Болтовое соединение

Это один из наиболее надежных способов соединения медного и алюминиевого проводника. Для него потребуется стальной болт с гайкой и несколько шайб (на одну больше, чем проводов). Соединение выполняется следующим образом:

• Надеваем на болт первую шайбу.
• Закручиваем жилу проводника колечком и надеваем на болт таким образом, чтобы колечко заворачивалось в сторону закручивания гайки.
• Укладываем стальную шайбу и на нее надеваем жилу другого проводника.
• Кладем третью шайбу, поверх нее гравер, и накручиваем гайку (как на иллюстрации).

Преимущество болтового соединения в том, что можно крепить сразу несколько проводников. Также конструкция разборная, поэтому всегда можно убрать соединение или наоборот добавить провод по необходимости. Однако само по себе соединение получается довольно габаритное, да и изолировать его непросто. Также со временем контакт необходимо подтягивать, поэтому стоит использовать только в местах, обеспечивающих свободный доступ к соединениям (зашивать в стену нельзя).

Электрохимическая коррозия

Нередко можно встретить высказывания о том, что медь и алюминий нежелательно соединять в одно целое. С точки зрения совместимости материалов — это справедливые утверждения. А что насчет соединения меди и оцинковки или стали и серебра? Существует множество вариантов металлических пар, и запомнить, какие из них совместимы между собой, а какие нет, сложно. Для упрощения задачи существуют специальные таблицы, одна из которых представлена ниже.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ), возникающих между соединенными проводниками.

Для понимания вопроса нужно знать, какие процессы происходят при касании друг друга разных проводников электричества. Если влажность отсутствует, контакты в любом случае будут надежными. Однако на практике такая ситуация невозможна, поскольку в атмосфере всегда присутствует влага, которая и нарушает соединения.

Каждому проводнику электричества присущ некоторый электрохимический потенциал. Данное обстоятельство применяется человеком для практических целей, к примеру, на основе разных потенциалов работают аккумуляторы и батарейки.

При попадании влаги на соприкасающиеся металлические поверхности возникает короткозамкнутая гальваническая среда, происходит деформация одного из электродов. Точно также разрушается и один из двух металлов. Таким образом, чтобы определить совместимость металлов, нужно иметь информацию об электрохимическом потенциале всех участвующих в реакции материалов.

Что будет, если медь соединить напрямую с алюминием

По техническим регламентам разрешается механическая стыковка металлов, если электрохимическое напряжение между двумя материалами не выше 0,6 мВ. К примеру, из таблицы, приведенной выше, можно установить, что в случае соединения алюминия и меди электрохимический потенциал равен 0,65 мВ, что значительно выше, чем при стыковке той же меди с дюралюминием (0,20 мВ).

И, тем не менее, если очень нужно, то можно соединить и такие не совсем совместимые материалы, к каковым относятся медь и алюминий. О том, как соединить медные и алюминиевые провода, пойдет речь ниже.

Орехи

Орех представляет собой небольшую пластиковую коробку, внутри которой располагаются три стальные пластины, соединенные между собой винтами. Между пластинами укладываются медный и алюминиевый провод и крепко стягиваются винтами. Причем можно использовать, как многопроволочные, так и однопроволочные жилы.

Однако ввиду своих больших габаритов и неудобной формы, орехи нельзя использовать в распредкоробках. Также их нельзя «зашивать» в стену. В среднем цена такого ответвительного кабельного сжима колеблется в районе от 25 до 80 рублей, в зависимости от сечения применяемых проводников и производителя.

Предлагаем ознакомиться Монтаж электрического теплого пола инструкция

Припой и алюминий похожи цветом, но это не мешает наблюдать, как припой растекается по поверхности проводов, заполняя щели между ними. Перебарщивать с количеством припоя не стоит, достаточно тонкого слоя на поверхности алюминия, застывших капель следует избегать.

Медные скрутки я паяю таким же способом, только флюсом в этом случае служит раствор канифоли в ацетоне. Готовлю я его следующим образом. Во флакончик заливаю около 30 мл ацетона и постепенно засыпаю в него канифоль, предварительно измельчённую в порошок. Перемешиванием добиваюсь полного растворения канифоли.

В результате раствор должен приобрести цвет некрепкого чая. Наношу флюс также кисточкой, расход канифоли при этом мизерный, а благодаря текучести ацетона раствор проникает в самые мелкие щели. Если использовать нерастворённую канифоль, получается не так аккуратно, её излишки потом приходится удалять.

При монтаже электропроводки выполнять непосредственное соединение проводов с токоведущими жилами из меди и алюминия запрещено. В результате электрохимических процессов на границе соприкосновения этих металлов образуется окисная плёнка, которая увеличивает переходное сопротивление. Присутствие влаги активизирует протекание реакции.

При необходимости произвести соединение проводов с медной и алюминиевой жилой, я поступаю следующим образом.

Медные и алюминиевые провода, которые требуется соединить, я предварительно облуживаю, то есть, покрываю тонким слоем припоя.

При этом для каждого металла использую свой флюс, а припой применяю один и тот же. После этого я скручиваю провода и пропаиваю скрутку снаружи. В результате медный и алюминиевый провод соединяются через слой разделяющего их припоя. Олово и свинец, входящие в состав припоя химически нейтральны к меди и алюминию, что исключает протекание электрохимической коррозии. Наружный слой припоя, нанесённый на скрутку, герметизирует контакт и защищает его от внешних воздействий.

Иногда можно услышать мнение, что пайка скруток несёт в себе потенциальную опасность. Считается, что при перегреве скрутки припой плавится и, капая, повреждает изоляцию других проводов. Давайте разберёмся с этим.

Сама по себе скрутка, тем более пропаянная, обеспечивает площадь электрического контакта, в разы превышающую сечение основного провода. А это значит, что при перегрузке электропроводки, нагревание скрутки будет наименьшим. В этом случае будет происходить перегрев провода по всей его длине, что может привести к оплавлению изоляции гораздо раньше, чем к расплавлению припоя.

Что же касается «разрушительного» действия расплавленного припоя, то в процессе пайки вы можете убедиться, что случайно упавшие с жала паяльника его капли не прожигают даже газету на столе.

Обычная скрутка алюминиевого и медного проводов не допускается, так как будет окисляться и разрушаться. Однако если применить пайку с соблюдением определенных технологических процессов, то все будет хорошо. Чтобы спаять медь и алюминий стоит сделать следующее:

• Лудим медную жилу свинцово-оловянным припоем.
• Берем раствор купороса, батарейку типа «крона» и кусочек медного провода (не того, который будем паять).
• Наносим медный купорос на алюминиевую жилу и затем закрепляем ее на минусе батарейки.
• На плюс батарейки наматываем медную жилу, а другой ее конец опускаем в стакан с купоросом.
• Через время алюминиевая жила покроется медью, что позволит качественно припаять ее к медному проводнику.
• После пайки изолируем соединение изолентой или термоусадкой.

Предлагаем ознакомиться Вакуумный насос VE 225N

Способ может показаться на первый взгляд несколько сложным, однако качество соединения будет на уровне. Отметим, что соединенные таким образом провода можно прятать в стену, так как контакт в них не будет ослабевать и их не нужно будет подтягивать.

Полезные советы

Существует ряд правил, придерживаясь которых, можно добиться качественного соединения:

1. Проводники с множеством жил нельзя зажимать слишком сильно. В таких проводах жилы слишком тонкие, они легко рвутся под влиянием сдавливания. Следствием разрывов становится перегрузка на оставшиеся жилы, из-за чего возможно возгорание.
2. Немаловажно правильно подобрать клемму с учетом сечения проводника. Если канал слишком узкий, проводник не поместится, а если широкий — будет выпадать.
3. Латунные гильзы и клеммы очень хрупкие, поэтому не стоит слишком сильно их зажимать.
4. Следует внимательно относиться к маркировке, где подсказана максимально возможная сила тока. Причем данного показателя лучше не достигать, ограничиваясь не более чем 50 % нагрузкой.

Винтовые клеммники

Винтовые клеммники позволяют соединять две жилы без непосредственного контакта между ними. Два провода заводятся в клеммник и прижимаются с помощью винтов. Недостатком такого сжима является необходимость регулярно подтягивать винты, поэтому нужно их монтировать в местах свободного доступа. Также они рассчитаны исключительно на группы освещения (хотя производитель утверждает, что подходят и для розеток), так как выдерживают невысокую токовую нагрузку.

Главным преимуществом винтовых клеммных колодок является дешевизна. Например, клеммная колодка DKC 43112FV стоит менее ста рублей.

Многожильные провода

Как уже говорилось ранее, проводники с множеством жил нельзя сильно пережимать. Для соединения многожильных проводов чаще всего используются гильзы или обычные скрутки. Об этих методах далее расскажем чуть подробнее.

Гильзы

Гильза представляет собой защитный колпачок из пластика, под которым находится полый металлический наконечник. Прежде всего, необходимо удалить изоляционный слой с проводника. Далее жилы скручиваются в одно целое, и получившаяся «косичка» направляется в гильзу. Далее гильза обжимается (для этой операции подойдут пассатижи). Наконечник гильзы вставляется в клемму. Для повышения надежности соединения гильзу можно обработать припоем.

Опрессовка

Опрессовка является самым надежным и качественным соединением двух проводников, состоящих из разных металлов. Существуют специальные медно-алюминиевые гильзы ГАМ, куда заводятся два провода и опресовываются с помощью пресса. Однако стоит отметить, что они рассчитаны на сечение проводов начиная с 16 мм2, а квартире зачастую применяется проводник от 1,5 до 4мм2. Поэтому соединять будем обычной алюминиевой гильзой. Опрессовка жил выполняется следующим образом:

• Зачищенные концы медного проводника лудим свинцово-оловянным припоем. Это позволит избежать контакта между жилами.
• Удаляем оксидную пленку с алюминиевой жилы.
• Вставляем жилы в гильзу с разных концов и опрессовываем.
• Изолируем гильзу изолентой или термоусадкой.

Обратите внимание, что при сильном обжиме внутри гильзы паяный слой на медной жиле может разрушится, поэтому правильно подбирайте размер гильзы и матрицу, которой будете обжимать кабель.

Преимуществом данного способа является то, что можно зашивать такой сжим под штукатурку, не боясь, что соединение будет гореть. Однако для выполнения процесса потребуется пресс, который стоит немалых денег.

Возможно у вас есть свои оригинальные идеи и лайфхаки по соединению медных и алюминиевых проводов (главное, чтобы способы не противоречили ПУЭ) — поделитесь ими в комментариях!