Можно ли соединить медный и алюминиевый провода

Для правильного и надёжного соединения проводов важно учитывать материал, из которого изготовлены жилы кабельно-проводниковой продукции. Если не учитывать данный фактор, соединение может оказаться недостаточно надёжным. Рассмотрим, можно ли соединять медный и алюминиевый провода, с обзором эффективных и неэффективных способов и возможных последствий ошибок в таких соединениях.

Можно ли соединять

Причины нежелательности выполнения соединений медных и алюминиевых проводов объясняются разными химическими свойствами указанных металлов. Отрицательные моменты связаны главным образом с алюминиевой жилой и вызываются влиянием следующих факторов:

• алюминий активно окисляется на открытом воздухе, вступая в реакцию с кислородом. При тесном контакте с медной жилой указанный процесс проходит значительно интенсивнее. Образовавшаяся оксидная плёнка обладает сопротивлением, существенно превышающем данную величину для самого материала. В результате такого окисления соединение начинает нагреваться в процессе эксплуатации,
• более сильный нагрев алюминия, по сравнению с медью, связан с меньшим значением электропроводимости данного материала. Поэтому соединение множество раз успевает нагреться и остыть, с соответствующим температурным расширением и сжатием, что ослабляет контакт и приводит к ещё большему перегреву,
• алюминий не совместим с медью гальванически. В процессе соединения указанных металлов между ними возникает химическая реакция электролиза, ускоряющая коррозийный эффект, с усилением описанных выше нежелательных моментов.

Возможные проблемы такого соединения

В результате неправильного соединения алюминия с медью, возможно возникновение следующих проблем:

• перегрева,
• ослабления контакта,
• оплавления.

Наиболее нежелательное последствие контакта медных и алюминиевых жил – короткое замыкание, что связано с риском создания аварийной ситуации. Наименее опасное, но также нежелательное явление – исчезновение контакта после определённого времени эксплуатации.

Эффективные способы

Разработаны эффективные способы, позволяющие без особенных неблагоприятных последствий соединить медные и алюминиевые проводники. Рассмотрим правильные методы соединения детальнее.

На болтах

Проводники можно соединить с помощью болтов. Для этого очищенная жила изгибается кольцом по диаметру болта. Между головкой болта, гайкой и кольцами жил прокладываются стальные шайбы. Предпочтительнее использовать шайбы, изготовленные из нержавеющей стали. Между гайкой и крайней шайбой прокладывается гравёр (пружинная шайба), поджимающая витки и обеспечивающая плотность контакта с течением времени.

После сборки такой конструкции, гайка плотно затягивается. Контакт защищается изолентой.

Данный способ обеспечивает достаточную надёжность и нивелирует негативные последствия контакта различных материалов. В случае необходимости полученный узел можно разобрать, выполнив ревизию контакта, замену проводников или крепёж дополнительных жил. Минус – в больших габаритах такого соединения.

С помощью зажима типа «Орех»

Выполняется с помощью специального приспособления, состоящего из двух стальных пластин, стягиваемых болтами. Верхняя пластина деформирована под размещение проводов. Узел размещается в поликарбонатном корпусе, обеспечивающем его изоляцию.

Прозвище «Орех» объясняется внешним сходством по причине двух половин данного приспособления.

Порядок установки такого узла:

1. Разбирается корпус, с демонтажем стопорных колец;
2. Очищаются жилы на участок, равный длине планок;
3. После откручивания болтов, очищенные жилы укладываются в предусмотренные пазы;
4. Сжим плотно затягивается болтами;
5. Закрывается корпус и фиксируется стопорными кольцами.

Также соединение отличается достаточной надёжностью. Недостатки заключаются в необходимости приобретения сжима (он продаётся в магазинах, торгующих электротехнической продукцией) и недостаточной герметичности корпуса. В результате внутрь может проникать влага и пыль, забивая соединение.

Чтобы обеспечить герметичность сжима, корпус дополнительно покрывают слоем изоленты. Но данный способ не рекомендуется использовать для выполнения контакта, работающего на открытом воздухе.

На клеммной колодке

Клеммная колодка выполняется из изолирующего прозрачного пластика и состоит из нескольких соединённых ячеек. Внутри каждой ячейки размещены латунные гильзы и винтовые зажимы.

Очищенные концы проводов вставляются в ячейку с разных сторон и зажимаются винтами. Вставлять жилы необходимо таким образом, чтобы исключить возможность их соприкосновения в гильзе.

Если используется провод, состоящий из нескольких проволочек, необходимо устанавливать специальные наконечники, объединяющие жгут воедино.

Указанный способ отличается следующими преимуществами:

• простотой и быстротой сборки;
• разъёмным характером, благодаря чему не представляет труда разобрать контакт.

Недостатки связаны с низкой надёжностью и необходимостью регулярной ревизии. Алюминиевый провод под прижимом со временем начинает перетекать, поэтому плотность контакта ослабевает, и винт требуется поджать. В противном случае возрастает вероятность ослабления контакта с его перегревом, вплоть до воспламенения.

Самозажимными клеммами

Этот способ ещё проще. Продаются специальные приспособления, не требующие зажатия винтами, и обеспечивающие необходимую плотность крепления после вставки провода. Прозрачный материал корпуса позволяет удостовериться в правильной установке провода и надёжности контакта.

Указанный способ отличается аналогичными достоинствами, кроме возможности многоразового применения.

Однако выпускаются специальные рычажковые клеммы, позволяющие использовать данное приспособление несколько раз. Жила в них фиксируется рычажком, воздействуя на который соединение можно разобрать.

Из наиболее известных производителей данных приспособлений – компания «WAGO». Клеммы указанной фирмы дополнительно покрываются внутри специальным составом, нивелирующим гальваническую несовместимость меди с алюминием.

Опрессовка

Соединение медного и алюминиевого провода в автомате

Неэффективные способы

Нельзя прибегать к неэффективным способам, в результате которых не обеспечивается надёжность соединения. Результатом применения неправильных приёмов может стать ослабление плотности зажатия с перегревом проводников, вплоть до короткого замыкания или возгорания, или исчезновение контакта.

Скрутка

Соединение в виде обычной скрутки в данной ситуации применять нельзя. Даже плотно соединённые проводники начнут интенсивно окисляться. В результате контакт исчезнет вовсе, или место стыка начнёт интенсивно перегреваться с опасностью возникновения короткого замыкания. Если большой нагрузки нет на провод то можно соединить следующими способами:

Неправильный болтовой зажим

Если при выполнении болтового соединения не установить стальные шайбы, контакт также не получится надёжным. От прямого соприкосновения меди с алюминием, провода станут интенсивно окисляться, что грозит аналогичными последствиями.

Особенности соединения проводов на улице

Соединение, которое эксплуатируется под открытым небом, подвергается усиленному воздействию атмосферной влаги и большим температурным перепадам. В связи с этим к таким контактам предъявляются повышенные требования.

Если имеется такая возможность, указанные стыки необходимо выполнять с использованием одинаковых материалов. Но если данная возможность отсутствует, и приходится соединять медные проводники с алюминиевыми, необходимо учитывать следующие рекомендации:

• изолировать места контактов от воздействия дождя, снега и пр., помещая в закрытый корпус;
• использовать специальные прокалывающие зажимы – губки таких контактов снабжены зубцами, проникающими внутрь материала и обеспечивающими необходимую плотность контакта. Снаружи зажим защищён диэлектрическим корпусом.

Эти меры позволят обеспечить необходимую надёжность и предотвратить нежелательные последствия.

Используя приведённые в статье рекомендации, можно достаточно надёжно соединить медные и алюминиевые провода. Но лучшая рекомендация – выполнять контакт проводов с использованием продукции, выполненной из одного материала. Это позволит повысить долговечность соединения и исключить опасность ослабления контакта, избавив владельца от проблем.