Я сам дома электрик, популярно об электротехнике

Соединение алюминиевых проводов

Еще немало квартир, в которых электропроводка выполнена из алюминиевых проводов. При подключении люстр, дополнительных розеток и других приборов, нужно знать и соблюдать правила их подключения к проводникам из меди и алюминия. Контакты розеток, вилок и других электроприборов зачастую делают из стали, покрывают цинком, хромом и даже серебром. А как влияет на надежность соединение между собой разных металлов?

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

В Интернете много сайтов, где утверждают, что медный и алюминиевый провода нельзя соединять вместе, и это действительно так. 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 маститого химика.

Что же происходит при соприкосновении двух разных проводников тока? Если влаги нет, то соединение будет надежным всегда. Но в атмосферном воздухе всегда есть вода, вот она и является виновницей разрушения контактов. Каждый проводник тока обладает определенным электрохимическим потенциалом. Это свойство широко используется человеком, например, созданы батарейки и аккумуляторы. Но когда 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

Металл Медь, ее сплавы Свинц-ол. припой Алю миний Дюр алюминий Сталь Нерж. сталь Цинк покрытие Хром покрытие Серебро Углерод (графит) Золото Платина
Медь, ее сплавы 0,00 0,25 0,65 0,35 0,45 0,10 0,85 0,20 0,25 0,35 0,40
Свинцово-ол. припой 0,25 0,00 0,40 0,10 0,20 0,15 0,60 0,05 0,50 0,60 0,65
Алюминий 0,65 0,40 0,00 0,30 0,20 0,55 0,20 0,45 0,90 1,00 1,05
Дюралюминий 0,35 0,10 0,30 0,00 0,10 0,25 0,50 0,15 0,60 0,70 0,75
Сталь мягкая 0,45 0,20 0,20 0,10 0,00 0,35 0,40 0,25 0,70 0,80 0,85
Нерж. сталь 0,10 0,15 0,55 0,25 0,35 0,00 0,75 0,10 0,35 0,45 0,50
Цинк покрытие 0,85 0,60 0,20 0,50 0,40 0,75 0,00 0,65 1,10 1,20 1,25
Хром покрытие 0,20 0,05 0,45 0,15 0,25 0,10 0,65 0,00 0,45 0,55 0,60
Серебро 0,25 0,50 0,90 0,60 0,70 0,35 1,10 0,45 0,00 0,10 0,15
Углерод (графит) 0,35 0,60 1,00 0,70 0,80 0,45 1,20 0,55 0,10 0,00 0,05
Золото Платина 0,40 0,65 1,05 0,75 0,85 0,50 1,25 0,60 0,15 0,05 0,00

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!

Способы соединения алюминиевых проводов с медными

Подключать медные провода к уже существующей проводке из алюминиевых проводов, не так сложно, как кажется на первый взгляд. Главное соблюдать технологию.

Соединение скруткой

Скрутка является самым распространенным способом соединения проводов при прокладке электропроводки, благодаря простоте и не требующая высокой квалификации от исполнителя. Но одновременно, особенно при соединении разнородных металлов, скрутка является и самым низко надежным способом соединения проводников. При колебаниях температуры окружающей среды, из-за линейного расширения металлов, между проводами в скрутке образуется зазор, увеличивается сопротивление контакта, начинает выделяться тепло, провода окисляются, и контакт в конечном итоге между проводниками полностью нарушается. Конечно, это происходит спустя не один год, но, тем не менее, если планируется надежная долговременная работа сети, то соединение проводов скруткой лучше заменить более надежным, например резьбовым.

Соединение скруткой

Скрутку любых проводов необходимо выполнять таким образом, чтобы проводники обвивали друг друга, а не один обвивал другой. На фотографии слева показана скрутка, которую делать недопустимо, так как не будет, обеспечена достаточная механическая прочность соединения. Скрутку медного проводника и алюминиевого без принятия мер по дополнительной герметизации ее не допустимо. Герметизировать скрутку можно любым водостойким защитным лаком. Максимально надежное соединение медного и алюминиевого проводников получится, если медный провод предварительно залудить припоем. На правой фотографии скрутка медного и алюминиевого проводов выполнена правильно. Соединять провода можно разного диаметра, многожильный провод с одножильным проводом. Только многожильный провод необходимо предварительно пролудить припоем, сделав, таким образом, его одножильным. Витков в скрутке должно быть не менее трех для толстого провода и не менее пяти для тонкого, диаметром менее 1 мм.

Резьбовое соединение алюминиевых проводов с медными

Соединение проводов, при правильном выполнении, с помощью винтов и гаек является самым надежным и способно обеспечивать надлежащий контакт на протяжении всего срок службы электропроводки и подсоединенных электроприборов. Легко разбирается и позволяет соединять любое количество проводников, ограниченное только длиной винта. С помощью резьбового соединения можно успешно соединять провода в любом сочетании, алюминиевые и медные, тонкие и толстые, многожильные и одножильные. Главное, не допускать непосредственного контакта проводов из меди и алюминия, и устанавливать пружинные шайбы.

Соединение на резьбе

Для того, чтобы выполнить резьбовое соединение необходимо снять с проводников изоляцию на длину, равную четырем диаметрам винта, если жилы окисленные, то зачистить металл до блеска и сформировать колечки. Далее на винт одевают пружинную шайбу, простую шайбу, колечко одного проводника, простую шайбу, колечко другого проводника, шайбу и в довершение гайку, завинчивая винт в которую весь пакет стягивают до выпрямления пружинной шайбы. Для проводников с диаметром жил до 2 мм достаточно винта М4. Соединение готово. Если проводники из одного металла или при соединении алюминиевого провода с медным, конец которого залужен, то шайбу между колечками проводников прокладывать не нужно. Если медный провод многожильный, то его сначала нужно пролудить припоем.

Соединение алюминиевых проводов с медными клеммной колодкой

В настоящее время широкое распространение получил способ соединения проводов с помощью клеммной колодки. Конечно, этот вид соединения проводов по надежности уступает соединению с помощью винта и гайки, но имеет ряд преимуществ. Позволяет надежно и быстро соединять алюминиевые провода и медные между собой в любом сочетании, не требуется формировать на концах проводов колечки, не нужно соединение изолировать, так как конструкция клеммной колодки исключает случайное прикосновение оголенных участков проводов друг с другом.

Соединение проводов клеммной колодкой

Для подсоединения провода к клеммной колодке, достаточно зачистить его конец от изоляции на длину 5 мм, вставить в отверстие и зажать винтом. Затягивать винт нужно со значительным усилием, особенно это важно при соединении алюминиевых проводов. Клеммная колодка незаменима при подключении люстры к коротким алюминиевым проводам, выходящим из потолка. От многократных скруток алюминиевые провода обламываются и становятся короткими. Даже если выходит алюминиевый проводник длиной всего в один сантиметр, то с помощью клеммной колодки можно подключить люстру надежно. Очень удобна клеммная колодка для соединения перебитых в стене алюминиевых и медных проводов, так как длина перебитых проводов для соединения другими способами недостаточна. Но прятать клеммную колодку под штукатурку без размещения в распределительной коробке, не допустимо.

Соединение алюминиевых проводов с медными
с помощью клеммой колодки с плоско пружинным зажимом Wago

Совсем недавно на рынке появились клеммные колодки с плоско пружинным зажимом Wago (Ваго) немецкого производителя. Клеммники Wago бывают двух конструктивных исполнений, одноразовые, когда провод вставляется без возможности изъятия, и многократного применения, с рычажком, позволяющим многократно как вставлять провода, так и вынимать.

На фото одноразовый клеммник Wago. Они рассчитаны для соединения любых видов одножильных проводов, в том числе и медных с алюминиевыми проводами сечением от 1,5 до 2,5 мм2. Колодка рассчитана на соединение электропроводки в соединительных и распределительных коробках с силой тока до 24 А, но я сомневаюсь в этом. Думаю, током силой более 10 А нагружать клеммы Wago не стоит.

Соединительная одноразовая клемма Ваго.

Пружинные клеммники Wago очень удобные для подключения люстр, соединения проводов в соединительных и распределительных коробках. Достаточно просто с усилием вставить провод в отверстие колодки, и он надежно зафиксируется. Для того, чтобы вынуть провод из колодки потребуется значительное усилие. После изъятия проводов может произойти деформации пружинящего контакта и надежное соединение проводов при повторном соединении этой клеммой не гарантируется. Это является большим недостатком одноразового клеммника.

Более удобный клеммник Wago многоразовый, имеющий оранжевый рычажок. Такие клеммники позволяют соединять и в случае необходимости, разъединять между собой любые провода электропроводки, одножильные, многожильные, алюминиевые в любом сочетании сечением от 0,08 до 4,0 мм2. Рассчитаны на ток до 34 А.

Соединительная многоразовая клемма Ваго

Достаточно снять с провода изоляцию на 10 мм, поднять вверх оранжевый рычажок, вставить провод в клемму и вернуть рычажок в исходное положение. Провод надежно зафиксируется в клеммнике.

Клеммная колодка Wago является современным средством соединения проводов без инструмента быстро и надежно, но обходится дороже, чем традиционные способы соединения.

Не разъемное соединение алюминиевых проводов с медными

Не разъемное соединение проводов обладает всеми преимуществами резьбового, за исключением возможности разборки и повторной сборки соединения без разрушения заклепки и необходимость наличия специального инструмента для выполнения заклепки – заклепочника. Сегодня заклепки широко используются для не разъемного соединения тонкостенных деталей конструкций при создании перегородок и интерьера в любых помещениях. Скорость, прочность, низкая цена и простора выполнения операции по заклепке – вот главное достоинство данного вида неразъемного соединения. Принцип работы заклепочника простой, втягивание и отрезание стального стрежня, продетого через трубчатую алюминиевую заклепку со шляпкой. Стержень имеет утолщение и когда втягивается в трубку заклепки, расширяет ее. Заклепки бывают разных длин и диаметров, так что есть возможность подобрать любую.

Соединение стягиванием заклепкой

Для того, чтобы соединить проводники заклепкой, нужно их подготовить так же, как и для резьбового соединения. Диаметры колечек должны быть чуть больше диаметра заклепки. Оптимальный диаметр заклепки это 4 мм. На заклепку одевают сначала алюминиевый проводник, затем пружинную шайбу, далее медный и плоскую шайбу. Вставляют стальной стержень в заклепочник и сжимают его ручки до щелчка (это происходит обрезка излишков стального стержня). Соединение готово.

Надежность резьбового и не разъемного соединений заклепкой достаточно высокая. Такой способ соединения можно успешно применять для сращивания, например, поврежденных при ремонтных работах в стене алюминиевых проводников дополнительной вставкой. Только нужно позаботиться о хорошей изоляции оголенных участков соединений.