переход с алюминия на медь в квартире

Больше никаких скруток: обзор способов соединения медных и алюминиевых проводов

Уже год, как в жилых домах вновь разрешено использовать проводку из алюминиевых сплавов. При этом довольно часто в одной квартире имеются еще и медные кабели — ситуация допустима, но требует особого внимания, так как возникает проблема корректного перехода с меди на алюминий. Рассмотрим оптимальные решения вместе с экспертом Группы компаний IEK, одного из крупнейших производителей и поставщиков электротехники и светотехники.

Почти три миллиона многоквартирных домов в России построены до 1995 года — все они, как и большая часть зданий, возведённых с 1995 по 2003 год, оборудованы алюминиевой электропроводкой, срок службы которой составляет всего 15-20 лет. С 2003 года применение алюминиевой электропроводки в строительстве жилых и общественных зданий и сооружений было запрещено согласно нормам безопасности — пришла эпоха медного кабеля. Однако в 2017 году Минэнерго внесло изменения в правила устройства электроустановок, вновь разрешив использовать современные алюминиевые сплавы для проводки внутри зданий. Таким образом, вопрос грамотного соединения медных и алюминиевых проводов встаёт особенно остро.

«Согласно Правилам устройства электроустановок, прямое соприкосновение алюминия с медью запрещено: оно провоцирует сильное окисление в месте стыка, из-за чего растет удельное сопротивление контакта, проводка нагревается и обгорает, — рассказывает Надежда Петрова, специалист по электромонтажным изделиям IEK GROUP. — Необходимо учитывать это, выбирая вариант соединения — клеммы, зажимы или гильзы должны быть приспособлены именно для перехода с меди на алюминий».

Например, строительно-монтажные клеммы (СМК) предназначены для соединения от двух до восьми проводников сечением до 4 мм 2 по принципу «медь — медь», «медь — алюминий», «алюминий — алюминий». Одно из главных достоинств — низкие теплопотери: температура нагрева при пропускании номинального тока не превышает 30 °C. Корпус СМК должен быть изготовлен из самозатухающего пластика, который не возгорается при нагревании, а контактная часть — из лужёной латуни.

«Наиболее оптимальны СМК, внутри смазанные специальной пастой, которая предохраняет поверхность алюминия от окисления, обеспечивает надёжный электрический контакт и защищает место соединения от электрохимической коррозии», — говорит Надежда Петрова.

Выступать в роли посредника между медными и алюминиевыми проводами могут и другие электромонтажные изделия — например, зажимы винтовые (ЗВИ). Важное преимущество: ЗВИ не требуют дополнительной изоляции, кроме того, можно надежно и безопасно соединить и зафиксировать сразу несколько проводов.

Гильзы соединительные изолированные (ГСИ) позволяют качественно и быстро соединить медные и/или алюминиевые провода сечением от 0,5 до 6 мм². Они используются в электрических цепях постоянного или переменного тока напряжением до 400 В. Главные плюсы — простота монтажа (метод опрессовки) и одновременная изоляция контакта. Современные гильзы с новым типом изоляции в виде термоусадки (ГСИ-т) являются ещё и полностью влагозащищёнными, и герметичными (клей находится внутри).

Для распределительных щитов и проводки за пределами квартир следует применять соединители других типов.

Гильзы медные лужёные (ГМЛ), изготовленные из электротехнической меди высокого качества, предназначены для соединения по типу «медь — медь», «медь — алюминий», «алюминий — алюминий». Чаще всего данные приспособления используют для наружной электропроводки, например, для соединения кабелей, идущих от трансформаторной подстанции к распределительному щиту. Важно, что сечение соединяемых кабелей должно быть одинаковым и строго соответствовать сечению гильзы, иначе контакт будет ненадёжным.

Когда необходимо срастить две жилы разных геометрических размеров, используются гильзы медно-алюминиевые (ГМА). Они имеют маркировку, состоящую из двух чисел: первое указывает сечение медного проводника, второе — алюминиевого. Со стороны алюминия ГМА снабжены специальным колпачком: он защищает внутреннюю часть от появления оксидной плёнки, которая снижает проводимость в месте соединения гильзы и кабеля. Как правило, необходимость в соединении двух проводов разного сечения возникает при переходе между наружной и внутренней проводкой.

«Приспособления для безопасного перехода с медных на алюминиевые провода доступны и просты в применении, поэтому не стоит рисковать и использовать метод прямой скрутки даже в качестве временного варианта при соединении проводов из разных металлов», — заключает Надежда Петрова, представитель IEK GROUP.

Источник: Группа компаний IEK

Источник

Способы соединения электрических проводов из меди и алюминия

До сих пор существует немалое количество помещений, где электрическая проводка изготовлена из алюминия. При этом современные системы основаны на применении меди в качестве проводника. Именно поэтому актуальна проблема стыковки проводов из этих разнородных материалов. О том, как состыковать провода из меди и алюминия пойдет речь ниже.

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.

Обзор способов соединения

Используется несколько способов соединения алюминиевых и медных проводов. Причем в каждом из описываемых случаев понадобятся специальные приспособления. Рассмотрим каждый тип стыковки по отдельности.

Болтовое соединение

Данный тип соединения наиболее распространенный, поскольку отличается простотой и дешевизной. Если все делать правильно, проводное соединение с помощью гаек и болтов обеспечит надежный контакт на весь срок эксплуатации проводки и электрических приборов. К тому же всегда можно разобрать соединение, присоединить дополнительные проводники и т.п. Благодаря резьбовому соединению, теряется актуальность электрохимической несовместимости металлов, появляется возможность состыковать алюминий и медь, толстые и тонкие провода, многожильные и одножильные. При этом важно избегать прямого контакта между разнородными материалами, делая прокладки из пружинных шайб.

Для выполнения работы понадобится болт и гайка, а также шайба (она должна быть изготовлена из анодированной стали).

Соединение выполняется следующим образом:

Обратите внимание! Если стыковка осуществляется для эксплуатации в помещении, где по техническим условиям имеется вибрация, для качественного результата понадобится дополнительная гайка.

Клеммы

Существует несколько вариантов клеммных соединений. Одним из вариантов являются так называемые «орешки». Столь необычное название клеммников происходит из-за их внешнего сходства с орехами. Выпускается несколько разновидностей клемм-«орешков».

Наиболее примитивная по своему устройству модель имеет внутри три разграничительные пластинки. Проводники располагаются между пластинками. Таким образом, удается избежать непосредственных контактов между разнородными материалами. При этом «орешки» позволяют сохранять подводящий контур электроцепи.

Чтобы добиться целостности контура, необходимо зачистить подводящий проводник от изоляционного слоя, отвинтить пару болтов, установить между пластинок оголенный провод и снова закрутить болты. С отводящих концов нужно удалить изолятор, а затем направить провода в отверстия, расположенные перпендикулярно по отношению к подводящему каналу. Далее проводники фиксируются между другими разграничительными пластинками.

Имеется на рынке и более сложная модель, конструкция которой устроена таким образом, что в разделке проводников отсутствует надобность. Дело в том, что пластинки устройства содержат зубчики, которые при сдавливании их болтами просто разрывают изоляционный слой. Описанный вариант стыковки считается очень надежным.

Есть еще один вариант клеммников — обычные колодки. Устройство представляет собой планку с клеммами. Для соединения двух разнородных материалов нужно зачистить их концы и направить провода в клеммы. Концы фиксируются болтами, которые находятся поверх клеммных отверстий.

Клеммные колодки Wago

Соединение медных и алюминиевых проводов можно осуществить при помощи клеммных колодок Wago. Данное устройство относится к вышеупомянутым клеммам, однако о колодках Wago следует рассказать чуть подробнее ввиду их популярности среди покупателей.

Wago выполняется в двух вариантах: одноразовые с несъемным проводом и многоразовые — с рычагом, который дает возможность неоднократной установки и удаления проводника.

Обратите внимание! Клеммники Wago рекомендуется применять только в осветительных приборах. Если нагрузка будет слишком велика, контактная пружина перегревается, в результате чего нарушаются контакты между проводниками и пластинками.

Wago используется для всех видов одножильных проводов, сечение которых находится в промежутке между 1,5 и 2,5 квадратными миллиметрами. Колодку можно применять в распредкоробках с силой тока до 24 ампер. Однако на практике считается, что 10 ампер более чем достаточно и большие показатели приведут к перегреву.

Для соединения проводников нужно с усилием направить один из них в колодочное отверстие, в результате чего он там надежно закрепится. Для изъятия проводника из отверстия также понадобится приложить усилие. Следует иметь в виду, что в результате удаления провода из одноразового клеммника контакт может деформироваться, поэтому в следующий раз надежный контакт не гарантирован.

Гораздо более удобно использовать многоразовое устройство Wago. Характерная особенность такого клеммника — наличие оранжевого рычага. С помощью подобного приспособления можно состыковывать или разъединять все виды проводов с сечением от 0,08 до 4 квадратных миллиметров. Допустимый уровень тока — 34 ампера.

Для создания соединения нужно удалить с провода изоляцию на 8-12 миллиметрах, поднять кверху рычаг, направить провод в отверстие клеммника. Далее возвращаем рычаг в обратное положение, фиксируя тем самым провод в клемме.

Единственный существенный недостаток Wago — более высокая стоимость в сравнении с традиционными клеммами.

Заклепки

Этот способ стыковки разнородных проводников напоминает болтовой. Однако вместо гайки и болта применяется заклепка, образующая неразъемное соединение. Иными словами, после фиксации удалить заклепку без ее порчи уже нельзя.

Для выполнения стыковки зачищаем оба проводника от изоляционного материала, а также загибаем провода в колечки. Далее нанизываем на заклепку одно из колечек, после этого надеваем стальную шайбу, затем вновь нанизываем колечко, но уже второго проводника.

Заклепка с одной из сторон имеет шляпку. Теперь нужно расплющить вторую сторону, сформировав этим вторую шляпку, которая и будет выступать в качестве крепления. Деформация заклепки осуществляется либо молотком, либо специальным инструментом, схожим с плоскогубцами. Методика стыковки заклепками позволяет получить очень качественное соединение.

Паяльник

При желании можно спаять два разнородных металла. Однако при этом понадобится соблюдение некоторых технологических нюансов.

Насчет меди никаких проблем с пайкой не будет, а вот с алюминием дело обстоит сложнее. Дело в том, что в результате пайки и под влиянием кислорода на металлической поверхности появляется амальгама. Данный сплав-пленка невероятно химически устойчив, из-за чего у него не возникает адгезии с припоем. Чтобы устранить пленку понадобится раствор медного купороса, батарейка «Крона» и фрагмент медной проволоки.

На проводе из алюминия зачищаем участок под пайку, а после этого наносим туда немного купороса. Алюминиевый провод закрепляем на отрицательном полюсе батарейки, а медную проволоку крепим одним концом на положительном полюсе, а другой конец кладем в медный купорос. Спустя какое-то время алюминий покроется медным слоем, на который и можно напаять медный проводник.

Качество соединения

В большинстве рассмотренных ранее случаев применятся жесткое закрепление очищенных от изоляционного слоя проводников. Однако при стыковке меди и алюминия необходимо принимать во внимание один важный технологический нюанс: алюминий под влиянием нагрузки приобретает пластичность, как выражаются специалисты, начинает «течь». В результате этого процесса происходит ослабевание соединения, а потому болты нужно регулярно подтягивать. Если вовремя не выполнять подтяжку болтов, клемма может просто загореться из-за сильного перегрева.

Полезные советы

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

Обратите внимание! Не рекомендуется покупать безымянные товары китайского производства. Соединители — слишком важная деталь, чтобы на них экономить. Лучше всего отдавать предпочтение изделиям известных фирм (в качестве примера можно привести швейцарскую компанию «ABB»).

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.

Скрутка

Среди электриков-профессионалов скрутка не пользуется почтением. Однако бывают ситуации, когда скрутка — наиболее удобный способ выхода из положения (к примеру, для создания временного соединения или при отсутствии необходимых материалов).

Итак, скрутка из меди и алюминия разрешается лишь после основательной зачистки алюминиевой поверхности. Если медный проводник имеет много жил, все имеющиеся жилы нужно собрать в одну «косичку». Также медь нужно покрыть припоем — это улучшит контакт.

При скручивании важно не допустить разрыва жил. Концовки лучше всего прикрыть изолирующими защитными колпачками, приобрести которые можно в любом магазине хозтоваров.

Обратите внимание! Скрутка недопустима в помещениях с влажным воздухом.

Итак, в соединении медных и алюминиевых проводников нет ничего сложного. Нужно только помнить о цене ошибки: неправильно соединенные провода могут стать причиной не только отказа электробытовой техники, но и пожара.

Источник

Соединение меди и алюминия

В старых зданиях часто можно встретить алюминиевую электрическую проводку. Теперь уже всем понятно, что это не лучший металл для тока. Сегодня при капитальном ремонте обычно меняют всю проводку старого здания. Однако при частичном ремонте возникает необходимость соединения алюминиевого и медного проводов.

Можно ли соединять алюминиевые провода с медными

Прежде всего нужно вернуться к школьной программе по химии и физике. Есть такое понятие как «гальванический элемент» – простая батарейка, генерирующая электрический ток. Он образуется путем взаимодействия металлов в электролите. Скручивание медной и алюминиевой проводки кабеля, по сути, будет той же самой батарейкой.

Соединения проводов

Гальванический ток быстро разрушает металл. Несмотря на то, что он не образуются в сухом воздухе, а скрутка в розетке не развалится за день, проблемы при долгой эксплуатации проводки обеспечены.

Спустя несколько месяцев или лет провода начнут разрушаться – это приведёт к росту сопротивления. Когда к розетке подключат мощный потребитель тока, скрутка перегреется. При регулярной эксплуатации такого соединения имеется риск возгорания.

Возгорания проводки

Правила запрещают скручивать алюминиевые и медные проводники напрямую. Однако в экстренных ситуациях переход необходимо сделать, потому нужно следовать определенным правилам.

Что будет при контакте меди и алюминия

Любой металл, в том числе медь и алюминий, окисляются под воздействием кислорода. Это приводит к образованию оксидной пленки на поверхности материала. В случае с медью она не препятствует прохождению электрического тока, но пленка на алюминии повышает его сопротивление.

В случае соединения проводов разнородные металлы начнут плотное взаимодействие. Алюминий считается более активным, потому при скоплении влаги на стыках (она в любом случае присутствует в воздухе) начинается процесс электролиза, то есть ионы алюминия постепенно переносятся на медь.

В итоге один из проводников теряет свою массу. В алюминии образуются пустоты и пробои – они также окисляются, что ускоряет процесс электролиза. Скорость процесса зависит еще и от объема влаги. Ближе к концу реакции получается практически разрушенный алюминиевый проводник – его сечение уменьшается, а плотность тока возрастает. Как уже было описано выше, металл греется и возникает риск возгорания.

Правила соединения медных проводов с алюминиевым

Существуют безопасные способы соединения медных и алюминиевых проводов:

Болтовое соединение

Этот способ считается самым доступным, надежным и простым. Для обустройства понадобится:

Вряд ли получится применить этот способ для соединения проводов в квартирной распределительной коробке – сегодня их делают слишком маленькими, а готовый соединительный узел выходит достаточно большим. Однако, если в строении установлена коробка советских времен или приходится работать в распределительном щитке, то болтовой метод – наилучшее решение. Его принято считать идеальным решением, если приходится коммутировать полностью несовместимые жилы – с разным сечением, из разных материалов, много/одножильные.

Важно! Болтовой метод позволяет соединить больше 2 проводников (их число зависит от длины болта).

Процесс устройства соединения:

Особым преимуществом этого метода считается универсальность соединения. Его можно раскрутить и заново скрутить в любой момент и, если понадобится добавить провода, либо изменить схему подключения.

Клеммы

Другой дешевый и простой способ соединения – клеммные колодки. Их легко найти и купить, особенно, если учитывать, что часто продаются не целыми секциями, а отрезается в необходимом для работы количестве. Колодки бывают разных размеров, что напрямую зависит от сечения проводников.

Клеммники для соединения алюминиевых и медных проводов представляют собой пластмассовый каркас на несколько ячеек. Внутри каждой находится латунная трубчатая гильза. С разных сторон внутрь клеммы продеваются зачищенные кончики проводов и зажимаются винтами. Обустройство соединения:

Важно! Все этапы работы необходимо проводить последовательно, несмотря на то, что физически можно разжать оба винта, продеть провода и закрутить за раз. Это необходимо, чтобы медь и алюминий не соприкасались концами внутри гильзы.

Основным преимуществом клемм считается простота их устройства и скорость установки. Метод называют разъёмным – один из проводников можно без особых проблем вытащить, чтобы соединить другой.

Колодки плохо подходят для работы с многожильными проводами. В таком случае сначала придется монтировать втулочный наконечник, который обжимается пучком жил.

Другая особенность клемм – под давлением винта при комнатной температуре алюминий иногда подтекает. Это приводит к необходимости регулярно проверять колодки и подтягивать контакты. Если этого не делать, контакт слабеет, соединение нагревается и искрит – появляется риск пожара.

Клеммные колодки Wago

Быстрый и простой способ соединения – жилы нужно предварительно зачистить и продеть в клеммы до упора. Там они автоматически фиксируются при помощи прижимной пластины – она сильно придавливает материал к шине. Прозрачный корпус клемм позволяет контролировать проход проводника. Проблема способа – одноразовость таких приспособлений.

Если нужен многоразовый зажим, то лучше купить рычажковые клеммы. Рычаг приподнимается, чтобы освободить проход в отверстие – туда вставляется зачищенный провод. Затем рычаг опускается, чтобы зафиксировать жилу внутри клеммы. Это разъемное соединение меди и алюминия – при необходимости рычаг поднимается, чтобы достать проводник наружу.

Интересно! Большой популярностью и доверием на рынке пользуются самозажимные приспособления «WAGO». Компания выпускает специальную серию клемм, оснащённых контактной пастой «Alu-plus». Это смесь, защищающая контакты алюминия и меди от образования коррозии. Модель можно отличить по специальной маркировке «Al Cu».

Пользоваться самозажимными конструкциями очень просто. На самой клемме указано, на какую длину требуется зачистить изоляцию жилы.

Заклепки

Заклепки используются для обустройства неразъемного соединения, которое обладает теми же преимуществами, что и резьбовое, но не предполагает разборку и повторную сборку без разрушения заклепки и требует специального инструмента – соединителя.

Сегодня метод чаще используют для соединения тонкостенных элементов при формировании перегородок и интерьера разных помещений. Электрики выбирают заклепки из-за их низкой стоимости, прочности и простоты монтажа.

Принцип монтажа электросоединения прост: происходит втягивание и обрезание металлического стержня, продетого через трубчатую заклепку со шляпкой. У стержня предусмотрено утолщение – он расширяет заклепку, когда проходит через трубку. Фиксаторы бывают разной длины и размера.

Перед соединением проводов их нужно подготовить таким же способом, как и в случае с резьбовой связкой. Диаметры колечек должны быть слегка больше диаметров заклепок – оптимальный равен 4 мм. На заклепку сперва надевают алюминиевую жилу, потом пружинную шайбу, дальше медный проводник и вторую шайбу. Стальной стержень продевается в электроустановку и инструмент зажимает до щелчка (так обрезаются стальные излишки). Все готово.

Соединения, как резьбовые, так и неразъемные характеризуются надежностью. Этот методы используется для сращивания, к примеру, поврежденной при ремонтных работах алюминиевой проводки. Обязательно нужно обустроить изоляцию оголенных участков.

Паяльник

Пайка проводов, состоящих из разных металлов – вполне реализуемое решение, если учитывать определенные правила работы. Медь не вызывает трудностей при спаивании, чего не скажешь об алюминии. На его поверхности образуется амальгама, которая характеризуется сильной химической стойкостью – она не обеспечивает припою должной адгезии.

Для работы с двумя разнородными металлами проводов придется подготовить раствор медного купороса, батарейку типа «Крона» и отрезок медной проволоки. На алюминиевой жиле аккуратно зачищается будущее место пайки. Потом на это место наносится раствор медного купороса.

Медную проводку соединяют с положительным полюсом батареи «Крона» и погружают в раствор купороса. К отрицательному полюсу подключается алюминиевый проводник. Через некоторое время на алюминии отложится медный слой – на него припой цепляется без проблем.

Переходники для соединения с алюминия на медь

Гильзовые переходники для опрессовки считаются самым надежным и качественным соединением. Изготавливаются специальные медно-алюминиевые модели, в которые заводятся 2 провода, после чего они обрабатываются прессом. Однако нужно отметить, что гильзы предполагают сечения начиная с 16 мм2, тогда как в жилых зданиях используется от 1,5 до 4 мм2. Потому подключение лучше вести с использованием стандартной алюминиевой гильзы. Опрессовка происходит по алгоритму:

Важно! При чрезмерном обжиме внутри конструкции спаянный слой на медном конце может повредиться, потому размер гильзы и матрицы должен подходить под жилу.

Переходник с алюминия на медь хорош тем, что его можно заделывать под штукатурку, не опасаясь возгорания проводки. Однако, для реализации потребуется пресс, который влечёт за собой определённые затраты.

Рекомендуется, чтобы при производстве работ вся электропроводка была цельной, без обрывов и соединений – так снижается риск возгорания. Однако, если возникает острая необходимость, состыковать медную и алюминиевую жилу, то нужно учитывать все рекомендации и выбрать один из наиболее оптимальных методов.

Источник