Как соединить провода алюминий с медью

Медный и алюминиевый проводники при подсоединении образуют гальваническую пару. Электрохимический потенциал меди различается с электрохимическим потенциалом алюминия на 0,65 мВ. Это превосходит граничную величину, которая составляет 0,60 мВ.

Алюминий имеет гораздо более отрицательный потенциал, чем медь. Постепенно, с течением времени, на этом стыке будет происходить процесс электрохимической коррозии.

Это может привести к определённым последствиям:

1. Нарушение контакта.
2. Деформация провода вследствие коррозии.
3. Разрушение проводника.
4. Повышение электрического сопротивления.
5. Повышение температуры.

Способы соединения

Подсоединение скруткой

Это наиболее простое, но, и наименее надёжное решение. Как правильно это сделать:

1. Если расположить их таким образом, чтобы концы смотрели в одну сторону, то их нужно сжать плоскогубцами.
2. Повернуть раза три.
3. После выполнения этой операции они должны быть закручены друг вокруг друга.
4. Недопустима ситуация, когда только один провод закручен вокруг второго.
5. После выполнения этой процедуры нужно покрыть место контакта покрытием, которое защищает от влаги. Для этой цели можно использовать специальный лак.

Этот способ используется наиболее часто по сравнению с другими вариантами соединения.

Резьбовое соединение

При использовании этого способа удаётся избежать нежелательного непосредственного контакта проводов. Здесь используется стальной винт. Соединяемые провода очищается примерно на длину в 4 диаметра используемого винта, зачищаются ножом и сворачивают в колечко, которое охватывает этот болт.

Соединение происходит таким образом, чтобы оба провода, медный и алюминиевый непосредственно не соприкасались.

Выполняют эту работу следующим образом:

1. На винт надевают особую пружинную шайбу. Она выглядит, как шайба, имеющая один разрез, при том, что концы не находятся в одной плоскости.
2. Затем надевают обычную шайбу.
3. Далее устанавливают колечко одного из соединяемых проводов.
4. Затем ставят ещё одну обычную шайбу.
5. После этого подсоединяют колечко другого проводника.
6. Потом ещё раз ставят обычную шайбу.
7. Уже после этого устанавливают гайку и закручивают её до такой степени, чтобы края пружинной шайбы оказались в одно плоскости.

При этом способе соединения избегают прямого контакта алюминия и меди. Однако, происходит их контакт со стальными деталями. Электрохимический потенциал для алюминия и меди составляет 0,65.

Для меди и нержавеющей стали разница составляет 0,1. А, для соединения алюминия и нержавеющей стали это составит 0,55. Таким образом, мы видим, соединение этих материалов со стальными деталями является допустимым.

С помощью клеммной колодки

Этот способ получил широкое распространение несмотря на то, что он является недостаточно надёжным по сравнению с предыдущим вариантом.

При этом, он имеет свои определённые преимущества:

1. В частности, для этого не требуется сворачивать провод колечком.
2. Кроме того, применение этого способа позволяет соединять медные и алюминиевые провода практически в любом сочетании.
3. Здесь снижены требования к изоляции. Это связано с тем, что здесь исключена возможность случайного соприкосновения оголённых проводов.

Кратко расскажем о том, как выполнять подсоединение проводов с использованием данного способа:

1. Сначала нужно зачистить соединяемый конец проводника. В отличие от рассмотренного ранее соединения, здесь необходимо обработать примерно 5 миллиметров провода.
2. Концы нужно вставить в соответствующие отверстия и с силой закрутить соответствующий винт.

У такого способа соединения есть несколько распространённых применений.

1. Популярным использованием такого способа является подсоединение проводов при установке люстры. Здесь имеется такая особенность, что алюминиевые провода являются слишком короткими для применения других способов, что обуславливает необходимость использования клеммного соединения. Даже если алюминиевый проводник, торчащий из потолка, имеет длину всего несколько сантиметров, с помощью данного способа можно соединить их прочно и надёжно.
2. Другое важное применение этого способа состоит в подсоединении проводов, которые перебиты внутри стены. Однако, само клеммное соединение при этом не рекомендуется прятать внутри неё.

Надо заметить, что клеммные колодки бывают:

1. Такие, что провод прижимается специальным винтом.
2. Провод присоединяется при помощи прижимной пластины.

В первом из этих вариантов возможно повреждение прижимного винта. Это говорит о недостаточной надёжности такой разновидности по сравнению с использованием прижимных пластин.

С помощью клеммной коробки со специальным зажимом Wago

В этом случае, подключение происходит на основании использования специального плоского зажима Wago немецкого производства. Производятся соединители двух различных типов. Основное различие состоит здесь в том, что одна из разновидностей предусматривает разовое соединение без возможности изъятия проводника, а другая используется для многократного применения.

Расскажем, как работает одноразовый соединитель. Для того, чтобы им воспользоваться, надо сделать следующее:

1. Сначала нужно зачистить концы проводов. Сделать это нужно на протяжении не более, чем 10 миллиметров.
2. Затем вставляем их с усилием в зажимы соединителя. Всё, соединение зафиксировано. Напоминаем, что данная конструкция является одноразовой. Если отсоединить проводник, то соединитель, скорее всего, будет повреждён и при повторном присоединении нельзя гарантировать, что получившееся соединение будет надёжным.

С многоразовым соединителем ситуация будет иной. В его конструкции предусмотрены специальные тумблеры. Перед соединением их надо нажать, затем вставить зачищенные провода и после этого нужно будет их закрыть. Они гораздо более удобны, чем одноразовый вариант, однако стоят несколько дороже.

В каких случаях допустимо применять такой метод соединения? Если говорить об одноразовой модели, то требования в этом случае следующие – сечение каждого из соединяемых проводов может находиться в пределах от 1,5 до 2,5 миллиметров.

Если же говорить о многоразовом варианте конструкции Wago, то здесь допустимо использовать проводник, который имеет толщину от 0,08 до 4,0 миллиметров. Предельно допустимая сила тока здесь также выше. Она составляет 34 ампера.

Использование клеммной колодки удобно ещё и тем, что для подсоединения не нужны никакие дополнительные инструменты или материалы.

Неразъёмное соединение

Такой вид соединения обладает высокой надёжностью. В этом смысле он подобен резьбовому соединению. Однако, различие состоит в том, что его нельзя разобрать после того, как было проведено соединение, а потом собрать, гарантируя при этом надёжность получившегося соединения.

Суть данного способа состоит в следующем – колечки на концах надеваются на заклёпку, которая сжимается специальным инструментом.

Последовательность действий такова:

1. Каждый из соединяемых проводов аккуратно зачищается. Длина зачищаемого участка подбирается аналогично тому, как это делалось для резьбового соединения. Здесь берётся обычно 4 диаметра заклёпки.
2. Затем на концах делаются колечки.
3. Сначала надевают колечко алюминиевого проводника.
4. Затем ставят пружинную шайбу. Напоминаем, речь идёт о шайбе, которая с одной стороны разомкнута и концы её находятся не в одной плоскости.
5. Потом надевают медный проводник.
6. Затем устанавливают обычную шайбу.
7. После всего этого вставляют стержень с шайбами и проводами в специальный инструмент под названием заклёпочник и крепко сжимаем.

Мы получили надёжное и долговечное соединение. При проведении работы, важно внимательно смотреть за тем, чтобы оголённые провода не соприкасались.

Распространённое применение данного способа состоит в сращивании проводов, которые были случайно повреждены при ремонтных работах.

Данный способ соединения отличается дешевизной, высокой скоростью работы. Также, нужно учесть и то, что для этого соединения могут быть использованы различные виды заклёпок, что позволяет подобрать нужный тип деталей практически в любой ситуации. Наиболее часто для этого принято использовать заклёпки диаметром в 4 миллиметра.

Советы

1. При работе с проводкой, которая была повреждена в ходе ремонта, можно не только выполнять соединение повреждённых частей, но и выполнить в нужном месте вставку из медного провода.
2. Желательно, чтобы работы такого рода проводил специалист. Это существенно снизит риск возникновения каких-либо проблем.
3. Рекомендуется, чтобы проводилась регулярная проверка таких соединений. Её желательно проводить не реже, чем 2 раза каждый год. Тут дело не только в электрохимической коррозии, а ещё и в том, что этот металл обладает текучестью. С течением времени он может изменить форму и тем самым ослабить контакты.
4. Выполнив такое соединение, нужно в дальнейшем обеспечить доступ для его контроля. Один из вариантов: разместить его в распределительной коробке. Если место соединения просто закрыть в стене, то, со временем это может привести к повреждению электрического соединения.

Соединение проводов из разнородных металлов (частный и наиболее распространенный случай – медь с алюминием) наиболее часто необходимо в тех случаях, когда домашняя проводка выполнена медным проводником, а ввод в дом сделан из алюминиевого.

Бывает наоборот. Главным здесь является контакт разнородных металлов. Непосредственное объединение меди и алюминия выполнять нельзя.

Причины кроются в электрохимических свойствах металлов. Большинство металлов при соединении друг с другом в присутствии электролита (вода – универсальный электролит) образуют некое подобие обычной батарейки. Для различных металлов разность потенциалов при их контакте различна.

Для меди и алюминия эта разность равна 0.65 мВ. Установлено стандартом, что максимально допустимая разница должна составлять не более 0.6 мВ.

При наличии большего потенциала, материал проводников начинает разрушаться, покрываться пленками окислов. Контакт в скором времени потеряет надежность.

К примеру, электрохимическая разность потенциалов некоторых других пар металлов составляет:

• медь – свинцово-оловянный припой 25 мВ;
• алюминий – свинцово-оловянный припой 40 мВ;
• медь – сталь 40 мВ;
• алюминий – сталь 20 мВ;
• медь – цинк 85 мВ;

Скрутка проводов

Самый простой, но наименее надежный способ соединения проводников. Как было сказано выше, непосредственно скручивать медный и алюминиевый провод нельзя. Единственный возможный вариант контакта таких материалов – облуживание одного из проводников свинцово-оловянным припоем.

Алюминий в домашних условиях облудить очень тяжело, зато с медью проблем не будет. Достаточно мощного паяльника, кусочка припоя и немного канифоли, либо другого флюса для пайки меди и медных сплавов. Облуженный медный и чистый алюминиевый проводники плотно скручивают между собой при помощи пассатижей или плоскогубцев так, чтобы жилы плотно и равномерно обвивались друг об друга.

Недопустимо, чтобы один проводник был прямым, а другой обвивался вокруг него. Количество витков должно быть не менее 3-5. Чем толще проводники, тем меньше можно сделать число витков. Для надежности место скрутки можно обвить бандажем из более тонкого медного луженого провода и дополнительно пропаять. Место скрутки необходимо тщательно заизолировать.

Резьбовое соединение

Самое надежное объединение проводов – резьбовое (болтовое). Проводники прижимаются друг к другу посредством болта и гайки. Для выполнения такого соединения на концах соединяемых проводов необходимо сделать колечки с внутренним диаметром, равным диаметру болта.

Также, как и для скрутки, медную жилу необходимо облудить. Обязательно подлежит облуживанию многожильный провод (даже если соединяются провода из одинакового металла).

Полученное соединение выглядит как бутерброд:

• головка болта;
• шайба (внешним диаметром не менее диаметра кольца на проводе);
• один из соединяемых проводов;
• второй провод;
• шайба, аналогичная первой;
• гайка;

Существенный недостаток такого метода – большие габариты и, как следствие, затруднения с изоляцией.

Клеммные колодки

Самый технологичный способ соединения проводов – использование специальных клеммных колодок.

Клеммные колодки обладают рядом преимуществ перед другими способами соединений:

1. Легкость монтажа.
2. Использование любых комбинаций материалов проводников.
3. Подключение проводников различного диаметра.
4. Нет необходимости выполнять манипуляции с проводом, кроме зачистки его конца от изоляции.
5. Нет необходимости выполнять изоляцию.
6. Удобство закрепления самой колодки.

Зажим проводника в клеммных колодках может выполняться 2 способами – непосредственно винтом, или посредством металлической прижимной пластины. Второй вариант предпочтительней, поскольку в первом случае существует риск повредить провод винтом (алюминий – очень мягкий металл).

Неразъемное соединение

Такой способ монтажа выполняется точно также, как и с помощью болта и гайки, но с применением специального инструмента – заклепочника. Принцип работы заклепочника кроется в устройстве заклепки.

Она представляет собой полую алюминиевую трубку с утолщением на одном конце. В заклепку вставлен металлический стержень с головкой. При протягивании стержня через заклепку, он формирует утолщение на другом конце заклепки, одновременно несколько расширяя саму трубку.

При достижении некоего предельного усилия, стержень обламывается, оставляя чистую сформированную заклепку. Если не учитывать стоимость инструмента, то цена отдельной заклепки делает такой вид монтажа самым дешевым после скрутки. Недостаток один – такое соединение одноразовое и неразъемное.

Еще один вариант неразъемных соединений получается при использовании специальных медных луженых соединительных трубок. Такие трубки выпускаются нескольких диаметров под наиболее распространенные диаметры соединяемых проводов.

Зачищенные концы проводов вставляются в противоположные концы трубки и последняя обжимается специальным приспособлением. Вместе со скруткой это самый компактный вид соединения проводников.

Альтернативные варианты

Довольно широко в последнее время стал применяться метод соединения разнородных проводов с помощь специальных пружинных зажимов. Наиболее известны зажимы фирмы Wago.

Такие зажимы бывают 2 разновидностей:

1. Одноразовые, без возможности вытаскивания провода.
2. Рычажковые, многоразового использования.

Принцип действия заключается в специальном пружинном зажиме из особого сплава, который заключен в пластиковый корпус. Конструкция кромки зажима позволяет врезаться в тело металла даже при наличии толстой пленки окисла на нем.

Зажимы выпускаются практически на все используемые диаметры проводников и рассчитаны на токи до 34 А. Однако, опыт электромеханических работ подсказывает, что величину максимально допустимого тока необходимо уменьшить в несколько раз, то есть зажимы надо приобретать с некоторым запасом по току.

Монтаж проводки с использованием пружинных зажимов самый быстрый. Из минусов следует отметить достаточно высокую стоимость материалов.

Особенности применения соединений при наружных и внутренних работах

Все перечисленные способы соединения проводников из разнородных металлов предназначены для внутренней электрической сети. Для работ на открытом воздухе лучше применить специальный пластиковый зажим «Орешек».

В пластиковом корпусе зажима находятся несколько металлических пластин. Корпус зажима стягивается специальными винтами и надежно защищает место соединения от контакта с окружающей средой. Как правило, наружные электрические сети не столь критично относятся к габаритам соединения, как внутри помещений, поэтому соединений зажимом «Орешек» довольно неплохой вариант.

Блиц-советы

И напоследок, несколько советов, которые следует принять к сведению, чтобы обезопасить себя в дальнейшем и не переделывать заново работу:

1. Для зачистки проводниковне следует пользоваться бокорезами, пассатижами либо иным инструментом с подобным принципом действия. Для того, чтобы перерезать изоляцию, не затрагивая тело провода, требуется значительный опыт и все равно в большинстве случаев целостность провода будет нарушена. Алюминий – мягкий метал, но он очень плохо переносит перегибы, особенно если нарушена целостность поверхности. Не исключена возможность, когда провод переломиться уже в процессе монтажа. И гораздо хуже, если это случиться несколько позже. Снимать изоляцию необходимо острым ножом, двигая его вдоль проводника, подобно зачистке карандаша. Даже если острие ножа снимет некоторый слой металла, царапина вдоль провода не страшна.
2. Для залуживания медных проводников ни в коем случае нельзя принимать кислотосодержащие флюсы (хлористый цинк, травленая соляная кислота и так далее). Даже тщательная очистка соединения не спасет его от разрушения в течении некоторого времени.
3. Многожильные проводники перед монтажем требуется обязательно облудить для получения монолитного проводника. Исключение составляют только пружинные зажимы и клеммные колодки с прижимными пластинами.
4. Шайбы, гайки и болты для разъемного или неразъемного соединений не должны быть из оцинкованного металла. Разность потенциалов медь – цинк составляет 0.85 мВ, что значительно больше разности при непосредственном соединении меди и алюминия.
5. По этой же причине не следует приобретать чрезмерно дешевые клеммные колодки неизвестного производителя. Практика показывает, что металлические элементы в таких колодках зачастую имеют цинковое покрытие.
6. Нельзя пользоваться советом защищать непосредственное соединение медных и алюминиевых проводников различными водоотталкивающими покрытиями (смазка, парафин). Машинное масло только с кожи удалить трудно. Солнце, воздух, отрицательные температуры разрушат защитное покрытие гораздо быстрее, чем этого хотелось бы. Кроме этого, некоторые смазки (особенно жировой солидол) изначально содержат в своем составе до 3% воды.

Современная электрическая разводка в квартире или доме выполняется только медными проводами так гласит ПУЭ. Но в старых домах проводку делали чаще всего алюминиевым проводом и возникает ситуация, при которой необходимо соединить 2 провода из разного материала. И в этой статье вы узнаете, как соединить медный и алюминиевый провод разными способами.

Способы соединения медных и алюминиевых проводов

Можно ли скручивать медный провод с алюминиевым

Начнем с того, что можно ли соединять алюминиевые провода с медными, и не приведёт такое соединение к пожару? Ответ да, можно. Но давайте сперва ознакомимся с этими материалами.

Если задаться вопросом какая проводка лучше, медная или алюминиевая, то выбор конечно за медной. Это выходит из технической характеристики меди, сечение алюминиевого провода в тех же условиях приходится брать больше. Есть и минусы, медь дороже. Отличить медный провод от алюминиевого легче по цвету, медь имеет красноватый оттенок, алюминий — серый, белый.

Посмотрев на электротехнические показатели металлов, отпадает вопрос в том, что лучше проводит ток. Вот некоторые сведения:

• Удельное сопротивление: медь – 0,017 Ом·мм²/м, алюминий – 0,028 Ом·мм²/м.
• Теплоёмкость: меди — 0,385 Дж/гК, алюминия – 0,9 Дж/гК.
• Упругость материала: меди – 0,8%, алюминия – 0,6%.

Так почему нельзя скручивать медные и алюминиевые провода, ведь скрутка, особенно при небольшом сечении, является самым дешёвым вариантом в плане как средств, так и времени? Все дело в том что, эти материалы при соединении создают гальваническую пару.

Гальваническая пара — 2 металла разного рода, соединение которых между собой приведёт к повышенной коррозии. Именно такой гальванической парой являются медь и алюминий. Электрохимические потенциалы двух металлов слишком разные, поэтому скорая коррозия увеличит сопротивление в месте соединения и последует его нагрев. Более подробно о совместимости металлов указано в ГОСТ 9.005-72. Ниже привожу таблицу с некоторыми данными по металлам:

Гальваническая совместимость мелталов

Добиться качественного контакта двух проводников можно разными способами (пайкой, применением простой клеммной колодки, более дорогих клемм WAGO или обыкновенного болта с гайкой).

Соединение проводов

Соединение алюминиевых и медных проводов между собой требует технологических решений, простой скрутки здесь недостаточно.

Способы соединения проводников с разными электрохимическими потенциалами:

• Посредством пайки. Но не простой пайки.
• С применением простых клеммников или дорогостоящих WAGO. Здесь экономить не стоит и если стоит вопрос, как правильно соединить медный и алюминиевый провода, то лучше взять WAGO. Преимущества данного производителя будут описаны далее.
• Используя болтовое соединение, у которого масса преимуществ: дешевизна, простота и возможность работы с проводами большого сечения.
• Опрессовкой гильзами. Требуется наличие специализированного инструмента.

Зажимы WAGO для стыковки алюминия и меди весьма популярны, так как их очень удобно использовать:

1. Щелчком отвести прижимные пластины в сторону.
2. Вставить в отверстия провода.
3. Поставить пластины на свои места, зажать.

Клемы WAGO для соединения медного провода с алюминиевым отличное решение

Но сейчас WAGO заставляет усомниться в своей репутации. По многочисленным отзывам, пружинящий контакт слабеет, что приводит к подгоранию клеммника и его скорой замене.

Скрутка проводов

Ранее упоминалась скрутка алюминиевого и медного провода как очень ненадёжный способ соединения, но иногда это единственная возможность быстрого восстановления энергоснабжения.

Пара советов перед выполнением скрутки:

• Перед скруткой медный провод следует хорошо залудить.
• Величина скрутки должна быть не менее 5 витков.
• После работы, место соединения надо защитить несколькими слоями изолирующей ленты или термоусадочной трубкой.

Пайка меди к клемнику

Можно спаять медь и алюминий между собой. Если с медью все понятно, то для пайки алюминия нужен специальный флюс. Некоторые электрики просто припаивают медный провод к клеммнику.

Флюс для алюминия

Клеммники

Перечень инструмента и расходных материалов электрика включает в себя клеммные колодки. Клеммники – медные или из латуни покрытые слоем никеля, рассчитанные под провода определённого сечения и покрытые слоем изолирующего пластика. Фиксацию проводов обеспечивают 2 небольших винта.

Соединяя клеммниками медь и алюминий следует правильно зажать винты-фиксаторы. Если их перетянуть, то можно повредить алюминиевые жилы, что не очень хорошо отразится на дальнейшей эксплуатации электропроводки. Поэтому необходимо найти золотую середину: затянуть не слишком туго, но добиться качественного контакта.

Болтовое соединение

Если под рукой нет клеммника, паяльника или WAGO, а сечение проводов достаточно большое, то добиться качественного можно обыкновенным болтом.

Для соединения двух проводов потребуется: болт, гайка, 3 шайбы. Последовательность действий:

1. На концах проводов сделать кольца, такого же диаметра, как и болт. Для удобства лучше использовать круглогубцы.
2. Одеть кольца на болт в таком порядке, чтобы они оказались между тремя шайбами.
3. Затянуть гайку и проверить качество соединения.
4. Нанести несколько слоёв изолирующей ленты.

Болтовое соединения алюминия и меди

Соединение «орешек»

«Орех» — это ещё одна разновидность клеммной колодки, чаще всего используемая для ответвления проводов большого сечения. Представляет собой 2 медных пластины, уложенных в пластиковый корпус.

Между пластинами помещают медный и алюминиевый провод, а также провод ответвления. Но использовать «орех» можно просто как соединительный элемент. После укладки проводников пластины стягиваются болтами. В качестве изоляции поверх всей конструкции одевается пластиковый корпус, состоящий из двух половин, для крепления которых используют стандартные винты.

Соединение «орех» подходит для всех видов уличных соединений и ответвлений

Опрессовка

Для этого метода вам потребуются специальные опрессовочные клещи и гильзы. Принцип соединения проводов гильзой очень прост: с одной стороны в гильзу вставляют алюминиевый провод, с другой медный, и обжимают с обеих сторон гильзу клещами. Существуют гильзы для проводов с большим сечением – от 16 мм 2 и до 300 мм 2 , но в этом случае потребуется специальный гидравлический пресс. Единственный недостаток опрессовки – высокая стоимость инструмента.

Специальная гильза для соединения алюминия и меди

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.

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