажных коробках, УЗО и других комплектующих элементах.
- Следующий этап — укладка кабелей. Если осуществляется закрытый монтаж, то надо выполнить штробление стен. При реализации открытой проводки кабели укладываются в специальных каналах. На данном этапе производится монтаж электротехнического оборудования. Речь идет о переключателях, распределительных коробках, розетках.
- Выполняется подключение новой электролинии, надо соединить концы проводников. Прежде чем закрывать электротехнический канал после подсоединения, нужно проверить работу всех устройств. Если тестирование показало неполадки, то сразу от них избавиться проще.
Пользователь Электропроводник 116 наглядно показал процедуру замены проводки в трехкомнатной квартире.
Меры безопасности
Советы, которые позволят осуществить безопасное соединение двух типов кабелей друг с другом:
- Если подключение выполняется методом пайки, то надо помнить один момент. Лужение меди — простой процесс. В случае с алюминием придется использовать специальный припой.
- При выполнении задачи не допускается сильное сжимание мест соединений кабелей. Некоторым потребителям непонятно, почему так делать нельзя. Это приводит к деформированию и повреждению проводников, в итоге возможна потеря тока.
- Осуществляя подключение, надо следовать маркировке и правильно выбирать клеммные зажимы. Учитывается сечение жилы, а также метод монтажа — в доме или на улице.
- Не допускается использование способа обычной скрутки при соединении проводников из разных материалов. Этот вариант небезопасен и приедет к нагреву и возгоранию.
Видео «Практическое руководство по соединению проводников»
Канал «Советы электрика» рассказал о способах подключения кабелей из разных материалов и наглядно показал процесс выполнения этой задачи.
Практически каждый электрик скажет и согласится с тем, что электрика это наука о контактах. На практике это становится очевидным. Большое количество проблем в электроснабжении образуется по причине большой перегрузки проводки, а также из-за слабых контактов в распаечной коробке . В этой статье, мы остановимся на последней проблеме, а именно как соединить алюминиевые провода.
Алюминий имеет особенные свойства металла, которые могут вызывать затруднения при соединении. Вследствие окисления, на алюминии образуется оксидная пленка, которая препятствует прохождению электрического тока. Эта пленка расплавится только при температуре не менее 2000°С, а этот показатель выше температуры плавления самого алюминия. Более того, если зачистить оксидную пленку механическим путем, то спустя время она появляется повторно.
Если вы захотите спаять алюминий, то эта пленка будет препятствовать сцеплению припоя с жилой. Также при сварке пленка образует включения, которые негативно сказываются на качестве контакта. Кроме всего прочего, алюминий относится к категории металлов, которые отличаются высокой текучестью и хрупкостью. Как следствие контакт следует полностью защитить от возможных механических воздействий. Например, если соединить алюминий болтовым зажимом, то необходимо регулярно подтягивать контакт, так как алюминий, образно говоря, «вытекает» из-под контакта, который, в свою очередь, ослабевает.
Существуют ли тогда способы надежного соединения алюминиевого провода? Рассмотрим несколько распространенных методов и решим, как лучше всего выполнять эту работу.
Этот метод соединения очень прост. Необходимо зачистить провод от изоляции на 20 мм. После жилу рекомендуется зачистить мелкозернистой шкуркой. Далее оголенную жилу скручиваете в колечко и вставляете в зажимной винт, которые следует плотно закрутить.
Минус такого метода соединения в том, что из-за текучести алюминия, время от времени контакт необходимо подтягивать. Поэтому место соединения должно быть в доступном месте.
В этом случае применяются специальные клеммники. За счет наличия специальной пружины, нет необходимости регулярно подтягивать контакт. Вставленный зачищенный алюминиевый провод надежно удерживается. Существуют клеммники как одноразовые, так и многоразовые. Одноразовые используются для соединения проводов, без дальнейшего разъединения. Провод вставляет в отверстие зажима, обратно его не вытянуть. Что касается многоразового соединения, то провод легко вытягивается, если нажать на специальный рычаг, удерживающий провод.
В редких случаях, алюминиевый провод можно соединить методом скрутки. Сразу стоит отметить, что этот метод очень ненадежный и даже несмотря на то, что в советское время его использовали сравнительно часто. Отчасти объясняется это тем, что в прошлом количество бытовых приборов и соответственно нагрузки на проводку было меньше. Теперь картина выглядит иначе.
Более того, срок такого соединения зависит от разных факторов, например, нагрузка по току, влажность и температура. Если температура повышается, то металл расширяется, из-за чего расширяется зазор между проводами. Это может привести к переходному сопротивлению, место контакта будет греться и после этого образуется окисление и, в конце концов, контакт полностью нарушится. Однако такой процесс продолжается долгое время, поэтому для временных соединений метод скрутки допустим.
При соединении алюминия таким методом, важно придерживаться таких правил:
- Провода должны равномерно обвивать друг друга.
- Если провод толстый, то витков должно быть не более трех, а для тонкого не меньше пяти.
- Если соединяется медный и алюминиевый провод, то медный обязательно нужно залудить.
- В качестве изоляции контакта рекомендуется использовать термоусадочную трубку.
Каждый из этих методов имеет свое место. На выбор влияет несколько факторов:
- Наличие подходящего инструмента и оборудование.
- Диаметр провода.
- Наличие расходного материала.
- Наличие соответствующих навыков.
Рассмотрим каждый метод неразъемного соединения по отдельности.
Быстрый и надежный метод соединения. Тем более эта технология актуальна, если следует произвести большое количество соединений. Однако для этого необходимо иметь сварочный трансформатор и навыки.
Процесс сваривания выглядит следующим образом:
- Провода скручиваются между собой.
- На торец наносите специальный флюс.
- После происходит сварка угольным электродом до 2 секунд.
- В результате на конце скрутки должна образоваться капля.
- Каплю следует обработать растворителем, а после покрыть лаком.
- Когда лак высох, соединение изолируется.
Метод пайки соединения несложный. Для этого потребуются такие компоненты, как канифоль, паяльник, припои и дополнительные элементы. Так, провод скручивается, а после паяльником наносите на них припой.
Для такого соединения потребуются специальные пресс-клещи и гильзы, которые представляют собой полые стержни. Для опрессовки зачищаете конца провода, вставляете их в гильзу и в трех местах выполняете опрессовку. Также дополнительно можно скрутить провода.
Если провод алюминиевый, то используйте алюминиевую гильзу, для медных – медную гильзу. Если соединяете алюминий с медью, то в продаже есть медно-алюминиевые гильзы.
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.
- 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.
Видео
В предоставленном видеоматериале, вы сможете узнать о других тонкостях соединения алюминиевого провода:
В зависимости от выбранного типа соединений, вам понадобятся различные материалы и инструменты.
Для механических соединений:
- пассатижи;
- нож либо приспособление для удаления изоляции;
- колпачки СИЗ;
- самозажимные клеммы;
- гильзы;
- винтовые зажимы;
При опрессовке потребуются прессы (гидравлические, механические, ручные различных типов, пресс-клещи, и т.д.).
Для сварки потребуется следующее:
- аппарат аргонно-дуговой сварки;
- осциллятор;
- резиновые сапоги;
- сварочная маска;
- горелка;
Для пайки;
- нож, либо приспособление для удаления изоляции;
- (для небольших сечений алюминиевых проводов – 60-100Вт; для сечений более 2 мм. – 100-200Вт);
- припой (для домашних условий идеально подойдут припои ПОС40, ПОС60);
- стальная щетка;
- наждачная бумага;
Отдельного внимания заслуживает выбор флюсов, поскольку, чем качественней флюс, тем проще будет выполнить пайку алюминия. Сегодня, несмотря на большой выбор флюсов, наиболее предпочтительными для пайки алюминия дома являются ФИМ, Ф-64, ФТБф.
Способы соединения
Необходимость соединить алюминиевые изделия с медными, алюминиевыми, либо алюмомедными, особенно часто возникает в квартирах советской постройки – это происходит из-за выхода из строя отдельных участков алюминиевой электропроводки, или в связи с ее полной заменой.
Немногим известно, что места соединения должны быть максимально прочными, для недопущения нагрева. Если проделанная работа выполнена некачественно, повысится сопротивление, в результате чего произойдет их нагревание, следствием которого станет возникновение короткого замыкания.
Существуют следующие способы:
- Пайка.
- Сварка.
- Механические соединения:
- скрутка;
- использование клеммных колодок;
- использование контактных зажимов (самозажимных клем);
- соединение при помощи болтов;
- обжимной метод (опрессовка);
- пружинные устройства;
Каждый из перечисленных способов обладает характерными особенностями.
Скрутка
Считается наиболее недолговечным способом , особенно когда соединение происходит с кабелями из других металлов. Однако и для скруток существуют правила, соблюдение которых позволят существенно упрочнить качество работы, увеличить сроки службы и безопасность.
виды скруток
Виды скруток:
- Бандажная скрутка. Бандажную скрутку используют для соединения кабелей больших диаметров. Для укрепления бандажной скрутки используют пайку – исключительно после лужения медного провода.
- Скрутка желобком. Наиболее прочная скрутка.
- Простая скрутка . Простая скрутка используется исключительно в бытовых условиях, данным способом наиболее часто соединяют токопроводящие жилы в .
Особенно ответственно необходимо отнестись к соединению многожильных проводов (кабелей):
- Места скрутки обязательно зачищать.
- Для усиления полученных контактов рекомендуется использовать колпачки СИЗ.
Сварка
Сваривать алюминиевые провода дома – процесс трудоемкий, требующий опыта и специальных знаний. Основной особенностью является то, что получившиеся при сварке швы должны образовать исключительно единое целое с первоначальным изделием – только при выполнении данного условия ток сможет протекать беспрепятственно.
Получение положительного результата осложняется тем, что при сварке на воздухе поверхность алюминия покрывается тугоплавкой оксидной плёнкой, поэтому используют аргонно-дуговую сварку, либо флюсы.
Сварка отличается рядом специфических особенностей:
- Присадку обязательно подавать короткими возвратно-поступательными движениями.
- Проволока для присадки вместе со специальным электродом во время сварки должны находиться под углом 90°.
- Необходимо соблюдать одну выбранную длину дуги (чаще всего – 1,5-2,5мм.).
- Электрод должен находиться на расстоянии от наконечника горелки на 1-1,5мм.
- Сваривать необходимо исключительно справа налево.
Спайка
Наиболее безопасным способом является спайка – при определенных навыках выполнить спайку можно и в домашних условиях:
- Перед спайкой концы проводов необходимо залудить: часть, которая будет соединяться, густо покрывается канифолью и ложится на шлифовальную поверхность (круг, либо шкурку).
- Далее паяльником провод прижимают к поверхности, постоянно добавляя канифоль – до тех пор, пока не получится требуемая толщина провода.
- После чего спайку осуществляют обычным образом.
- Самым важным в процессе пайки является не допустить контакта алюминиевой поверхности с кислородом – в противном случае, произойдет образование жаростойкой оксидной пленки. Для этого зачищаемый кабель обильно смазывают, либо заливают флюсом, в некоторых случаях – разогревают.
- В случае пайки проводов с сечением до 4мм.кв ., их можно зачистить непосредственно в растворе.
- Если сечение алюминиевого провода составляет 4-10 мм.кв., необходимо снять изоляцию, зачистить до блеска и скрутить.
- Когда используются мягкие припои , оптимально подойдет флюс АФ-44.
- Получившееся соединение следует очистить от остатка флюса, протереть бензином, покрыть влагостойким лаком, после – изолентой, потом – снова лаком.
Опрессовка (обжимной способ с использованием гильз)
Для случаев, когда необходимо соединить многожильный кабель, либо более 2-х одножильных проводов в один разъем, лучше всего использовать обжимные (опрессовочные) гильзы:
- В такую гильзу заводят зачищенные окончания проводов.
- После чего гильзу обжимают при помощи пресса или специальных клещей, надежный, неразъемный контакт.
Данный метод получил наибольшее распространение при соединении мощных потребителей.
Вместо гильз широко используют наконечники НКИ, на одном конце которых находится небольшая обжимная гильза – в нее вставляют жилы кабелей. На другом конце располагается контактное кольцо, благодаря которому можно получить качественное соединение с винтовыми клеммниками.
Использование контактных зажимов
Самым лёгким способом объединения алюминиевых кабелей в единую токоведущую жилу считается использование контактных зажимов.
Их виды:
- полиэтиленовые зажимы;
- самозажимные клеммы (клеммники);
- винтовые;
- пружинные (колпачки СИЗ);
Преимущества контактных зажимов:
- Не нуждаются в дополнительном изолировании , для соединения алюминиевые кабели достаточно зачистить, собрать в пучок, после чего на пучок до упора навинтить зажим (вставить в клемму, либо зажать винтом, и т.д.);
- Полученные контакты обладают намного большей механической прочностью, чем при скрутке;
- Полученные контакты не нагреваются, что сводит к минимуму возможность возникновения замыканий и возгораний.
Винтовое соединение
Винтовое (болтовое) соединение – наиболее распространенное контактное присоединение алюминиевых проводов и кабелей к электроприборам, приборам, машинам. Однако, свойства данного металла растекаться под избыточным давлением, наряду с разностью коэфф. теплового расширения алюминия и металла винта (болта), могут привести к смешению винтового контакта провода.
Впоследствие этого, колечко постепенно выползает из-под плоских шайб, наиболее часто применяемых при винтовых (болтовых) контактах.
Для предотвращения описанного нарушения (которое может привести к замыканиям), зажимы кабелей должны обладать следующими устройствами:
- Ограничивающими раскручивание колечка кабеля (ограничивающие шайбы-звездочки).
- Не допускающими ослаблений контактного давления впоследствии текучести (стандартные пружинные шайбы).
Пружинное соединение (колпачки СИЗ)
Это колпачки из невозгораемого пластика, внутри располагаются металлические пружины. После наворачивания СИЗ на провода (скрутку), пружины раздвигаются, сжимая жилы кабелей и обеспечивая плотный и надежный контакт, а также снимает слой окислов с проводов.
При этом, пластик служит для всего соединения электроизоляционной, противопожарной и механической защитой. Для качественного контакта, размер колпачков СИЗ должен быть подобран правильно – накручиваться на кабели они должны с усилием.
Техника безопасности
- Соединяя провода , необходимо проявить внимательность и точно следовать эксплуатационным руководствам, которые запрещают выполнять простую скрутку (скручивать спиралью) провод из алюминия и любого другого металла (меди, алюмомеди, алюминия). Причина в том, что окисляясь, алюминий выделяет гальванический пар, который рано или поздно разорвет контакт, а искры, возникающие при прохождении через такие контакты токов большой мощности, нередко становятся причиной пожара.
- Наиболее травмоопасной является сварка алюминия – чтобы избежать неприятностей, обязательно использовать резиновые сапоги и сварочную маску.
- В помещении , где проводится сварка, должны отсутствовать деревянные предметы – чтобы не допустить возгорание.
- Даже деревянные полы рекомендуется накрывать железными листами.
- При использовании болтового соединения , необходимо помнить о текучести алюминия – зажимной болт требуется периодически подтягивать, чтобы алюминий со временем не вытек. При этом, механическое давление на кабель без напряжения не должно превышать 150кг/см2. Когда наконечник плакирован медью, давление не должно превышать 100кг/см2. При нагревании проводов под напряжением, максимальное давление – не больше 200кг/см2. Если превысить данные значения, алюминиевый кабель под напряжением «потечет».
- Если у вас нет другого выхода , кроме как воспользоваться простой скруткой, необходимо помнить, что контакт получится более надежным при использовании сертифицированных колпачков СИЗ. Помните, что любые контакты кабелей, покрытые только изоляционной лентой, не рекомендуются.
- Для быстрой и качественной спайки алюминиевых кабелей необходимо заменить канифоль качественным минеральным маслом (для швейных машин), либо оружейным маслом.
То, что в электротехнике нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые проводники , 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?».
Почемучки любого возраста способны загнать в тупик кого угодно. Вот и здесь подобный случай. Типичный ответ профессионала: «Почему-почему… Потому что гореть будет. Особенно, если ток большой». Но это не всегда помогает. Так как вслед за этим часто следует другой вопрос: «А почему будет гореть? Почему медь со сталью не горит, алюминий со сталью не горит, а алюминий с медью - горит?»
На последний вопрос можно услышать разные ответы. Вот часть из них:
1) У алюминия и меди разный коэффициент теплового расширения. Когда через них проходит ток, они расширяются по-разному, когда ток прекращается, они остывают по-разному. В итоге серия расширений-сужений изменяет геометрию проводников, и контакт становится неплотным. А дальше уже в месте возникает нагрев, он ухудшается еще больше, появляется электрическая дуга, которая и довершает все это дело.
2) Алюминий образует на своей поверхности окисную непроводящую пленку, которая с самого начала ухудшает контакт, а дальше процесс идет по той же нарастающей: нагрев, дальнейшее ухудшение контакта, дуга и разрушение.
3) Алюминий и медь образуют «гальваническую пару», которая просто не может не перегреваться в месте контакта. И снова нагрев, дуга и так далее.
Где же правда, в конце-то концов? Что же там происходит, в месте соединения меди и алюминия?
Первый из приведенных ответов все-таки несостоятелен. Вот табличные данные по линейному коэффициенту теплового расширения для металлов, применяемых для электромонтажа: медь - 16,6*10-6м/(м*гр. Цельсия); алюминий - 22,2*10-6м/(м*гр. Цельсия); сталь - 10,8*10-6м/(м*гр. Цельсия).
Очевидно, что если бы дело было в коэффициентах расширения, то самый ненадежный контакт был бы между стальным и алюминиевым проводником, ведь их коэффициенты расширения отличаются в два раза.
Но и без табличных данных ясно, что различия в линейном тепловом расширении относительно легко компенсируются применением надежных зажимов, создающих постоянное давление на контакт. Расширяться металлам, сжатым, например, при помощи хорошо затянутого болтового соединения, остается только в сторону, а перепады температуры не способны серьезно ослабить контакт.
Вариант с оксидной пленкой тоже не совсем верен. Ведь эта же самая оксидная пленка позволяет соединять алюминиевые проводники со сталью и с другими алюминиевыми проводниками. Да, конечно, рекомендуется применение специальной смазки против окислов, да, рекомендуется систематическая ревизия соединений с участием алюминия. Но ведь все это допускается и работает годами.
А вот версия с гальванической парой действительно имеет право на существование. Но здесь все-таки не обходится без окислов. Ведь медный проводник тоже достаточно быстро покрывается окислом с той лишь разницей, что окисел меди более-менее проводит ток.
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.
В дополнение к статье полезная табличка, в которой в наглядной форме показана совместимость и несовместимость отдельных металлов и сплавов при их соединении. Медь и алюминий между собой соединять нельзя, так как они несовместимы.
Примечание: С - совместимые, Н - несовместимые, П - совместимые при пайке, при непосредственном соединении образуют гальваническую пару.
Ремонтируя электропроводку в старых домах, можно столкнуться с ситуацией, когда менять приходится большие участки проводки. Однако в большинстве случаев старая проводка сделана из алюминия, а для замены в вашем распоряжении есть лишь медный провод. Вообще, соединять проводники из столь разных материалов строго запрещается, но бывает, что другого выхода просто нет. Рассмотрим, как все же соединить алюминиевый и медный провод так, чтобы не возникло короткого замыкания или пожара.
Почему нельзя соединять медь и алюминий
Для этого стоит напрячь свою память и вспомнить школьный курс химии и физики.
Для начала, вспомним, что такое гальванический элемент . Проще говоря, гальваническим элементом является простая батарейка, которая генерирует электрический ток. Принцип его появления основывается на взаимодействии двух металлов в электролите. Так вот, скрутка между медным и алюминиевым проводом и будет такой же батарейкой.
Гальванические токи быстро разрушают материал. Правда, в сухом воздухе их появление исключается. И если сделать скрутку к розетке, то она не развалится за несколько часов. Однако впоследствии неприятности такой проводке обеспечены.
С течением времени материалы, из которых сделаны провода, разрушаются, вместе с этим постоянно возрастает сопротивление . Если к розетке подключат мощный потребитель тока, то скрутка начнет нагреваться. При регулярном использовании такой розетки, возрастает угроза пожара.
Поэтому соединять алюминиевый проводник с медным строжайше запрещено. Однако, возникают экстренные ситуации, когда сделать такое соединение просто необходимо.
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.
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.