Как правильно соединить медный и алюминиевый провод?

Соединение медных и алюминиевых проводников

О соединение медного и алюминиевого провода ходит немало слухов. Некоторые говорят, что в этом нет ничего страшного, и приводят примеры, когда такие соединения служат десятилетиями, а другие говорят, что из практики знают, как быстро они разрушаются. Кому верить, и как правильно соединять такие провода мы и поговорим в нашей статье.

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый провод

Прежде всего, давайте разберемся, почему нельзя соединять эти провода вместе, и что нужно для того, чтобы такое соединение служило многие годы. Для этого нам придётся погрузиться немного в теорию, и разобраться со структурой этих металлов.

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый провод

Чтобы понять, как соединить медный и алюминиевый провод, давайте разберемся, а что же такого в таком соединении. Ведь существует сразу несколько теорий о недопустимости такого соединения и практически все из них имеют рациональное зерно.

Окисление алюминия

Как и любой другой металл, под воздействием кислорода медь и алюминий окисляются. В результате чего на их поверхности образуется оксидная пленка. Оксидная пленка меди практически не препятствует прохождению электрического тока, а вот оксидная пленка алюминия имеет достаточно большое сопротивление.

Если медный и алюминиевый провод соединить, то как бы мы не хотели, но металлы будут взаимодействовать. Алюминий является более активным металлом, поэтому при появлении между соединением влаги, которая в любом случае присутствует в воздухе, начинается процесс электролиза, то есть ионы алюминия переносятся на медь.

В результате алюминиевый проводник теряет свою массу. В нем образуются пустоты и раковины. Они в свою очередь тоже окисляются и еще больше ускоряют процесс электролиза. И чем больше влаги в соединении, тем быстрее происходит этот процесс.

Что такое электролиз

В результате мы имеем практически разрушенный алюминиевый проводник. Его сечение уменьшено, а значит плотность тока вырастает. Вырастает плотность тока, металл начинает больше греться, и в результате это приведет либо к перегоранию алюминия в месте соединения, либо, в худшем случае — к пожару.

Как соединять медный и алюминиевый проводник

Но медный провод соединить с алюминиевым можно. Для этого между этими двумя проводниками достаточно разместить третий материал или же полностью исключить возможность проникновения влаги к месту соприкосновения металлов.

  • Давайте рассмотрим оба эти варианта. Начнем с наиболее простого – разместить между проводниками третий металл. Обычно для этого выбирают так же неактивный металл, дабы у нас вновь не было процесса электролиза. И обычно инструкция рекомендует использовать для этого латунь.

Соединение медного проводника и алюминиевого через стальную шайбу

На фото это же соединение после нагрева шайбы

  • Это связано с тем, что этот материал имеет достаточно хорошие электротехнические свойства. Он стоек в химическом плане и препятствует процессу электролиза.
  • Некоторые предлагают использовать для этого обычную сталь или нержавейку. Но делать этого не стоит. Дело в том, что эти материалы обладают не очень хорошей проводимостью. Поэтому при прохождении через них больших токов они будут сильно греться. В результате мы опять можем получить пожар.

Латунные шайбы

Обратите внимание! Если вы все-таки решили остановится на болтовом соединении, то вместо стальной шайбы можно использовать латунную. При наличии металла ее вы можете вырезать и своими руками. Вариант же со стальной шайбой допустимо использовать лишь в сетях с не очень большой нагрузкой.

  • Вторым возможным вариантом является исключение попадания воды в место соединения металлов. Герметизировать соединение будет слишком дорогостоящим, да и не всегда надежным вариантом. Поэтому в большинстве случаев для этого используют специальную пасту как на видео.

Смазка для контактного соединения

  • Такая паста не только препятствует проникновению в контактное соединение влаги, но и кислорода. В результате алюминий окисляется очень незначительно, ведь для образования оксидной пленки ему необходимо буквально несколько секунд. А благодаря отсутствию влаги в месте соединения не происходит самый страшный процесс для такого соединения – электролиз.

Как соединять правильно медные и алюминиевые провода

Зная причины и возможные варианты устранения проблемы, можно приступить к разбору вопроса, как правильно соединить медный и алюминиевый провод. И здесь есть сразу несколько вполне логичных ответов, некоторые из которых мы уже привели в разделе выше.

Начнем с вопроса по смазке. Это может быть технический вазелин, литол и любая другая смазка, препятствующая окислению металла и попаданию влаги. Но тут встает вопрос с последующей изоляцией такого соединения. Ведь на смазку изолента ложится очень плохо, а термоусадка может просто выдавить ее.

Обратите внимание! В любом случае соединение типа скрутка запрещено. А для таких разных металлов скрутка может быть вдвойне губительна.

Клеммники для соединения проводов

Соединить медный и алюминиевый провод можно при помощи разнообразных клемм. Это могут быть пружинные, винтовые или любые другие виды, только следует учитывать, что алюминий и медь не должны соприкасаться.

Латунные наконечники для проводов

Если вы пытаетесь соединить одножильный алюминиевый и многожильный медный провод винтовой клеммой, то желательно пользоваться специальными латунными наконечниками. Причем пользоваться ими следует для обоих металлов.

Обжимные наконечники для винтового соединения

Это связано с тем, что при винтовом зажиме алюминия, он может потерять частично или даже полностью свое сечение. Алюминий материал достаточно мягкий и качественно закрученный винт может его полностью передавить.

Наконечник на медный многожильный провод

С многожильными медными проводами похожая ситуация. Но только в этом случае, при закручивании винта он может поломать часть проволок в проводнике. Опять-таки — уменьшение сечения. Поэтому такие наконечники могут стать отличной панацеей от таких случайностей. Тем более цена таких изделий составляет сущие копейки.

Гильзы для обжимки проводов

Одним из возможных вариантов, как соединить медный провод с алюминиевым, может стать использование специальных обжимных гильз. Сейчас на рынке достаточно широко представлены гильзы, выполненные из латуни. Для более наглядной демонстрации один их край имеет белый цвет, а другой цвет меди. Они специально предназначены для обжимки медного и алюминиевого провода.

Соединение проводов методом пайки

Алюминиевый и медный провод соединить можно и при помощи пайки. Только в этом случае вам потребуется специальный припой для алюминия и качественное лужение медного проводника. Кстати уже одного лужения медного проводника будет достаточно чтобы предотвратить электролиз.

Сварка проводов

Сварка для таких соединений обычно не применяется в связи с разной температурой плавления металлов. Да и от процесса электролиза это не защищает. Поэтому о сварке проводов лучше забыть.

Наконечники под винтовое соединение для проводов большого сечения

Перед тем как соединить алюминиевые и медные провода большого сечения, на них лучше одеть специальные наконечники. Они одеваются при помощи прессовки и обычно имеют латунную контактную часть. Это позволяет их в дальнейшем соединять обычным винтовым соединением без особых проблем.

Вывод

На вопрос, как лучше соединить медный и алюминиевый провод, однозначного ответа нет. Ведь здесь все зависит от местных условий и принадлежностей, имеющихся под рукой. Но в любом случае таких вариантов достаточно много. Не допускается только прямая их скрутка, что в любом случае запрещено нормами ПУЭ.

Очень часто в старых домах приходится при ремонте электропроводки соединять алюминиевые провода старой проводки с медными— вновь проложенными.

Кто незнаком с этой темой и делает ремонт своими руками- просто тупо скручивают их между собой и закрывают в распредкоробке, не понимая какую головную боль они себе приобретут в дальнейшем…

С этой темой- соединение меди с алюминием- сталкиваются не отлько при монтаже внутренней электропроводки, но и при замене ввода в дом

Дело в том, что провода воздушной линии (ВЛ)- алюминиевые и если вы делаете вводной кабель медный, то просто так накрутить на алюминиевый провод жилу кабеля- нельзя!

А ведь делают же! Сколько раз сам видел… А потом удивляются- “Почему это у меня свет в доме моргает?!”

Да, действительно, а почему? А вот из-за чего.

Немного химии.  Алюминий- очень активный метал, попробуйте его спаять простым методом как медный провод, ничего не получится.

Алюминий активно реагирует на воздух, вернее даже не на сам воздух, а на влагу в воздухе, быстро образуя на своей поверхности тонкую пленку окиси.

Эта пленка оказывает высокое сопротивление электрическому току- появляется так называемое “переходное сопротивление” в месте соединения проводов.

Но медный провод тоже окисляется, однако не так сильно и интенсивно как алюминий и пленка окиси на поверхности меди оказывает гораздо меньшее сопротивление протеканию тока.

Получается что при соединении медного и алюминиевого провода они контактируют своими оксидными пленками.

Так же у этих двух металлов разное линейное расширение, поэтому при изменении температуры в помещении или величины тока, протекающего через скрутку медь-алюминий контакт между ними со временем ослабевает.

Переходное сопротивление в скрутке итак “тормозило” электрический ток, да еще ослабление контакта еще более увеличивало величину переходного сопротивления.

Это приводит к тому, что скрутка начинает греться, чем дальше- тем больше, греется изоляция провода. разрушается от нагрева  даже может загореть.

Сами знаете сколько домов сгорело из-за неисправностей в электропроводке и зачастую виновато в этом именно переходное сопротивление или плохой контакт.

Кстати о переходном сопротивлении.

Это активное сопротивление, то есть вся мощность на нем на 100% преобразуется в теплоту, ну как в утюге например)))

Что бы понять что это такое- представтье что два провода соединены между собой нихромовой проволокой и по ним протекает электрический ток, который раскаляет нихром докрасна.

Вот внутри скрутки медного и алюминиевого провода и находится такая раскаленная докрасна нихромовая нить. А оно вам надо?!

Запомните- переходное сопротивление- аналог раскаленной нихромовой нити.

Так,  химии достаточно. Теперь как выйти из положения если надо соединить медный провод с алюминиевым.

Тут суть вот в чем: главное что бы эти два металла не соприкасались между собой. Между ними должен быть нейтральный по отношению к ним материал, естественно токопроводящий.

Это может быть свинцовый припой, дюралюминий,сталь, нержавейка, покрытие из хрома.

Кстати интересно- нельзя: цинк, углерод (графит) и серебро с золотом и платиной.

Хотя я себе не представляю кто может себе позволить такое удовольствие- соединять медь с алюминием через платину)))

В такм случае если денег море- лучше совсем провода полностью из платины сделать, потери напряжения исчезнут напрочь)))

Итак, соединяем медь с алюминием:

-С помощью клемных зажимов;

-Болтовое соединение через шайбы

-Слой из нейтрального материала

Клемные зажимы- это ответвительные сжимы (так называемые “орехи”), wago, клемники в изоляции и т.п.

Ну болтовое соединение итак понятно- делается петля на проводе, вставляется болт, а между медью и алюминием- стальные шайбы.

Такое соединение гораздо надежнее всех клемников и зажимов, единственный минус- большие габариты, в распредкоробке много метса занимают.

Я так сам делал например на вводе в дом- когда надо было соединить медный кабель с алюминиевым вводом от ВЛ. Да еще кабель был четырехжильным, а сеть- 220.

Тогда сделал на фазу и ноль по две жилы кабеля, соединил через болтовое соединение с обрезком алюминиевого провода, и уже этот обрезок был подключен энергетиками на ввод.

Уже второй год прошел- замечаний нет))) Это при наличии электроплиты в доме и всего прочего- электротитан, чайник, утюг, микроволновка и т.д.

Сейчас про слой из нейтрального материала. Я имею ввиду- свинцово-оловянный припой.

Как это делается покажу на фото:

Это хороший выход из положения когда нет под рукой зажимов или не хочется их использовать, а болтовое соединение не помещается в коробку.

Тогда надо покрыть медный провод припоем и сделать скрутку с алюминием- соединение будет надежным! Хотя и по ПУЭ- неправильным…

Там требуется или пайка-сварка или клемники-болты, чистая скрутка по ПУЭ- вне закона…

Хотя я лично однажды вскрыл распредкоробку освещения в старом доме- там с выключателя медный провод шел, а на лампочку- алюминиевый. Скрутка была чисто медь с алюминием без вских клемников, припоя и т.д.

Так состояние- как будто только что скрутили!

Все чистенько, никакого окисла и подгара. Я думаю это потому, что в квартире было всегда сухо и к тому же распредкоробка была наглухо запечатана в стене- то есть воздух в нее не проникал.

А поэтому и алюминий не окислялся и к тому же нагрузка на скрутку была минимальная- всего одна лампочка подцеплена.

Поэтому если через соединение медь-алюминий будет проходить большой ток, то лучше сделать болтовое соединение как самое простое, посложнее- пайка.

А вот ваговский зажим в таком случае я бы не рекомендовал использовать, лучше другие клемники где провода хотя бы винтом зажимаются.

Итак, сейчас вы знаете как соединять медный провод с алюминиевым и если вам придется это делать- уверен, вы сделаете правильный выбор!

Качественное алюминиевое остекление балконов не дорого.

Узнайте первым о новых материалах сайта!

Просто заполни форму:

Еще достаточно много квартир, в которых электрическая проводка сделана алюминиевыми проводами. А так как производители осветительных приборов и электротехники перешли на медные питающие кабели, то вопрос, как соединить медный и алюминиевый провод, сегодня еще актуален. Ввиду того, что медь и алюминий имеют разные электрические потенциалы, то между ними обязательно будет образовываться напряжение. Если бы эта связка двух металлов располагалась в вакууме, то соединение прослужило бы вечно. Что нельзя сказать о воздушной атмосфере, где присутствует влажность. Она и является катализатором химических процессов внутри контакта меди и алюминия.

Специалисты давно пришли к мнению, что разность потенциалов больше 0,6 мВ уже опасна для соединений проводов. Долгосрочным такой контакт не назовешь. Что касается меди и алюминия, то между ними электрический потенциал равен 0,65 мВ, что выше нормы. Получается гальваническая пара, как в батарейке. Поэтому соединять их в электрической проводке не разрешается. Но что делать тем, у кого в квартире или доме схема разводки проводов алюминиевая? Есть несколько выходов.

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.

Резьбовой контакт

Считается, что резьбовые соединения меди с алюминием – это самые надежные контакты, которые прослужат без проблем весь срок эксплуатации самих проводов. Простота соединения и возможность состыковать несколько кабелей в одном узле делают этот тип сегодня востребованным. Правда, его обычно используют для стыковки проводов большого сечения. Количество соединяемых электрических линий будет ограничено лишь длиною болта (винта).

Возвращаемся к электрическому потенциалу металлов и определяем, что между алюминием и сталью (из нее сделаны все элементы болтового соединения) разница потенциалов составляет 0,2 мВ, между медью и сталью – 0,45 мВ, что опять-таки меньше норматива. То есть, всем присутствующим в связке металлам окисление не грозит. Прочность соединения алюминиевых проводов с медными в данном случае обеспечивает хорошо проведенный зажим гайки. Между двумя жилами устанавливаются стальные шайбы, как ограничитель или разрыватель контакта.

Внимание! В процессе эксплуатации резьбового соединения необходимо позаботиться о том, чтобы под действием колебаний здания не произошло самопроизвольное откручивание гайки. Это приведет к ослаблению контакта. Поэтому под плоскую шайбу обязательно укладывается шайба Гровера.

Как провести правильно контакт резьбовым соединением

Чтобы правильно соединить алюминиевые и медные провода между собой, необходимо:

  • Удалить изоляционный слой на длину, равную четырем диаметрам болта. Если используется болт М6, то длина открытого участка должна быть 24 мм.
  • Если жилы уже имеют окисление на поверхности, то надо их очистить.
  • Концы сворачиваются в кольца диаметром чуть больше диаметра болта.
  • Теперь в последовательности надеваются на болт: простая плоская шайба, один любой провод, плоская шайба, второй провод, еще шайба плоская, шайба Гровера и гайка, которая закручивается до упора.

Обратите внимание, что для зажима таким способом проводов сечением не более 2 мм², можно использовать болт М4. Если медный провод обработан припоем, то между двумя жилами укладывать шайбу не обязательно. Конец многожильного медного кабеля надо обязательно обработать припоем.

Неразъемное соединение

Этот вид контакта похож на предыдущий, только оно является неразъемным. И если появляется необходимость добавить в него еще один провод, то придется соединение сломать и сделать его по-новому. По сути, этот контакт основан на зажиме клепки. Сам процесс производится при помощи специального инструмента, который называется заклепочник.

  • Очищаются от изоляции концы, как и в предыдущем варианте.
  • Делаются кольца чуть больше диаметра заклепки (максимальная его величина 4 мм).
  • Сначала надевается алюминиевый конец.
  • Затем плоская шайба.
  • Медный конец.
  • Еще одна шайба.
  • Вставляют конец заклепки в заклепочник и сжимают рукоятки инструмента до щелчка, который говорит о том, что обрезка стального стержня произошла.

Контакт в клеммной колодке

Такой вид соединения медного и алюминиевого провода чаще всего используется в осветительных приборах. Колодки приходят в комплекте со светильниками. По надежности соединения они уступают резьбовым контактам, но это один из самых простых вариантов. Нет необходимости скручивать кольца, или лудить концы, проводить изоляцию. Надо зачистить провода на длину 5-10 мм и вставить в клеммные пазы устройства. Зажим производится винтом. Усилие приложить придется, особенно это касается алюминиевого провода.

Если с помощью клеммной колодки соединяются между собой медь с алюминием, то укладывать устройство под штукатурку нельзя. Оно может быть использовано только в закрытых коробах: в распределительной коробке или в колпаке светильника.

Клеммник

Wago

Обойти стороной переходник Wago никак нельзя. Это устройство немецкого производства, с помощью которого можно между собой соединять алюминий и медь без усилий и без инструментов. Единственное, что нужно сделать, это очистить концы проводников.

Клеммник Wago – пружинный прибор, в который вставляются жилы кабеля, и он автоматически их зажимает. Сегодня производитель предлагает два исполнения колодки: одноразовые (серия 773) и многоразовые (серия 222). В первом случае провода вставляются в клеммник и вытащить их оттуда можно только, сломав устройство. Второй вариант – это прибор, в состав которого входят рычажки. Поднимая или опуская их, можно зажать конец жилы или отпустить его. В каждом разъемном гнезде есть свой рычажок.

В одноразовый клеммник можно установить провода сечением не больше 2,5 мм² (он выдерживает ток до 10 А), в многоразовый не более 4 мм² (ток до 34 А).

Орехи

Еще одна конструкция, с помощью которой можно состыковать алюминий с медью. Состоит устройство из металлического соединительного элемента пластинчатого типа и пластикового корпуса, чем-то похожего на орех. Отсюда и название.

Принцип крепления, как у резьбового варианта. Только по конструкции это две пластины, которые прижимаются друг к другу четырьмя винтами. В одной из пластин в отверстиях нарезана резьба, на которую и накручиваются винты, сжимая пластины между собой. Соединяют орехом алюминий с медью так:

  • Защищают концы проводников.
  • Один вставляется с одной стороны в специально образованный паз между пластинами.
  • С другой стороны, вставляется второй. Здесь важно, чтобы два провода (алюминиевый и медный) не соприкоснулись внутри соединительного устройства. Поэтому в состав ореха входит дополнительная пластина из стали, которая располагается между зажимными элементами. Так вот один провод необходимо расположить сверху этой пластины, второй под ней. Это и обеспечит отсутствие контакта между медным и алюминиевым проводами.
  • Винты зажимаются до упора, что обеспечивает надежность контакта.
  • Конструкция закрывается подпружиненным корпусом.

Сегодня производители предлагают большое разнообразие орехов, как по мощности, так и по размерам. Существуют варианты, в которых сам корпус не открывается, и вся начинка спрятана в нем и недоступна. Подключение производится путем вставления конца провода в гнездо, где он зажимается винтом. Есть орехи с зубчатым подключением, надо просто вставить проводник в паз, где произойдет сжатие при помощи зубьев, что обеспечит надежность контакта.

Возвращаясь к вопросам, можно ли соединять, и как правильно соединить медный и алюминиевый провода, нужно сделать обобщение, что вариантов-то немало. У каждого есть свои плюсы и минусы, но под необходимые требования можно выбрать один правильный, который создаст условия длительной эксплуатации электрической схемы разводки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.