Як з'єднати алюмінієвий провід із мідним. Чому не можна з'єднувати мідні та алюмінієві дроти?

Алюмінієва проводка в наші дні зустрічається дуже часто. Вона перебуває переважно у будинках радянської споруди, які становлять більшу частину житлового фонду нашої країни. А сучасні прилади та нова електропроводка складається вже з мідних жил. Тому хочете ви того чи ні, але часто доводиться з'єднувати мідні та алюмінієві дроти. Їх з'єднувати можна, але це потрібно робити правильно та якісно. Як це робити ви можете дізнатися з цієї статті.

Мідь та алюміній мають різні Хімічні властивості, які позначаються як їх з'єднання. При контакті з міддю алюміній швидко окислюється під впливом вологи, що у повітрі. Також ці метали мають різне лінійне розширення за зміни температури. Через це в місцях з'єднання міді з алюмінієм утворюється поганий контакт і відповідно з'являється великий перехідний опір. Тому починає виділятися тепло, тобто. місце з'єднання проводів гріється, потім плавиться ізоляція і може статися НП. Це дуже погано і потрібно вдома робити так, щоб цього не відбувалося.

З вищесказаного можна зробити такі висновки, що для якісного з'єднання необхідно виключити:

• прямий контакт міді та алюмінію;
• попадання повітря на місце з'єднання.

Існує кілька способів з'єднання:

• за допомогою болта з гайкою та шайбами;
• за допомогою гвинтових затискачів ЗВІ;
• за допомогою сучасних універсальних клем;
• за допомогою скручування через шар нейтральної речовини;
• за допомогою клемника типу "Горіх".

Давайте нижче розглянемо докладніше кожен спосіб з'єднання мідних і алюмінієвих проводів.

1. За допомогою болта з гайкою та шайбами.

Цей спосіб з'єднання дуже простий та доступний для кожного. Вам знадобиться болт, гайка, кілька шайб або за бажанням гроверних шайб. Тут чинимо так:

• зачищаємо жили орієнтовно на 2 см;
• робимо кільця з дротів діаметром болта;
• беремо болт, одягаємо на нього шайбу, потім кільце мідної жили, знову шайбу, кільце алюмінієвої жили, шайбу і все це затягуємо гайкою.
• всі з'єднання ізолюємо ізолентою.

Дивіться фото інструкцію:

Головне не забути поставити проміжну шайбу між міддю та алюмінієм.

Кількість жил, що з'єднуються, може бути різною. Воно обмежується довжиною болта. Провід з одного металу можна з'єднувати без проміжних шайб. Варто відзначити, що цей спосіб хороший для моножильних (жорстких) кабелів.

Мінусами такого з'єднання є його громіздкість, що може скрізь поміститися.

Також дуже часто існуючої довжини алюмінієвих проводів, що стирчать з розпредкоробки, буває недостатнім для такого способу. Тоді доводиться застосовувати інші варіанти з'єднання дротів.

Багато хто вважає болтове з'єднання мідних з алюмінієвими проводами найнадійнішим. Однак у моїй практиці був випадок протилежний. Дивіться фото нижче. Тут добре видно, як все окислилося і ізоляція сильно оплавилася. Цьому поєднанню зі слів господаря лише два роки.

2. За допомогою гвинтових затискачів ЗВІ.

Гвинтові затискачі ЗВІ сьогодні поширені. З їх допомогою підключаються більшість світильників та люстр.

Тут чинимо так:

• зачищаємо дроти на половину довжини клеми;
• вставляємо їх з різних боків у клемник;
• затягуємо болти.

Дивіться фото інструкцію:

Коли вставлятимете дроти в затискач, то намагайтеся щоб мідні та алюмінієві жили не торкалися один одного.

Тут головне не перестарайтеся і не роздавіть болтом повністю алюмінієвий дріт, оскільки він дуже м'який. Були випадки, коли хочеться закрутити сильніше та надійніше, а в результаті виходило, що просто жилу розплющували повністю і вона відламувалась.

Цей спосіб з'єднання має право життя, але особисто мені він дуже подобається.

3. За допомогою сучасних універсальних клем.

Це популярні та викликають величезну кількість суперечок клемники Wago. Випускаються спеціальні серії із контактною пастою Alu-plus. Дана паста запобігає появі електролітичної корозії в місці контакту між алюмінієвими та мідними дротиками. Відрізнити ці клеми можна за позначенням на упаковці "Al Cu". Сюди відносяться Wago наступних серій:

• 2273-242, 2273-243, 2273-244, 2273-245, 2273-248;
• 773-302, 773, 304, 773-306, 773-308;
• 273-503;
• 224-111, 224-122.

Знімаємо ізоляцію з жил на довжину, вказану на самому клемнику.

Вставляємо кожен провід до упору у різні гнізда (отвори). Через прозорий корпус видно чи до кінця зайшла жила в клему.

Така серія Wago вважається одноразовою. Вставили дроти і якщо потім це з'єднання не потрібно, його просто відрізаємо. Хоча якщо акуратно обертати у різні боки жили, то їх можна витягнути. Ось тільки частина спеціального мастила теж відійде. На фото нижче видно дане мастило на проводах і видно її відсутність у двох отворах самого клемника.

4. За допомогою скручування через шар нейтральної речовини.

Тут виконується звичайне скручування двох проводів. Тільки спочатку мідну жилу необхідно покрити свинцево-олов'яним припоєм. Так виключимо прямий контакт алюмінію з міддю. Скручення необхідно робити акуратно, так як алюмінієвий провід може зламатися навіть при незначному навантаженні. Дане з'єднання слід добре заізолювати. Відмінним варіантом буде захист скрутки термозбіжною трубкою. Особисто мені цей варіант не подобається, і я не став робити фото цього процесу. Хоча хтось цим способом таки користується.

5. За допомогою стиску відгалужувального типу "Горіх".

Про цей вид з'єднання проводів я докладно писав у статті: З'єднання проводів за допомогою затискачів типу "горіх". Там ви дізнаєтеся яких розмірів бувають ці клемники, як правильно їх вибрати і як ними потрібно користуватися. Тому тут повторюватимусь не буду, а просто викладу невелику фото інструкцію.

Розбираємо "горіх" і зачищаємо жили на довжину плашки.

Вставляємо дроти у плашку з різних боків під спеціальні пази. Між міддю та алюмінієм обов'язково має бути присутня проміжна пластина. Вона виключає прямий контакт цих двох металів. Потім затягуємо болти.

З'єднання вставляємо в діелектричний корпус.

Закриваємо корпус і ставимо на місце стопорні кільця.

Я намагався пояснити як з'єднувати мідні та алюмінієві дроти простою мовою. У мене це вийшло? :-)

А ви яким способом з'єднуєте мідні та алюмінієві дроти?

Не забуваймо посміхатися:

Судять електрика:
- Чому ви не кинулися рятувати виконроба, коли його било струмом?
- Так, я навіть не подумав, що його б'є струмом. Кричав як завжди.

У більшості новобудов електричне розведенняспочатку роблять з мідних дротів. Це диктують зростання навантаження на мережу, викликані великою кількістю електроприладів. Крім цього, мідь довговічніша, не окислюється і має кращі показники електропровідності.

Але у старих будинках повсюдно прокладено алюмінієве проведення. Багато людей, плануючи капітальний ремонт, змінюють алюмінієві дроти на мідь Проте далеко не всі мають таку можливість. Крім того, іноді заміна неможлива з технічних причин.

Що слід знати

У цих випадках доводиться з'єднувати алюмінієві та жили з міді між собою. Але таке з'єднання простим скручуванням виконувати заборонено: між проводами починається електрохімічна корозія, викликана природною вологістю, такий контакт швидко руйнується. Найкраще з'єднувати дроти з одного матеріалу.

Але з'єднання мідних та алюмінієвих провідників досить поширене явище. Для цього можна використати різні способи, які добре себе зарекомендували практично. Найбільш застосовувані варіанти для виконання такого з'єднання представлені нижче.

Способи для надійного з'єднання різних проводів

З'єднати алюміній та мідь в електропроводці можна кількома способами. Основне завдання всіх цих методів: забезпечити надійність та довговічність контакту, мінімізувавши при цьому можливість електрохімічної корозії.

Гвинтове з'єднання

Гвинтовий спосіб з'єднання алюмінієвих і мідних жил проводів відрізняється простотою, будучи надійним і довговічним. Цей варіант можна використовувати у разі, якщо необхідно з'єднати дроти різного чи великого перерізу. Суть та технологія цього методу полягає в наступному:

• Кінці обох проводів очищаються від ізоляції (приблизно 30 мм);
• За допомогою круглогубців кінці загинаються в коло.

Потім береться болт відповідного розміру та діаметра. Складання конструкції проводиться в такому порядку:

1. На болт одягається звичайна шайба;
2. Окружність першого провідника;
3. Знову шайба;
4. Кільце другого дроту;
5. Ще одна шайба;
6. Конструкція затискається за допомогою гайки;

Однією з переваг такого методу є можливість з'єднання більше двох проводів. Максимальна кількість жил, що затискаються, обмежується тільки довжиною болта.

Виконуючи таке з'єднання, не забувайте між проводами підкладати шайби: не можна допускати, щоб мідь контактувала з алюмінієвими жилами.

Скрутка дротів

Цей спосіб також широко застосовується практично, але вимагає особливого підходу. Щоб скрутка мідних та алюмінієвих жил була довговічною, а між ними не утворювалася корозія, краще вчинити так:

• Жили зачищаються від ізоляції (щонайменше 4 див);
• Мідний дріт потрібно залудити за допомогою олов'яного припою;
• Після цього проводиться звичайне скручування струмоведучих жил між собою;
• Для підвищення захищеності такого з'єднання від вологи його можна обробити спеціальним термостійким лаком;
• Після висихання лаку, скручування надійно ізолюється і готове до експлуатації.

Скрутка повинна проводитися таким чином, щоб жили перекручувалися між собою. Обвивання одного дроту навколо іншого неприпустимо!

Клемні колодки

Використання гвинтових колодок дуже популярне і широко застосовується практично. Такий спосіб найкраще зарекомендував себе в електрощитах, де є необхідність з'єднання великої кількості дротів. Також колодки застосовуються в розподільних коробках, забезпечуючи розбірні контакти, що полегшує ревізію та ремонт у разі потреби.

Розглянемо порядок робіт при виборі цього методу, щоб з'єднати мідь та алюміній:

• Як завжди, кінці дротів потрібно зачистити. Ізоляція знімається приблизно на 0,5-1 см;
• Після цього зачищені кінці вставляються в клеми і затискаються гвинтами із середнім зусиллям, щоб не поламати жили.

Порада! Перед тим як затискати одножильні дроти гвинтами, їх краще трохи розплющити молотком або плоскогубцями. Це необхідно для збільшення площі контакту.

Цей метод застосовується як для колодок із чорного пластику, так і для клем, з більш тонкою ізоляцією із білого пластику. На питання, яка колодка краща, є думка, що білі клемники менш надійні (у механічному виконанні). Тому вони найчастіше використовуються як перехідник для підключення світильників, люстр та інших малопотужних споживачів.

Окремо відзначимо, що приховати клеми під штукатуркою можна лише в тому випадку, якщо вони поміщені в розподільну коробку.

Затискачі та клемники WAGO

Найсучасніший варіант колодки оснащений затискачем німецького виробника WAGO. Такі клеми випускаються двох видів:

1. Нероз'ємні колодки мають литий часто прозорий корпус. Для фіксації жил достатньо вставити очищені кінці проводів у такий ковпачок, затискач надійно їх зафіксує. Мінусом цього є його одноразовість: щоб переробити з'єднання, потрібно відкусити старі затискачі;
2. Роз'ємні клемники позбавлені цього недоліку. Спеціальний важіль дозволяє легко фіксувати дроти, а при необхідності розібрати з'єднання, достатньо підняти його вгору, затискачі розіжмуться і кінці вийдуть з клеми.

За допомогою таких затискачів можна виконувати багатожильне (від 2 до 8) з'єднання, а також використовувати клемник як перехідник для відгалуження в електропроводці. Ще одна перевага даного способу з'єднати мідь та алюміній – це відсутність необхідності додаткової ізоляції контактів. Корпус колодок WAGO повністю ізольований та надійний.

Нероз'ємні з'єднання

Насамкінець розглянемо ще один спосіб, як з'єднати мідь з алюмінієвими проводами. Для цього знадобиться спеціальний заклепувальний інструмент. Наразі такі пристрої користуються широкою популярністю, і є вже у багатьох майстрів.

Технологія цього методу схожа на спосіб із застосуванням болта та гайки. Розглянемо, як використовуючи заклепувальний інструмент, можна виконати надійне з'єднання електричних дротів:

• Зачистивши жили від ізоляції, кінці круглогубцями повертаються в невелике колечко. Важливо, щоб діаметр був якнайменше, щоб заклепка не бовталася занадто вільно;
• Потім відбувається складання конструкції в такому ж порядку, як і при гвинтовому методі: на шпильку одягаються мідний та алюмінієвий провідники, як прокладка використовується невелика шайба;
• Після цього стрижень заклепки міститься в головку пристрою, ручки якого стискаються до клацання. З'єднання готове!

Мінусом цього є неможливість розібрати конструкцію. При необхідності під'єднати ще один провід, заклепку доведеться вирізати та проводити з'єднання заново. Також не слід забувати про важливість ізолювання цієї ділянки: можна використати кембрики або ізоляційну стрічку.

Підбиваємо підсумки

Ми вивчили найпоширеніші і застосовувані жили різних матеріалів: міді та алюмінію. Вони відрізняються надійністю, забезпечують довговічний контакт і виключають окиснення, що призводить до електрохімічної корозії.

Багато хто з нас знає, що не можна безпосередньо з'єднувати мідні та алюмінієві дроти. Існує кілька відповідей на це питання.

Міф №1.У алюмінію та міді різний коефіцієнт теплового розширення. Коли через них проходить струм, вони розширюються по-різному, коли припиняється струм, вони остигають по-різному. У результаті серія розширень-звужень змінює геометрію провідників, і контакт стає нещільним. А далі вже в місці поганого контакту виникає нагрів, він погіршується ще більше, з'являється електрична дуга, яка і довершує все це.

Така думка є неспроможною через те, що лінійний коефіцієнт теплового розширення для металів, що застосовуються для електромонтажу: мідь - 16,6*10-6м/(м*гр. Цельсія); алюміній - 22,2 * 10-6м / (м * гр. Цельсія); сталь - 10,8 * 10-6м / (м * гр. Цельсія). Однак, відмінності в лінійному тепловому розширенні відносно легко компенсуються застосуванням надійних затискачів, що створюють постійний тиск на контакт. Розширюватися металам, стислим за допомогою добре затягнутого болтового з'єднання, залишається тільки убік, а перепади температури не здатні серйозно послабити контакт.

Міф №2.Алюміній утворює на своїй поверхні окисну непровідну плівку, яка з самого початку погіршує контакт, а далі процес іде за тією ж наростаючою: нагрівання, подальше погіршення контакту, дуга і руйнування. Цей варіант теж не зовсім вірний, тому що оксидна плівка дозволяє з'єднувати алюмінієві провідники зі сталлю та іншими алюмінієвими провідниками.

Міф №3.Алюміній та мідь утворюють «гальванічну пару», яка просто не може не перегріватися у місці контакту. І знову нагрів, дуга і таке інше. Проте, мідний дрітник теж досить швидко покривається окис з тією різницею, що окис міді більш-менш проводить струм. Якщо з'єднані мідний та алюмінієвий провідник, їх окиси мають можливість розпаду на заряджені іони. Іони окису алюмінію та міді, будучи частинками з різним електричним потенціалом, починають брати участь у процесі течії струму. Починається процес, відомий як "електроліз". У ході електролізу іони переносять заряди та переміщуються самі. При їх переміщеннях метал руйнується, утворюються раковини та порожнечі. Особливо це стосується алюмінію. Ну, а там де є порожнечі та раковини, там уже не можна мати надійного електричного контакту. Поганий контакт починає грітися, стає ще гіршим і так далі аж до займання.

Особливо небезпечним є з'єднання мідного та алюмінієвого дроту на вулиці. Під впливом природної вологості та проходження через з'єднання електричного струмувідбувається процес електролізу і надворі процес руйнування контакту значно прискорюється. В результаті в місці з'єднання утворюються раковини, відбувається нагрівання та іскріння контактів, обвуглювання ізоляції.

Як правильно з'єднувати мідні та алюмінієві провідники.Що ж робити, коли з'єднувати різнорідні метали дійсно потрібно? Залишається лише два шляхи: з'єднувати через інший метал або усувати утворення руйнівної оксидної плівки. У першому випадку використовуються різні з'єднувачі: клемні колодки без безпосереднього дотику різнорідних провідників, захисний шар з третього металу, шайби, спеціальні наконечники.

Для з'єднання міді та алюмінію використовуються спеціальні пасти, які захищають контакт від окислення та попадання вологи, перешкоджають подальшому руйнуванню контакту. Якщо для дружби цих двох металів потрібен третій, то можна один із них залудити. Наприклад луджений мідний багатожильний провідчудово виконає поставлене завдання при поєднанні з одножильним алюмінієвим.

Для конкретного завдання підключення до алюмінієвого стояка в під'їзному щитку використовуються відгалужні затискачі (стиски) з проколами або без. Вони є проміжна пластина що виключає безпосередній контакт. Є екземпляри як з пастою, так і без неї. Для більш побутових завдань можна використовувати клемні колодки з перегородками або різними гніздами для провідників із міді та алюмінію. Можна навіть використовувати звичайне болтове з'єднання, головне не забути прокласти між мідним та алюмінієвим дротом шайбу, оцинковану або з нержавіючої сталі.

Про те, що в електропроводці не можна з'єднувати мідні та алюмінієві дроти, знають навіть багато обивателів, не кажучи вже про професійних електриках. У цій статті ми спробуємо відповісти на запитання: "А чому це не можна робити?" Здавалося б, за старими нормами та правилами електричної проводкизастосовувалися як мідні, і алюмінієві дроти. Вони могли вільно існувати навіть в одній проводці! Існувати могли (окремі лінії), але з'єднуватись ні! Якщо вони з'єднувалися, то доводилося постійно контролювати місця з'єднання. Інакше - нагрівання та загоряння!

З цього приводу виникає закономірне питання: « А чому відбувається спалах? Чому мідь зі сталлю не горить, алюміній зі сталлю не горить, а алюміній із міддю - горить?!

Де правда і що справді відбувається в місцях з'єднання міді та алюмінію?

Перша з наведених відповідей таки неспроможна. Ось табличні дані щодо лінійного коефіцієнта теплового розширення для металів, що застосовуються для електромонтажу: мідь - 16,6*10-6м/(м*гр. Цельсія); алюміній - 22,2 * 10-6м / (м * гр. Цельсія); сталь - 10,8 * 10-6м / (м * гр. Цельсія).

Очевидно, що якби справа була в коефіцієнтах розширення, то найненадійніший контакт був би між сталевим та алюмінієвим провідником, адже їх коефіцієнти розширення відрізняються вдвічі.

Але і без табличних даних ясно, що відмінності в лінійному тепловому розширенні відносно легко компенсуються застосуванням надійних затискачів, що створюють постійний тиск на контакт. Розширюватися металам, стислим, наприклад, за допомогою добре затягнутого болтового з'єднання, залишається тільки убік, а перепади температури не здатні серйозно послабити контакт.

Варіант із оксидною плівкою теж не зовсім вірний. Адже ця сама оксидна плівка дозволяє з'єднувати алюмінієві провідники зі сталлю і з іншими алюмінієвими провідниками. Так, звичайно, рекомендується застосування спеціальної мастила проти оксидів, так, рекомендується систематична ревізія сполук за участю алюмінію. Але все це допускається і працює роками.

А ось версія з гальванічною парою справді має право на існування. Але тут все ж таки не обходиться без окислів. Адже мідний провідниктеж досить швидко покривається оксидом з тією різницею, що оксид міді більш-менш проводить струм.

Але якщо з'єднані мідний та алюмінієвий провідник, їх оксиди мають можливість дисоціації, тобто розпаду на заряджені іони. Дисоціація можлива завдяки природній волозі, яка завжди є у повітрі. Іони оксидів алюмінію та міді, будучи частинками з різним електричним потенціалом, починають брати участь у процесі течії струму. Починається процес, відомий як "електроліз".

У ході електролізу іони переносять заряди та переміщуються самі. Але, крім того, іони - це ж частки металів провідників. При їх переміщеннях метал руйнується, утворюються раковини та порожнечі. Особливо це стосується алюмінію. Ну, а там де є порожнечі та раковини, там уже не можна мати надійного електричного контакту. Поганий контакт починає грітися, стає ще гіршим і так далі аж до займання.

Відзначимо, що чим вища вологість довкілля, тим паче інтенсивно протікають перелічені процеси. А нерівномірне теплове розширення і шар оксиду алюмінію, що не проводить, - це лише обтяжуючі фактори, не більше того.

Нерідко навіть у разі протягування нової проводки доводиться з'єднувати мідні дроти з алюмінієвими. Та хоча б на введенні в будинок, адже провід ЛЕП з алюмінію, а отже, приєднувати до нього слід також алюмінієвий провід або мідний, але з застереженнями. З'єднувати два ці метали безпосередньо не можна, і ось чому це відбувається. Мідь та алюміній – метали різної активності, у них різна опірність, різні та інші їх фізичні властивості. По меди ток рухається з найменшим опором, а значить, пропускна здатність у мідних дротів вища. Не тільки тому, але у разі прямого скручування мідних та алюмінієвих проводів виникають проблеми.

Що відбувається при прямому скручуванні

Для початку розберемося з пропускною спроможністю. Уявіть, що ви пускаєте по трубі довільного діаметра воду. Давайте поступово почнемо нарощувати тиск води. Рано чи пізно настане момент, коли пропускну здатність труби не вистачить, тиск у ній почне наростати, і вона лусне. Майже це відбувається і у дроті. Підвищений опір в алюмінії змусить його грітися, якщо він буде скручено з мідним проводом того ж січення. Але найголовніше відбувається саме у місці скручування.

Хімічні особливості металів

Вступаючи в реакцію з киснем повітря та вологою, метали, як відомо, починають окислюватися. Швидкість окислення та властивості оксидної плівки у них різні. У випадку з міддю процес цей протікає досить повільно, а оксидна плівка має гарну провідність струму. А ось на алюмінії оксидна плівка з'являється в рази швидше, причому вона дуже погано проводить струм. В результаті на скрутці створюється зона підвищеного або активного перехідного опору, майже як у спіралі вашого домашнього електричного чайника або праски. Відбувається посилене нагрівання. Але це ще не все.

Деякі фізичні властивості металів

Також усім добре відомо про лінійні розширення металів. У міді та алюмінію вони різні. Дали навантаження - скручування нагрілося, дроти розширилися нерівномірно, зняли навантаження - сталося звуження, скручування ослабло. Дуже швидко щільність скручування втрачається – починає іскрити! Це найнебезпечніший момент, коли високі температури разом із щирістю стають причиною пожежі.

Як уникнути проблем?

Декілька простих правил:

• Звертайтесь до професіоналів, замовляючи електромонтажні послуги – вони точно все зроблять правильно, навіть якщо потрібно буде з'єднувати мідні та алюмінієві дроти.
• Використовуйте перехідні метали або спеціальні з'єднувачі – звичайний металевий болт, три шайби та гайка – ось вам і примітивний спосіб з'єднання через метал. Але на ринку електрообладнання маса різних з'єднувачів на клемах, які спеціально для цього призначені, є і перехідні пластини.
• Лудіння - якщо під рукою тільки паяльник і припій - вперед, лудіть мідний дріт (з алюмінієвим проводом це не вийде, та вже й не треба буде)
• Змащення – додатково застосовуйте спеціальні мастила, які не дають металам окислюватися
• Правильно розраховуйте навантаження – у будь-якому випадку жила алюмінієвого дроту має бути більшого перерізуніж мідного. Інакше алюмінієва ділянка грітиметься

Придбати всі спеціальні з'єднувачі та мастила можна в магазинах електрообладнання, а у фахівців вони і так є завжди. І остання порада – не варто заощаджувати. Нехай краще все проведення буде з мідних проводів, хоч це й обійдеться дорожче. Зате зробите один раз і забудете про проблеми. Тим більше, що компанії, що надають послуги електромонтажу, пропонують матеріали за максимально вигідними цінами, яких ви не побачите у магазинах.