Можно ли соединять медный и алюминиевый провода

Клеммные зажимы WAGO

Зажимы WAGO состоят из самозажимной металлической пластины, обработанной противоокислительной пастой и диэлектрического корпуса. Алюминиевый и медный провода заводятся в соседние отверстия и прижимаются одной пластиной. Таким образом материалы не соприкасаются друг с другом и не окисляются.

Применяются зажимы WAGO в основном для групп осветительных приборов, так как при большой токовой нагрузке нередко пластина может подгорать, а сам зажим плавиться. Отметим, что максимальное сечение проводов для зажимов WAGO составляет 2,5 мм2, поэтому не рекомендуем ставить жилу толще этого показателя.

Преимуществом клеммников WAGO является быстрота установки и компактные габариты, благодаря чему соединения легко укладываются в распредкоробке. Однако по стоимости WAGO довольно недешевые, и при большом количестве соединений выльется в «копеечку» своему владельцу.

Смазка

Для улучшения качества контакта можно использовать специальную смазку или пасту. Обычно это — кварцевазелиновая паста. Обычно ее используют для улучшения соединения именно алюминиевых проводов.

Но такую пасту можно применять при всех видах соединений (резьбовом, с помощью клеммников, опрессовкой), особенно, если соединение происходит на улице. Тогда на контакт воздействуют дополнительные факторы, существенно снижающие долговечность соединения. Хотя и применение смазки без изоляции вызывает сомнения.

Читать также: Крепеж для подвесной полки

Исходя из всего вышесказанного подбирайте подходящий для вас способ в зависимости от места соединения (улица, дом) и материальных возможностей.

До сих пор существует немалое количество помещений, где электрическая проводка изготовлена из алюминия. При этом современные системы основаны на применении меди в качестве проводника. Именно поэтому актуальна проблема стыковки проводов из этих разнородных материалов. О том, как состыковать провода из меди и алюминия пойдет речь ниже.

Сфера применения

Использование токопроводящих паст предусматривается нормативной документацией и является обязательным в большинстве технологических процессов энергетического комплекса, энергоснабжения, монтажа и обслуживания электротехнического и электронного оборудования.

Токопроводящую пасту применяют для обработки:

• болтовых и зажимных контактных соединений;
• соединительных колодок;
• кабельных наконечников и гильз перед опрессовкой;
• разъемных соединений электрооборудования;
• ножей рубильника и держателей предохранителя;
• пускателей и реле;
• электроприемных щеток и коллекторов;
• деталей ползунковых переключателей;
• контактных частей свечей зажигания;
• скруток под колпачок СИЗ при монтаже осветительного оборудования.

Обработка токопроводящими смазками позволяет исключить применение дополнительных уплотнителей и потерь на переходном сопротивление, повысить эффективность работы распределительных систем, снизить расходы на обслуживание и продлить срок эксплуатации оборудования.

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

Существует мнение, что алюминиевые и медные провода соединять непосредственно вместе недопустимо и это действительно научно обоснованный факт. А можно ли соединять медный провод с оцинкованной клеммой? Конечно, Вы не можете сразу дать ответ, но через минуту будете ориентироваться в этом вопросе не хуже опытного химика.

Что же происходит при соприкосновении двух разных проводников тока? Если влаги нет, то соединение будет надежным всегда. Но в атмосферном воздухе всегда есть пары воды, которые и является виновником разрушения контактов. Каждый проводник тока обладает определенным электрохимическим потенциалом. Это свойство металлов широко используется в технике, например, изготавливают термопары.

Но если вода попадает между металлами, то образует короткозамкнутый гальванический элемент, начинает течь ток и как в гальванической ванне разрушается один из электродов, так и в соединении разрушается один из металлов. Электрохимический потенциал каждого токопроводящего материала известен, и зная величину можно точно определить, какие материалы допустимо соединять между собой.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ) возникающих между соединенными проводниками

Согласно требованиям стандарта допускается механическое соединение между собой материалов, электрохимический потенциал (напряжение) между которыми не превышает 0,6 мВ.

Как видно из таблицы, надежность контакта при соединении меди с нержавеющей сталью (потенциал 0,1 мВ) будет гораздо выше, чем с серебром (0,25 мВ) или золотом (0,4 мВ)!

А если медный провод покрыть оловянно-свинцовым припоем, то можно его смело соединять любым механическим способом с алюминиевым!

Ведь тогда электрохимический потенциал, как видно из таблицы, составит всего 0,4 мВ.

Медь и алюминий как основные материалы силовых кабелей

При организации электропроводки жилых и общественных объектов недвижимости потенциально могут быть использованы алюминиевый и медный кабель. Это определяется:

• широким распространением меди и алюминия в природе и возможностью их добычи в промышленном масштабе с относительно низкими издержками;
• относительной простотой изготовления из этих металлов изолированных проводов;
• достаточно низким удельным сопротивлением (по этому параметру они уступают только серебру).

При близости друг к другу по проводимости (удельное сопротивление меди в зависимости от степени ее чистоты составляет 0,017 – 0,019 Ом·мм²/м, тогда как у алюминия колеблется в пределах 0,026 – 0,030 Ом·мм²/м) каждый из этих металлов на фоне своего оппонента обладает определенными преимуществами по некоторым ключевым характеристикам:

• медь является более пластичной, дополнительно демонстрируя существенно меньшую ломкость;
• алюминиевый кабель заметно легче медного (удельный вес алюминия 2,7 т/м³, тогда как у меди – 8,9 т/м³;
• медь примерно втрое дороже алюминия (биржевая стоимость тонны меди на начало сентября 2017 года составляла около 7000 долларов за тонну, а алюминия – примерно 2100 долларов за тонну).

Все это означает, что силовые кабели и провода с жилами из этих металлов широко распространены на практике и в процессе выполнения замены проводки или ее ремонта часто возникает необходимость их сращивания. Ответ на актуальный вопрос: а можно ли алюминиевые провода соединять с медным? – является положительным. Более того, данная задача решается различными простыми в реализации способами, выбор одного из которых зависит от местных условий.

Варианты соединения

Существует множество вариантов, как соединить алюминиевые провода между собой.

Один из самых распространенных методов является обычная скрутка зачищенных контактов. Большинство людей, не обладающих специальными познаниями в области электротехники, используют этот способ для соединения алюминиевых проводов, считая его надежным. Это ошибочное мнение. Далеко не все виды кабеля можно скручивать, так как у них может быть разное сечение, что создаст уязвимое место в проводке после их соединения, а также разная марка этих жил. Для ответвления электрической линии такой способ не подходит.

Этот способ имеет низкий уровень надежности, а также высокую степень пожароопасности. Когда существовал этот метод, еще не было такого большого количества разнообразной бытовой электрической техники, которая потребляет много энергии (стиральные машинки, кондиционеры, водонагреватели, двухкамерные холодильники и т. д.). Одновременное использование нескольких мощных энергоемких приборов существенно повышает нагрузку на сеть. Повышенное напряжение контакты с малым сечением не выдержат. По этой причине метод скрутки потерял свою актуальность. Его можно использовать для временного соединения.

Пайка. Для соединения или ответвления алюминиевых проводов данный метод скрепления считается одним из наиболее безопасных. Чтобы это сделать правильно, нужно залудить контакты проводов

Для этого их обрабатывают расплавленной канифолью, а затем осторожно ошкуривают мелкой шлифовальной бумагой. Затем концы кабелей плотно прижимаются друг к другу, а потом постепенно добавляется канифоль. Пайка должна быть равномерной, чтобы продлить срок эксплуатации

Пайка должна быть равномерной, чтобы продлить срок эксплуатации.

Сварка. Этот метод соединения доступен не для всех. Для этого нужно обладать специальными познаниями и навыками, иметь специальное оборудование, доступ к которому есть далеко не у всех. Этот способ весьма надежен, но его настоятельно рекомендуется делать опытным специалистам по сварке.

Контактные зажимы. Данным способом лучше всего делать соединение алюминиевых жил. Таким же образом можно следовать и при необходимости ответвления провода. Чтобы сделать это правильно следует зачистить контакты от оплетки на 2-3 сантиметра, а затем зачистить металл при помощи мелкозернистой наждачной бумаги (подойдет 0 и 1 зерно). Оголенную часть нужно будет закруглить. Сечение этой окружности должно быть схожим с диаметром зажимной клеммы. Получившаяся окружность надевается на движитель и плотно затягивается.

Отдельным методом крепления является соединительная арматура или зажим типа СОАС для сталеалюминиевых и алюминиевых кабелей. Овальный зажим СОАС может использоваться для скрепления двух групп проводов: с токовой нагрузкой и механическим тяжением по ним, или только при токовой нагрузке. Различные марки зажима СОАС можно использовать с учетом марки провода, его размеров, прочности и веса. Кроме СОАС для скрепления сталеалюминиевых жил можно применять тип САС. Для каждого из видов таких приспособлений существуют специальные таблицы с соответствующими показаниями и значениями.

СОАС-ИП применяют для воздушных линий электропередачи. Неизолированные провода можно соединять скручиванием с использованием зажима типа СОАС-ИП. Овальный зажим СОАС является достаточно распространенным типом и его можно приобрести в большей части специализированных магазинов, а также сделать заказ в интернете.

Колодки с зажимами

Новинки электротехнического рынка зажимы «Wago» появились в арсенале электриков недавно. Выпускаются немецким заводом-изготовителем в двух исполнениях: одноразовые, многократного использования. Конструкции разового применения допускают лишь единожды воспользоваться изделием. Вставив провод в устройство извлечь назад его уже невозможно.

В конструкциях многократного применения имеется рычажок, который допускает выемку, вставку проводников. Устройство надежное и удобное, но имеет самую высокую себестоимость при применении. Неприятная особенность: наличие на рынке множества подделок. Вследствие этого соединения могут быть ненадежными, так как качество не оригиналов оставляет во многом желать лучшего.

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.

Как лучше соединить алюминиевые провода между собой

Когда требуется соединить между собой 2 разных участка провода, то необходимо кроме качественного контакта, получить достаточную прочность участка, где эти провода соединяются между собой.

Если принимать во внимание нормативные документы, которые действуют на территории нашей страны, то соединять алюминиевые провода между собой допустимо с помощью различных способов:

1. Сварка.
2. Опрессовка.
3. Спаивание.
4. Соединение при помощи клемм.

Несмотря на то, что все эти способы соединения, указанные в нормативных документах, представлены в качестве универсальных, далеко не каждый из них окажется подходящим при работе с алюминиевыми проводами.

Прежде всего, это связано с особенностями такого материала, как алюминий, в частности, с его техническими характеристиками. Как известно из школьного курса химии, на поверхности алюминия всегда находится оксидная пленка, образованная вследствие прямого контакта с кислородом воздуха.

Она не способна проводить через себя электрический ток. Помимо этого, у оксидной пленки довольно высокая температура плавления – в районе 2000 градусов. Этот показатель значительно выше по сравнению с температурой плавления самого алюминия.

Если же снимать эту пленку механическим способом, то она очень быстро снова возникнет. Стоит отметить, что наличие данной пленки при паянии алюминия очень сильно мешает процессу соединения алюминиевой жилы с припоем. Также, она способна вызвать затруднения при сварке проводов, потому что вследствие ее наличия возникают различные включения, из-за которых сильно снижается качество контакта.

К дополнительным характеристикам такого материала, как алюминий, относится повышенная хрупкость и текучесть. В связи с этим, при соединении проводов из алюминия следует заранее позаботиться, чтобы они были расположены так, чтобы полностью исключалась возможность механического воздействия на данный участок.

Скрутка

Алюминиевые провода зачастую соединяют между собой при помощи скрутки. Это наиболее простой, но и самый опасный метод соединения проводов между собой.

Последовательность действий при использовании данной технологии будет следующий:

1. Сначала, с проводов снимают изоляцию приблизительно по 4-5 см с каждой стороны. Удобнее всего здесь применять специальный инструмент, предназначенный именно для этой цели.
2. Теперь контакты следует обезжирить. Для этого их придется протереть тряпкой, предварительно смоченной в ацетоне.
3. Наждачной бумагой удаляют оксидную пленку с поверхности металла, то есть зачищают его до получения металлического блеска.
4. Провода скрещивают друг с другом, после чего одна из жил максимально плотно накручивается на другую при помощи пассатижей.
5. Второй провод таким же способом накручивается на первый.
6. Скрутку теперь следует заизолировать при помощи изоляционной ленты. Профессиональные электрики также рекомендуют воспользоваться специальной термоусадочной трубкой или кембриком. С его помощью можно качественно предохранить оголенную область от негативного воздействия внешней среды.

В принципе, технология довольно-таки простая. Надо лишь помнить о том, что жилы требуется оголять минимум на 4-5 см, а скрутку производить не вручную, а только при помощи пассатижей, чтобы провода прилегали к другу максимально близко.

Если этого не сделать, то в результате получится неплотный контакт, из-за чего участок может сильно нагреваться. В свою очередь, такой эффект вызывает короткое замыкание, а в некоторых случаях даже пожар.

Резьбовое соединение

Данный тип соединения может быть весьма надежным, если его правильно выполнить. Стоит отметить, что алюминий обладает наибольшим линейным расширением, в связи с чем между соединенными проводами с течением времени возникает зазор, ухудшающий их контакт между собой. Чтобы не допустить короткого замыкания, нужно время от времени подкручивать эти винты.

Для избавления от этой необходимости, устанавливают специальные шайбы с разрезами или гроверами. Они выбирают образующиеся зазоры и в несколько раз увеличивают надежность соединения.

Сделать это очень просто

• Канцелярским ножом аккуратно надрезаем и снимаем изоляцию из проводов примерно на 6-7 см. Не ставьте нож перпендикулярно, таким образом можно надрезать жилу провода. Лучше это делать под углом, примерно так, как затачиваете карандаш.
• С помощью паяльника покрываем медный провод припоем. Для этого набираем на жало паяльника припой и окунаем в канифоль. После того как канифоль расплавится, очень быстро проводим жалом по проводу.
• Убеждаемся, что медный провод хорошо облужен. Припой должен полностью покрыть провод.
• Делаем скрутку облуженного медного и алюминиевого проводов. Хорошая скрутка должна занимать в результате примерно 4 см.

Способ хорош тем, что не требует наличия зажимов, или если болтовое соединение не помещается в коробку.

Несмотря на то, что способ простой и быстрый, все же, если громоздкость соединения не является проблемой – лучше использовать резьбовое соединение, оно будет более надежным. Резьбовое соединение проводов из меди и алюминия тоже выполняется довольно просто. Для такого типа соединения необходимо подготовить пружинную шайбу, три простые шайбы и гайку. Если проводники имеют диаметр жил до 2 мм, выбираем винт М4.

При ремонте (пусть даже и косметическом) мы нередко сталкиваемся с необходимостью приведения в порядок электропроводки. В старых домах бывает так, что провода являются едва ли не ровесниками хозяев квартиры, а потому просто необходимо заменить целые участки проводки.

Но вот в этом-то и заключается основная проблема: очень часто старые провода сделаны из алюминия, а для замены у вас есть только кусок Сразу оговоримся, что по всем правилам стыковать их строго запрещено, но ситуации бывают всякие.

Так что в этой статье мы обсудим алюминиевые и медные их, дабы не стать виновником короткого замыкания и пожара?

Как безопасно соединить медный и алюминиевый провод: лучший способ

На вопрос почему, ответ прост — алюминий и медь это «отличная» гальваническая пара. Существует небольшой список недопустимых сочетаний металла в электропроводке, и наши проводники в нём занимают почётное первое место.

Сочетание меди и алюминия вызывает при их эксплуатации повышенное корродирование, т.е. разрушение под воздействие внешних условий. Повышенный износ, далее электродуга, и, как следствие, возгорание.

Однако соединить их всё же можно, нужно только исключить соприкосновение их друг с другом, а сделать это поможет болт «Петровского».

Для этого нам понадобиться болт М4-16, гайка и четыре шайбы, одна из которых граверная.

Шаг №1

Зажимаем кончик в круглогубцах и закручиваем петельку

С помощью круглогубцев формируем на конце алюминиевого проводника ушко. Зажимаем кончик в круглогубцах и закручиваем петельку.

Два провода с одинаковыми ушками

Повторяем аналогичную операцию с медным проводом

Шаг №2

Надеваем первую шайбу

Берём болт М4 и надеваем на него шайбу. Диаметр последней должен быть больше диаметра ушков на проводниках.

После этого на болт через ушко надеваем первый провод.

Если смотреть так, то ушко помещается с загибом по часовой стрелке

Здесь следует пояснить — загиб ушка должен быть направлен в ту же сторону, в которую затягивается на болте гайка, т.е. по часовой стрелке, если смотреть на болт стороны резьбы, как показано на фото выше. Тогда при затягивании гайки ушко не распустится и не выйдет за границы гайки с шайбой.

Шаг №3

Надеваем разделительную шайбу

После того, как первый провод был одет на болт, сверху него одевается вторая гайка. Это нужно для разделения проводов, чтоб они друг с другом не соприкасались.

Медный провод соприкасается с шайбой, но не с алюминием

Надеваем второй проводник.

Надеваем четвёртую шайбу, а сверху её ещё и гравер. Он нужен для надёжной фиксации соединения.

Шаг №6

Навинчиваем гайку и затягиваем соединение.

Установив провода, как нужно, соединение затягиваем

Вот так выглядит соединение проводов

Шаг №7

Изоленты не жалеем

Изолируем узел соединения проводов. Медный и алюминиевый провод надёжно и безопасно соединены и заизолированы, теперь их можно «прятать» в распределительной коробке или в штробе.

Соединение скруткой

Если у вас по каким-то причинам нет возможности применять другие способы соединения электрических проводов, можете воспользоваться скруткой, только сделайте её качественно. Очень часто она используется как временный вариант и заменяется в последующем более надёжными способами коммутации.

Как соединить провода с помощью скрутки? Для начала зачищаются жилы на 70-80 мм. Главное, все коммутируемые проводники закручивать в одну единую скрутку одновременно, а не наматывать один вокруг другого.

Многие ошибочно начинают закручивать жилы между собой с того места, где заканчивается изоляционный слой. Но лучше в этом месте зажать обе жилы одними пассатижами, а вторыми захватить кончики проводов и производить вращательные движения по направлению часовой стрелки.

Если сечение провода маленькое, вы можете сделать скрутку руками. Выровняйте проводники по срезу изоляции и крепко держите их в этом месте левою рукою. Все коммутируемые кончики выгните в один единый загиб под углом 90 градусов (длины загиба в 10-15 мм будет достаточно). Правой рукой держите этот загиб и вращайте по ходу часовой стрелки. Это надо сделать крепко и прочно. Если руками в конце уже сложно крутить, воспользуйтесь пассатижами, как описано выше. Как только скрутка станет ровной и красивой, можете обрезать загиб.

Можно и несколько проводов так соединить, но тогда, чтобы легче было их скручивать, делайте длиннее загиб, где-то порядка 20-30 мм.

Как правильно выполнить скрутку проводов показано в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=5tt_fqCjsQw

Также существует способ выполнения скрутки проводов с помощью шуруповерта, о нем смотрите тут:

О скрутке проводов с помощью специального инструмента смотрите здесь:

Теперь полученную скрутку надо тщательным образом заизолировать. Для этого используется изолента. Не жалейте её, наматывайте в несколько слоёв, причём изолируйте не только само соединение, но и заступите на 2-3 см поверх изоляции жил. Таким образом, вы обеспечите скрутке изоляционную надёжность и убережёте контактное соединение от попадания влаги.

Заизолировать соединение проводов можно и с помощью термотрубок. Главное не забыть надеть трубку заранее на одну из соединяемых жил, а потом насунуть на место скрутки. Под тепловым воздействием термическая трубка сжимается, поэтому слегка нагрейте её края, и она прочно обхватит провод, тем самым обеспечивая надёжную изоляцию.

Если скрутка выполнена качественно, есть вероятность того, что она прослужит вам долгие годы, при условии нормальной величины нагрузочного тока в сети. Но всё-таки лучше на этом этапе не останавливаться и укрепить место соединения сваркой либо пайкой.

Соединение меди с алюминием опрессовкой

Рассмотрим наиболее распространенный случай, который встречается в панельных домах. Допустим, вам нужно запитать одну или несколько дополнительных розеток от уже существующего алюминиевого вывода в сквозной нише.

Для наращивания берете ГИБКИЙ медный провод сечением 2,5мм2. Это уменьшит механическое воздействие на алюминиевою жилу, когда вы будете укладывать провода в подрозетник.

Зачищаете концы медного провода. Далее, для такого соединения их нужно обязательно пропаять. Это исключит непосредственный контакт в гильзе меди и алюминия.

При этом перед пайкой флюсом снимите с жилы оксидный слой.

Сам процесс лужения заключается в окунании провода в специальное отверстие в паяльнике, заполненное оловом.

После остывания жилы остатки флюса удаляются растворителем.

Далее переходите к алюминиевым проводам, торчащим из стены. Аккуратно зачищаете их концы и также удаляете слой окиси.

Для этого можно воспользоваться оксидной токопроводящей пастой. Такая же паста используется при монтаже модульных штыревых систем заземления.

Она рассчитана на работу в любых условиях и исключает дальнейшее появление окиси на поверхности провода. Имейте в виду, что оксидная пленка может в последствии иметь сопротивление в несколько раз большее, чем сам алюминий.

И не удалив ее, вся ваша дальнейшая работа пойдет насмарку. Более того, температура плавления такой пленки достигает 2000 градусов (против примерно 600С у Al).

У некоторых  возникнет логичный вопрос, а не продавится ли при опрессовке слой припоя на жиле? Тогда получается что все манипуляции по лужению будут напрасны.

Главное здесь правильно подобрать по сечению гильзу и матрицы инструмента для обжатия.

В этом случае мягкий припой как бы загерметизирует контактное пятно медноалюминиевого соединения. А без отсутствия доступа кислорода к этой точке, эрозии контакта наблюдаться не будет.

Будьте внимательны, при работе с алюминиевыми проводниками нужно действовать крайне осторожно, так как это очень ломкий материал. Одно неосторожное движение и облом жилы вам обеспечен. После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой

После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой.

Именно клеевой тип обеспечит 100% герметичность и предотвратит поступление кислорода к контактным местам. Чтобы не рисковать и не прожечь изоляцию, нагревать термоусадку лучше строительным феном, а не зажигалкой или портативной горелкой.

Полученный пучок проводов укладывать в подрозетник нужно с большой осторожностью, так как алюминий не любит резких перегибов. Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ. Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ

Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ.

Только после этого их можно смело заводить в клеммные колодки розеток и затягивать винты.

Безусловно, это не единственный способ наращивания алюминиевых проводов, но он является одним из самых простых (в отличии от сварки или пайки) и надежных (в отличии от скрутки). Подробнее

Если же у вас есть малейшая возможность сменить целиком алюминиевую проводку, делайте это обязательно, не экономьте на своей безопасности.