Как правильно соединить медный и алюминиевый провод

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

Любой проводник (медь, алюминий, сталь и другие) имеет определенный электрохимический потенциал. При взаимодействии влаги, которая имеется в воздухе и кислорода происходит электрохимическая коррозия в образующемся короткозамкнутом гальваническом элементе. Такая реакция приводит к ухудшению электрической проводимости провода. В данном случае необходимо принять дополнительные меры по защите соединений.

В представленной ниже таблице определены потенциалы различных проводников. Зная их, можно правильно подобрать материалы хорошо соединяемые между собой.

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

Согласно требованиям стандартов допускается механическое соединение между собой материалов, электрохимический потенциал (напряжение) между которыми не превышает 0,6 мВ. Поэтому, прямое соединение меди и алюминия недопустимо — электромеханический потенциал в этом случае равен 0,65 мВ, что больше максимальной нормы на 0,05 мВ. Поэтому необходимо подобрать своего рода прокладку между данными материалами, которая оптимизирует напряжение в связке.

Рассматривая медный провод, оптимальным вариантом соединения для него будет сама медь и сталь (потенциал 0,1 мВ). Аналогично и с алюминием. Соответственно, чтобы соединить медный и алюминиевый провод правильно, нужно добавить между проводниками прокладку (шайбу) из стали.Также, по данным таблицы можно подобрать другие комбинации соединений.

Разобравшись с электрохимической коррозией соединенных металлов, перейдем к рассмотрению основных способов соединения электрических проводов.

Соединение методом скрутки

Скрутка является самым распространенным но менее надежным способом соединения проводов.

Многие прибегают к данному способу из-за простоты и отсутствия соответствующей квалификации. Но нужно знать, что при колебаниях температуры окружающей среды, из-за линейного расширения металлов происходит следующее:

• Между проводами в скрутке образуется зазор.
• Увеличивается сопротивление контакта проводников.
• Начинает выделяться тепло.
• Провода окисляются, и контакт со временем полностью нарушается.

Имея целью получения более надежного контакта, от использования скрутки лучше отказаться. Но, если вы все же остановитесь на данном способе соединения, следует придерживаться следующих правил:

• Различные проводники должны хорошо обвивать друг друга
• Необходимы меры по дополнительной герметизации скрутки. Для этого можно воспользоваться любым водостойким защитным лаком.
• Оптимальное соединение медного и алюминиевого проводников получится, если концы предварительно залудить припоем.

Количество витков в скрутке должно быть не менее трех (для толстой жилы) и не менее пяти для тонкой (диаметром менее 1 мм).

Резьбовое соединение проводов

Следующий приемлемый вид соединения — резьбовое с помощью винтов и гаек. Оно является самым надежным и способно обеспечивать хороший контакт на протяжении всего срока службы проводки.

Ограничиваясь длинной резьбы, можно с легкостью соединить и разобрать любое количество проводников:

• Из разного метала (например, медь и алюминий).
• Различной толщины (диаметра жилы).
• Многожильные и одножильные.

Используйте промежуточные (пружинные) шайбы из стали для избежания прямого контакта проводов из меди и алюминия.

Рассмотрим этапы создания резьбового соединения:

1. Нужно снять с провода изоляционный слой достаточной длинны для обжимания жилой резьбы болта.
2. Окисленные участки необходимо зачистить и обезжирить. А используя многожильный проводник, его необходимо предварительно залудить.
3. Затем на винт устанавливаются поочередно шайба — медная жила (как пример) — шайба — алюминиевая жила — шайба. Шайбы должны быть стальными.
4. В завершение вся конструкция фиксируется гайкой.

Для предотвращения избыточного обжимания проводов перед первой шайбой нужно установить пружинную шайбу. Когда во время вкручивания гайки она выпрямится, соединение будет оптимально зафиксировано.

Соединение клеммной колодкой

Соединение проводов с помощью клеммной колодки по надежности уступает соединению с помощью винта и гайки и имеет, пожалуй, единственное преимущество:

• Упрощает процесс соединения проводов (алюминиевых, медных и иных в любой комбинации).

Для создания связки проводников данным способом концы жил очищаются от изоляции на длину 4 — 8 мм (в зависимости от диаметра), вставляются в отверстие и зажимаются укомплектованными винтами.

Рекомендации по использованию:

1. Клеммные колодки ни в коем случае не стоит использовать на ответственных и мощных участках. Закладка в штукатурку под отделочный слой — также не лучший вариант.
2. Допустимо использование на просматриваемых участках (в распределительных коробках) и в связке с маломощными приборами (светильники, люстры).
3. Фиксируя жилы, винт нужно основательно зажимать. Это предотвратит от ослабления контактов.
4. Используя проводники из различных металлов, учтите, что излишне оголенная жила может иметь контакт с жилой, продетой с другой стороны. В этом случае произойдет частичное окисление и ослабление связи.

В качестве дополнительной меры предосторожности соединение выполненное клеммной колодкой рекомендуется дополнительно обернуть изоляционной лентой. Это обусловлено тем, что ослабленный контакт может привести к случайному высвобождению жилы, находящейся под напряжением.

Соединение с помощью клеммников

Наиболее распространенный вид данного соединения — клеммные колодки с пружинными зажимами немецкого производителя Wago (Ваго). Они предназначены  для соединения любых видов одножильных проводов (луженых многожильных) сечением от 1,5 до 2,5 мм².

Выделяют основные виды клеммников:

• Одноразовые. В этом случае провод фиксируется в неразъемном соединении.
• Многоразового применения. Рычажок на корпусе изделия позволяет многократно фиксировать жилы.

Применение данных соединителей оправдано:

• При подключении электроприборов (люстр, точечных светильников).
• При соединении проводки в распределительных коробках. Стоит учитывать нагрузку на линиях домашней электросети и подбирать клеммники соответствующего номинала.

Как и с рассмотренными выше способами, использование пружинных клеммников Ваго оправдано при соединении медных и алюминиевых проводов. Для этого достаточно снять с проводника изоляцию на 8 — 10 мм. и вставить его в клемму.