Безопасное соединение меди и алюминия: проверенные способы

Современные электрические сети в наших домах и квартирах зачастую включают в себя провода, изготовленные из разных металлов. Например, в старых домах для проводки использовались алюминиевые провода, тогда как сейчас в новых постройках применяется медь. И рано или поздно может возникнуть необходимость соединить эти разнородные проводники. Почему это вызывает сложности? Как правильно выполнить такое соединение, чтобы оно служило долго и безопасно? Об этом пойдет речь в нашей статье.

Проблемы соединения меди и алюминия

Основная причина, по которой напрямую соединять медные и алюминиевые провода нельзя, - это возникновение гальванической пары. Это явление известно еще с первых опытов в области электричества, проводившихся в XVIII веке. Когда два разнородных металлических электрода помещаются в электролит (например, в воду), между ними возникает разность потенциалов. Самой эффективной такой парой является медь-цинк в растворе серной кислоты.

Аналогичный процесс происходит и при соединении меди и алюминия, находящихся во влажной среде или во влажном воздухе. Между ними возникает электрохимическая разность потенциалов, приводящая к тому, что атомы алюминия начинают "перетекать" на медный проводник, окисляясь. Этот процесс усиливается при протекании электрического тока через место соединения, что вызывает нагрев и ухудшение контакта. В результате, соединение разрушается, изоляция повреждается, а в худшем случае - может произойти возгорание.

Чем более влажная окружающая среда, тем быстрее происходит этот процесс. На улице под дождем такое соединение выйдет из строя намного быстрее, чем в сухом помещении. Но и в комнатных условиях оно рано или поздно разрушится.

Как правильно соединить медный и алюминиевый провод

Несмотря на описанные выше сложности, существуют надежные способы соединения проводников из разных металлов. Самые эффективные и распространенные методы:

• Болтовое соединение
  
• Зажим типа "Орех"
  
• Клеммные колодки
  
• Самозажимные клеммы
  
• Опрессовка
  
• Соединение через клеммы автомата

Рассмотрим каждый из этих способов подробнее.

Болтовое соединение

Самый простой в исполнении метод - болтовое соединение. Он не требует специальных деталей, лишь болт, гайку и три шайбы: одну, разделяющую медный и алюминиевый провода, и две - прижимные.

Последовательность действий:

1. На болт надеваем первую шайбу.
2. Зачищаем один из проводов и сворачиваем его конец кольцом. Надеваем это кольцо на болт, поверх первой шайбы.
3. Надеваем вторую шайбу.
4. Аналогично подготавливаем второй провод и надеваем его кольцо на болт.
5. Надеваем третью шайбу.
6. Закручиваем гайку, прижимая провода друг к другу.
7. Изолируем получившееся соединение термоусадочной трубкой или изолентой.

Разделительная шайба между проводами критически важна, поскольку она предотвращает непосредственный контакт меди и алюминия, не допуская возникновения гальванической пары. Без нее соединение будет быстро разрушаться.

Плюсы болтового соединения:

• Простота исполнения, не требует специальных инструментов
• Возможность соединять несколько проводников сразу
• Разборность, позволяющая при необходимости добавить или убрать проводник

Минусы:

• Большие габариты соединения
• Сложность изоляции
• Необходимость периодической подтяжки болтов

Важно помнить, что при болтовом соединении нельзя использовать оцинкованные крепежные детали. Пара медь-цинк также является опасной с точки зрения электрохимической коррозии.

Ответвительный сжим "Орех"

Это специальный зажим, предназначенное для подключения отходящих проводов, не разрезая основной кабель. Оно состоит из двух квадратных металлических пластин с углублениями посередине и одной плоской разделительной пластины между ними.

Чтобы соединить провода:

1. Снять стопорные кольца и разобрать корпус зажима.
2. Зачистить концы проводов, удалить изоляцию.
3. Расположить провода параллельно или перпендикулярно друг другу в углублениях пластин.
4. Сжать пластины болтами, надежно соединив провода.
5. Собрать и зафиксировать корпус стопорными кольцами.

Преимущества "ореха":

• Подходит для соединения любых типов и сечений проводов
• Разборная конструкция позволяет добавлять или заменять провода

Недостатки:

• Недостаточная защита от влаги, что ограничивает применение на открытом воздухе
• Относительно большие габариты

Клеммные колодки

Пожалуй, самый простой способ соединить медные и алюминиевые провода - использование клеммных колодок. Каждая клемма представляет собой латунную трубку с двумя боковыми винтами для крепления проводов.

Процесс соединения:

1. Зачистить концы проводов и вставить их в клеммы до середины.
2. Затянуть боковые винты, надежно фиксируя провода.

Контакт между проводами происходит через латунную трубку, а не напрямую, что исключает возникновение гальванической пары. Клеммные колодки обычно заключены в пластмассовый корпус, защищающий соединение.

Плюсы клеммных колодок:

• Простота и быстрота монтажа
• Компактные размеры, удобны для установки в распределительных коробках
• Надежная изоляция соединения

Минусы:

• Ограниченная токовая нагрузка, подходят в основном для осветительных цепей
• Относительно высокая стоимость для массового применения

Самозажимные клеммы

Еще один популярный способ соединения - использование самозажимных клемм, которые чаще всего ассоциируются с немецкой маркой WAGO. Они позволяют надежно соединять провода любых типов, при этом каждое соединение выполняется отдельной клеммой.

Различают два вида таких клемм:

1. Неразборные. Зачищенные концы проводов вставляются в специальные отверстия и фиксируются пружинной пластиной. Подходят только для одножильных проводов.
2. Разборные. Провода прижимаются к контактной пластине специальным рычагом. Такие клеммы совместимы с многожильными проводами, их можно разбирать и менять проводники.

Внутри клеммы может находиться токопроводящая паста, улучшающая контакт и предотвращающая окисление.

Достоинства самозажимных клемм:

• Универсальность, подходят для соединения любых типов проводов
• Разборные модели позволяют менять подключения
• Надежный контакт без необходимости пайки или опрессовки

Недостатки:

• Относительно высокая стоимость по сравнению с другими вариантами

Опрессовка

Опрессовка - один из самых надежных способов соединения проводников из разных металлов. Для этого используются специальные гильзы ГАМ, состоящие из двух частей - медной и алюминиевой. Зачищенные концы проводов вставляются в гильзу с разных сторон и обжимаются с помощью пресса.

Чтобы соединить медный и алюминиевый провод методом опрессовки:

1. Зачистить и полудить медный провод.
2. Зачистить алюминиевый провод, удалив оксидную пленку.
3. Вставить концы проводов в гильзу ГАМ и опрессовать.
4. Изолировать место соединения термоусадочной трубкой или изолентой.

Преимущества опрессовки:

• Максимальная надежность и долговечность соединения
• Возможность спрятать соединение под штукатурку
• Подходит для проводов большого сечения

Недостатки:

• Требует специального инструмента - гидравлического пресса
• Оптимально для проводов сечением от 16 мм², в быту чаще используются более тонкие

Соединение через клеммы автомата

Иногда вместо создания специального соединения проводников проще установить дополнительный автоматический выключатель. Клеммы автомата рассчитаны на подключение проводов из любых металлов.

Такое решение удобно, например, при необходимости подключить отдельное здание с алюминиевым вводным кабелем к медной электропроводке внутри дома. Однако важно помнить:

• На одну клемму автомата можно подключить не более двух одинаковых по материалу проводов
• Между медным и алюминиевым проводами обязательно должна быть установлена разделительная шайба

Преимущества данного способа:

• Простота реализации, не требует дополнительных соединителей
• Возможность использования автомата для защиты цепи

Недостатки:

• Риск неравномерного нагрева и разрушения соединения при подключении разнородных проводов
• Необходимость пространства для установки автомата

Недопустимые способы соединения

Помимо правильных методов, существуют и недопустимые варианты соединения медных и алюминиевых проводов. Это:

Скрутка без пайки

Даже если зачистить и скрутить медный и алюминиевый провод, между ними все равно возникнет гальваническая пара, которая будет разрушать соединение. Такой способ категорически запрещен правилами электромонтажа.

Неправильный болтовой зажим

Если при болтовом соединении не использовать разделительную шайбу между проводами, то медь и алюминий будут соприкасаться напрямую. Это приведет к нагреву и разрушению контакта.

Вывод

Соединять медные и алюминиевые провода можно и нужно. Но для этого необходимо использовать правильные методы, которые разделяют эти два металла и не допускают возникновения гальванической пары. Самыми надежными способами являются болтовые соединения с разделительными шайбами, зажимы типа "орех", клеммные колодки и опрессовка с применением специальных гильз. Соблюдение технологии монтажа и использование соответствующих материалов - залог долговечности и безопасности такого соединения.

Если стоит выбор, где купить клеммы и кабельные соединители, выбирайте надёжного поставщика. Компания «АнЛан» занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.