Способы соединения алюминиевых проводов между собой

Как соединить алюминиевые провода

Хотя по современным стандартам проводка в жилых квартирах делается преимущественно из медных проводов, нередко можно встретить электропроводку и из алюминия. Если заменить старую проводку на новую невозможно, тогда вам необходимо узнать, как соединить алюминиевые провода своими руками. Так, как например, подключать люстру, розетку и другие электрические приборы правильно? Можно ли соединять алюминиевые провода с другими? Как сделать соединение надежным? Как прочно соединить алюминиевые провода между собой? Ответы на эти вопросы вы сможете получить в этой статье.

Особенность алюминиевого провода

Из-за особых характеристик с алюминием сложно работать. Также в процессе окисления этого металла на поверхности образовывается оксидная пленка. Она в свою очередь препятствует хорошему прохождению тока. Данная пленка плавится при температуре двух тысяч градусов, а это показатель больше температуры плавления самого алюминия. Если счищать пленку механическим способом, то буквально за короткий промежуток времени она появляется снова. В результате оксидная пленка препятствует качественному контакту соединения.

Среди других особенностей алюминия можно выделить повышенную степень хрупкости и текучести. Исходя из этого, контакт не должен подвергаться никаким механическим воздействиям. Например, если соединение выполнено с помощью болта, то время от времени его необходимо постоянно подтягивать. Это связано с тем, что алюминий со временем вытечет из-под контакта.

Электрохимическая коррозия

Можно ли соединять алюминиевый провод с другими? Да! Но здесь важно учесть некоторые важные моменты. Если отсутствует влага, то такое соединение будет вечным. Однако влага присутствует везде, она в свою очередь способствует разрушению контактов. Важно учитывать и тот факт, что каждый проводник электрического тока имеет свой электрохимический потенциал. В связи с этим были созданы аккумуляторы и батарейки, однако, в момент попадания воды в месте соединения металлов образовывается короткозамкнутый гальванический элемент. В результате происходит разрушение одного из металлов. Чтобы узнать, какие металлы можно соединять, а какие нет, важно знать величину электрохимического потенциала того или иного проводника тока.

Так, например, соединять разные провода допустимо в том случае, когда между ними уровень электрохимического потенциала не превышает 0,6 мВ. Исходя из этого, получается, что соединение меди с нержавеющей сталью будет качественным с разницей потенциала 0,1 мВ, в отличие от соединения с серебром (0,25 мВ) или золотом (0,4 мВ).

Обратите внимание! Если медный провод имеет покрытие из оловянно-свинцового припоя, то допускается любое механическое соединение с алюминиевым проводом.

Методы соединения алюминия с медью

Исходя из вышесказанного, может показаться, что соединение алюминиевых проводов дело непростое. Однако это не так! В процессе соединения алюминиевого провода с медным проводом нужно просто соблюдать технологию. Рассмотрим несколько известных методов соединения алюминиевого провода с медным:

Скрутка

Это один из легких методов соединения провода. При этом абсолютно не требуется никакая квалификация, а также особые знания. Но в результате получается далеко не надежное соединение. Почему? Все связано с тем, что в период колебания температуры происходит линейное расширение проводов и, как следствие, между ними образовывается зазор, который в свою очередь увеличивает сопротивление. После, контакт окисляется и спустя некоторое время разрушается.

Обратите внимание! Такое явление произойдет не в первый год. Но если вам хочется создать надежное и качественное соединение, тогда стоит подумать об более надежном альтернативном варианте.

Как же выполняется такое соединение? Здесь важно чтобы один провод не обвивал другой, а они оба обвивались между собой. Чтобы соединение вышло качественным медный провод можно залудить припоем. При этом нет ограничения по диаметру соединяемых проводов. Если медный провод многожильный, то в обязательном порядке его необходимо пролудить припоем. Если провод толстый, то достаточно будет три витка, а на тонком до Ø1 мм необходимо сделать пять витков.

Резьбовое соединение

Один из самых надежных вариантов соединения алюминиевых и медных проводов при помощи гаек и винтов. Такое соединения обеспечит на протяжении долгих лет качественный контакт. Данным методом можно соединять провода разного сечения, многожильные и одножильные.

Итак, с конца провода для начала требуется снять изоляцию. После на винт надевают пружинную шайбу, обычную шайбу, колечко одного проводника, простую шайбу, колечко другого проводника, шайбу и в конце гайку, которая закручивает всю конструкцию.

Обратите внимание! Если проводник имеет жилу Ø2 мм, то винт должен быть М4.

Если провод многожильный, то его предварительно следует пролудить припоем.

Клеммная колодка

Клеммная колодка это еще один современный метод соединения алюминиевого и медного проводов. Хотя он пользуется большой популярностью, метод соединения винтами и болтом гораздо надежнее. Однако клеммная колодка позволяет быстро и качественно соединить провода. При этом нет потребности в формировании колечек на конце провода, а также в дополнительной изоляции. Данная конструкция полностью исключает возможность соприкосновения двух оголенных проводов.

Выполняется такое соединение следующим образом: Конец провода зачищается от изоляции на длину до 5 мм. После в отверстие клеммной колодки вставляется провод, который затягивается винтом.

Обратите внимание! Затягивать винт следует с чувством, особенно алюминиевый провод.

Такое соединение очень выручает в тех случаях, когда из потолка торчит короткий отрезок алюминиевого провода. Если в таком случае пользоваться методом скруток, то провод рано или поздно попросту обломается. Это нельзя сказать об использовании клеммной колодки. Также если случайно в стене были перебиты алюминиевые провода, то данная технология упрощает их соединение. Но здесь есть одно но! Клеммную колодку нельзя прятать в штукатурке или в стене без специальной распределительной коробки.

Клеммная колодка и плоско-пружинный зажим

Такой метод соединения проводов появился сравнительно недавно. Существует два их вида: одноразовый и многоразовый. В последнем случае имеется специальный рычаг, который позволяет вынимать и вставлять провод несколько раз. Такие клеммные колодки позволяют соединять многожильные провода разных видов алюминиевых с медными проводами.

Они широко используются для монтажа люстр, а также для соединения проводов в распределительных коробках. В отверстие колодки провод вставляется с усилием и там надежно фиксируется. Чтобы вынуть провод, потребуются большие усилия. На практике лучше пользоваться многоразовыми клеммниками, которые позволяют в случае просчета переделать соединение.

С провода снимается изоляция на 10 мм. Рычажок на многоразовом клемнике поднимается вверх и вставляется провод. Затем рычаг возвращается в обратное положение. Соединение готово!

Неразъемное соединение

Данный вид соединения имеет практически все преимущества резьбового. Можно выделить быстроту монтажа, прочность, доступную цену и простоту соединения. Принцип его действия прост. Для соединения провода заклепкой подготавливаются колечки диаметром 4 мм. Сперва надевается алюминиевый провод, после пружинная шайба, медный провод и плоская шайба. В заклепочник вставляется стержень из стали и сжимается до щелчка ручки. В результате обрезается лишний проводник и соединение полностью готово.

Надежность такого соединения очень высокая. Его применяют для сращивания проводов. Самое главное требование при его использовании – изоляция участка соединения.

Скрутка алюминиевых проводов между собой

О преимуществах и особенностях скрутки мы говорили выше, но сейчас рассмотрим этот вопрос под другим углом, а именно, соединение алюминиевого провода с себе подобным. В данном случае успех применения метода скрутки напрямую будет зависеть от сечения, диаметра проводов и других важных факторов. В идеале алюминиевые провода лучше всего паять, предварительно скрутив их желобком.

• Параллельная скрутка.
• Последовательная скрутка.

Однако здесь важно быть внимательным, так как на поверхности алюминиевых проводов образовывается оксидная пленка. Даже если ее зачистить, то она очень быстро снова появиться, как уже отмечалось выше, поэтому концы провода можно зачистить напильником до блеска или наждачной бумагой. Самый нижний виток рекомендуется сжать плоскогубцами. Такое соединение будет долговечным и прочным.

Полезные советы и рекомендации

Каждое соединение провода должно быть качественно заизолировано.

Рекомендуется размещать их в распределительных коробках. Если такое соединение просто заштукатурить в стене, то так ограничивается доступ к нему и, соответственно, подтянуть контакты будет невозможно. Хотя если использовать технологию пружинных зажимов, то в этом необходимости не будет.

Если вы хотите сделать такое соединение своими руками в домашних условиях, то не рекомендуется пользовать пайкой или сваркой провода при отсутствии опыта выполнения подобных работ. Лучшим вариантом будет контактный зажим или один из вышеописанных методов соединения алюминиевого провода с медным или между собой.

Итак, мы рассмотрели с вами наиболее распространенные методы соединения алюминиевого провода. Безусловно, если у вас нет опыта или вы попросту боитесь браться за такую работу, то лучше не рисковать и обратиться к специалисту. В противном случае, если у вас есть опыт таких работ, действуйте, следуя всем рекомендациям из этой статьи.

Видео

Смотрите мастер-класс по соединению меди с алюминием:

Источник

Как соединить алюминиевые провода между собой

Запрет на применение алюминиевых проводки в жилых помещениях был введён более пятнадцати лет назад из соображений пожарной безопасности, но с появлением новых алюминиевых сплавов, не уступающих по характеристикам медным кабелям, ситуация координально изменилась.

Область использования провода зависит не только от вида токопроводящей жилы, но и материала изоляции, а также конструктивных особенностей изделия. На сегодняшний день алюминиевые кабели обеспечивают передачу и распределение электроэнергии в разных стационарных установках. В жилых зданиях прокладываются кабели с алюминиевой жилой сечением 16 мм 2 или более.

Неоспоримые достоинства алюминиевых кабелей представлены ценовой доступностью, незначительным весом и образованием стойкой оксидной плёнки, а к недостаткам можно отнести хрупкость, низкую электропроводность, склонностью к окислению и относительно небольшой срок службы.

Скрутка

Алюминиевые провода зачастую соединяют между собой при помощи скрутки. Это наиболее простой, но и самый опасный метод соединения проводов между собой.

Последовательность действий при использовании данной технологии будет следующий:

1. Сначала, с проводов снимают изоляцию приблизительно по 4-5 см с каждой стороны. Удобнее всего здесь применять специальный инструмент, предназначенный именно для этой цели.
2. Теперь контакты следует обезжирить. Для этого их придется протереть тряпкой, предварительно смоченной в ацетоне.
3. Наждачной бумагой удаляют оксидную пленку с поверхности металла, то есть зачищают его до получения металлического блеска.
4. Провода скрещивают друг с другом, после чего одна из жил максимально плотно накручивается на другую при помощи пассатижей.
5. Второй провод таким же способом накручивается на первый.
6. Скрутку теперь следует заизолировать при помощи изоляционной ленты. Профессиональные электрики также рекомендуют воспользоваться специальной термоусадочной трубкой или кембриком. С его помощью можно качественно предохранить оголенную область от негативного воздействия внешней среды.

В принципе, технология довольно-таки простая. Надо лишь помнить о том, что жилы требуется оголять минимум на 4-5 см, а скрутку производить не вручную, а только при помощи пассатижей, чтобы провода прилегали к другу максимально близко.

Если этого не сделать, то в результате получится неплотный контакт, из-за чего участок может сильно нагреваться. В свою очередь, такой эффект вызывает короткое замыкание, а в некоторых случаях даже пожар.

Техника безопасности

1. Соединяя провода, необходимо проявить внимательность и точно следовать эксплуатационным руководствам, которые запрещают выполнять простую скрутку (скручивать спиралью) провод из алюминия и любого другого металла (меди, алюмомеди, алюминия). Причина в том, что окисляясь, алюминий выделяет гальванический пар, который рано или поздно разорвет контакт, а искры, возникающие при прохождении через такие контакты токов большой мощности, нередко становятся причиной пожара.
2. Наиболее травмоопаснойявляется сварка алюминия – чтобы избежать неприятностей, обязательно использовать резиновые сапоги и сварочную маску.
3. В помещении, где проводится сварка, должны отсутствовать деревянные предметы – чтобы не допустить возгорание.
4. Даже деревянные полы рекомендуется накрывать железными листами.

Соединение при помощи резьбы

Соединить алюминиевые провода между собой можно просто скрутить их. Но используя разные провода лучше подключать их, при помощи различных вспомогательных средств. Самый простое, что можно придумать это взять обычный болт, гайку и несколько шайб. Этим способом можно соединить:

• Медный и алюминиевый провода;
• Толстые и тонкие провода;
• Одножильные и многожильные провода.

Главное, не стоит допускать прямого контакта меди и алюминия. И, обязательно, использовать шайбы. Порядок действие следующий:

1. Возьмите болтик подходящего размера (можно подобрать на глаз).
2. Наденьте на него шайбу.
3. Наденьте клемму или просто закрученный кольцом провод вокруг болта;
4. Накиньте еще шайбу;
5. Наденьте второй провод;
6. Затем еще шайбу;
7. Закрепите все при помощи гайки.

Используя такую простую конструкцию мы можем соединить контакт без опаски, что он в дальнейшем может нарушиться из за влаги.

Правила безопасности

При выполнении всех электротехнических работ, чтобы обезопасить себя и окружающих, соблюдают правила техники безопасности, четко следуют разработанным инструкциям:

• простая скрутка алюминиевых жил с медными или алюмомедными не допускается, т.к. в процессе электролиза контакт разрушается, перегревается, искрит;
• во время сварки обязательно используют защитную маску и резиновые сапоги;
• в помещении, где выполняют сварочные работы, надежно защищают легковоспламеняющиеся предметы;
• алюминиевую проводку, особенно если она открытая, лучше укладывать в гофрированные рукава, а места соединений помещать в распределительные коробки;
• сварку и пайку выполняют только люди, имеющие соответствующие навыки;
• все оголенные части проводов надежно изолируют.

Способы соединения алюминиевых проводов

Как мы уже говорили выше, алюминиевые провода можно соединить четырьмя основными способами – это винтовые или болтовые сжимы, прессовка, сварка и пайка. Давайте разберем особенности каждого из этих видов соединений.

Соединение алюминиевых проводов методом сжима

Начнем с наиболее распространенного способа соединения – сжима. Он может быть нескольких видов – болтовой, винтовой или при помощи прижимной пружины, который используется в клеммах Wago.

Винтовая клемма может повредить алюминиевый провод

Латунные наконечники для алюминиевых проводов

Алюминиевые наконечники для болтового соединения проводов и кабелей

Клеммы Wago для соединения алюминиевых проводов

Соединение алюминиевых проводов методом прессовки

В последнее время приобретают все большую популярность соединения алюминиевых проводов гильзой. Отчасти это связано с большим распространением кримперов или, как их еще называют, обжимных клещей. Данный инструмент позволяет обжимать провода разных сечений обеспечивая достаточно надежный контакт.

Кримперы для опрессовки проводов

Гильзы для соединения алюминиевых проводов

• Соединение проводов опрессовкой выполняется при помощи специальных гильз. Эти гильзы выпускаются разных диаметров и материалов. Для соединения алюминиевых проводов следует использовать либо алюминиевые, либо латунные гильзы. Медь использовать нельзя ни в коем случае, так как соединение этих двух материалов может привести к образованию гальванических развязок и в конечном итоге полному разрушению алюминиевого проводника.

Обратите внимание! Гильза для соединения проводов по своему сечению должна соответствовать сечению провода. Если вы будете использовать гильзу меньшего сечения, то для заведения провода в гильзу вам придётся уменьшить его сечения, что негативно отразится на контакте. Если же вы используете гильзу большего сечения чем провод, то площадь контактного соединения будет намного меньше, что опять-таки приведет к перегреву контакта.

Гильзы для соединения проводов разных сечений

• Для соединения проводов разных сечений существуют гильзы с разными диаметрами входных отверстий. Их же можно использовать для соединения более чем двух проводов в одной гильзе.
• Гильзы для соединения алюминиевых проводов имеют строго необходимую длину. Поверьте, производитель не делал в гильзе запаса, поэтому разрезание гильзы пополам в целях экономии — это очень плохой вариант. Ведь при соединении двух проводов обжим следует выполнить дважды противоположными жимами. Разрезав гильзу пополам, у вас это не получится, и контакт будет некачественным.

• Еще один часто возникающий вопрос относится к соединениям многожильного алюминиевого провода и одножильного. Выполнять такое соединение при помощи опрессовки можно, и оно будет достаточно качественное. Главное подобрать гильзу с соответствующими входными диаметрами. Ведь в большинстве случаев это провода разного сечения.

Соединение алюминиевых проводов метод сварки

Самое наилучшее качество соединения обеспечивает сварка. Благодаря тому, что в данном случае провод образует единое целое практически исключены проблемы с переходными сопротивлениями, возможности снижения нажимного усилия и многое другое. Но здесь есть и масса проблем.

Сварка алюминиевых проводов

• Дело в том, что как мы уже говорили выше на поверхности алюминия, образуется оксидная пленка. Она имеет совершенно другие тепло – и электропроводность, чем сам алюминий. В связи с этим сварка алюминиевых проводов затруднена.
• Так как температура плавления оксида и алюминия различаются, то попытки простого сваривания проводов угольным электродом будут не очень удачными. Оксиды будут оставаться на расплавленных каплях алюминия, а само соединение будет не однородным, как на видео.

На фото процесс сварки алюминиевых проводов

• Дабы исключить данную проблему, можно снимать оксиды с поверхности механическим способом, но это трудоемко и далеко не всегда эффективно, так как образование новой пленки происходит практически мгновенно.
• Исходя из этого, в большинстве случаев для сварки применяются различные флюсы, которые способны разрушить оксидную пленку. Данный материал должен разрушать оксидную пленку и практически не реагировать на чистый металл, кроме того он не должен давать вредных соединений во время сварки. Подобрать такой материал достаточно сложно и зачастую приходится идти на компромисс.

Технология сварки проводов

• Но даже с использованием флюсов, своими руками выполнить сварное соединение проводов без должной подготовки достаточно сложно. Это связано с тем, что здесь крайне важно подобрать должное напряжение сварки (обычно не более 20В) и время воздействия на проводник (обычно 1-2сек.).

Обратите внимание! Кроме электросварки алюминиевых проводов достаточно распространена и газовая сварка. Она имеет свои особенности, касающиеся как применяемых материалов, так и температуры сварки.

Соединение алюминиевых проводников методом пайки

Последним вариантом, которым можно выполнить соединение розеток алюминиевыми проводами является пайка. Этот способ достаточно трудоемок, и его сложно назвать быстрым.

Поэтому для силовых установок оно применяется крайне редко, а в низковольтных сетях алюминиевые провода из-за своей жесткости применяются достаточно редко. Тем не мене давайте рассмотрим и этот вариант.

Пайка алюминиевых проводов

• Основной проблемой здесь, как и в случае со сваркой, является оксидная пленка. Кроме того, имеется такая проблема как отсутствие визуального контроля за температурой провода. Ведь при длительном воздействии больших температур алюминий может изменить свои физико-химические свойства.
• Исходя из этого, процесс пайки алюминия становится достаточно сложным. В первую очередь нам необходимо избавится от оксида на его поверхности. Сделать это можно при помощи любых абразивных материалов, но усердствовать не стоит, так как новая пленка образуется практически мгновенно. Наша задача только уменьшить ее толщину.

Флюс для пайки алюминия

• После этого выполняется фиксация проводов и припоем с флюсом прикасаются к проводам. В качестве припоя лучше использовать ЦОП – 40 или его аналоги.
• Флюс для пайки алюминия — это Ф – 59А, Ф – 61, Ф – 34 или другие подобные составы. Они достаточно хорошо разрушают оксидную пленку.

Припой для пайки алюминия

• При прикосновении припоем к проводам им следует поскрести по ним, чтобы упростить флюсу задачу по разрушению оксидной пленки. Если производится пайка без использования флюса, то интенсивность трения припоем по проводам должна быть более интенсивной.

Электрохимическая коррозия соединенных металлов

Существует мнение, что алюминиевые и медные провода соединять непосредственно вместе недопустимо и это действительно научно обоснованный факт. А можно ли соединять медный провод с оцинкованной клеммой? Конечно, Вы не можете сразу дать ответ, но через минуту будете ориентироваться в этом вопросе не хуже опытного химика.

Что же происходит при соприкосновении двух разных проводников тока? Если влаги нет, то соединение будет надежным всегда. Но в атмосферном воздухе всегда есть пары воды, которые и является виновником разрушения контактов. Каждый проводник тока обладает определенным электрохимическим потенциалом. Это свойство металлов широко используется в технике, например, изготавливают термопары.

Но если вода попадает между металлами, то образует короткозамкнутый гальванический элемент, начинает течь ток и как в гальванической ванне разрушается один из электродов, так и в соединении разрушается один из металлов. Электрохимический потенциал каждого токопроводящего материала известен, и зная величину можно точно определить, какие материалы допустимо соединять между собой.

Таблица электрохимических потенциалов (мВ)
возникающих между соединенными проводниками

Металл	Медь, ее сплавы	Свинц-ол. припой	Алюминий	Дюралюминий	Сталь	Нерж. сталь	Цинк покрытие	Хром покрытие	Серебро	Углерод (графит)	Золото Платина
Медь, ее сплавы	0,00	0,25	0,65	0,35	0,45	0,10	0,85	0,20	0,25	0,35	0,40
Свинцово-ол. припой	0,25	0,00	0,40	0,10	0,20	0,15	0,60	0,05	0,50	0,60	0,65
Алюминий	0,65	0,40	0,00	0,30	0,20	0,55	0,20	0,45	0,90	1,00	1,05
Дюралюминий	0,35	0,10	0,30	0,00	0,10	0,25	0,50	0,15	0,60	0,70	0,75
Сталь мягкая	0,45	0,20	0,20	0,10	0,00	0,35	0,40	0,25	0,70	0,80	0,85
Нерж. сталь	0,10	0,15	0,55	0,25	0,35	0,00	0,75	0,10	0,35	0,45	0,50
Цинк покрытие	0,85	0,60	0,20	0,50	0,40	0,75	0,00	0,65	1,10	1,20	1,25
Хром покрытие	0,20	0,05	0,45	0,15	0,25	0,10	0,65	0,00	0,45	0,55	0,60
Серебро	0,25	0,50	0,90	0,60	0,70	0,35	1,10	0,45	0,00	0,10	0,15
Углерод (графит)	0,35	0,60	1,00	0,70	0,80	0,45	1,20	0,55	0,10	0,00	0,05
Золото Платина	0,40	0,65	1,05	0,75	0,85	0,50	1,25	0,60	0,15	0,05	0,00

Согласно требованиям стандарта допускается механическое соединение между собой материалов, электрохимический потенциал (напряжение) между которыми не превышает 0,6 мВ. Как видно из таблицы, надежность контакта при соединении меди с нержавеющей сталью (потенциал 0,1 мВ) будет гораздо выше, чем с серебром (0,25 мВ) или золотом (0,4 мВ)!

А если медный провод покрыть оловянно-свинцовым припоем, то можно его смело соединять любым механическим способом с алюминиевым! Ведь тогда электрохимический потенциал, как видно из таблицы, составит всего 0,4 мВ.

Источник