При частичной замене электропроводки, удлинения проводника или замене сгоревшего участка используется провод. Бывает, что по своему материалу они не совпадают. Тогда возникает необходимость соединить алюминиевые провода с медными. Существует пять способов такого соединения, и у каждого есть свои преимущества и недостатки. Для некоторых из них требуется предварительная подготовка проводника.
Опасность плохого соединения проводов
Промышленность выпускает для бытовых целей провода двух видов, медные и алюминиевые. Первые имеют меньшее сопротивление, что позволяет при одинаковой нагрузке использовать меньшее сечение. Они более устойчивы к механическим нагрузкам, это дает возможность неоднократно скручивать, не бояться, что переломятся в месте надреза. У последних одно преимущество — сравнительная дешевизна. Но она порой играет ключевую роль. Что может произойти, если место соединения некачественное?
Медь и алюминий имеют разные характеристики, например, разный коэффициент расширения при нагревании. Когда по алюминиевому проводнику проходит большой ток, он начинает «течь». Если жилы при нагревании или охлаждении будут перемещаться относительно друг друга, это приведет к появлению зазора между ними. Зазор, в свою очередь, будет приводить к разряду (искрить). Искры могут вызвать пожар. Наряду с этим, медь и алюминий начинают окисляться, Сопротивление между ними увеличивается, напряжение из-за этого падает или может совсем исчезнуть. Перепады напряжения могут плохо сказаться на подключенных приборах.
Методы соединения меди с алюминием
Существует несколько способов соединения. Все они имеют свои плюсы и минусы. Одни требуют специального оборудования и навыков, другие просты в использовании. Вот несколько из них:
- скрутка;
- резьбовое;
- клеммное;
- неразъемное.
Скрутка проводов
Категорически запрещается использовать скрутку в пожароопасных помещениях. Это самый быстрый и легкий способ. Берутся два или более провода и обматываются относительно друг друга. Нельзя оставлять одну или более одной жилы прямыми. Существует правило — толстые жилы должны иметь не менее трех витков, тонкие (от 1 мм и меньше) — пяти. Чтобы снизить окисление проводника, медную жилу на длину скрутки пропаивают. То же правило применимо и к многожильным медным кабелям.
После того как была произведена скрутка, ее необходимо оградить от окружающей среды путем покрытия любым водостойким лаком. Это необходимо для уменьшения дальнейшего чрезмерного окисления. Затем ее изолируют изолентой или специальными колпачками, которые продаются в магазине, и прячут в изоляционный корпус. Но даже все это не дает гарантии, что скрутка будет работать безупречно.
Резьбовой метод
Более трудоемкое по сравнению со скруткой соединение. Требует инструмент и некоторый навык. Обладает большей механической прочностью. По электрической части оно лучше скрутки. Позволяет сразу соединять большое количество проводов, причем разного сечения. Можно соединять как одножильные, так и многожильные.
Для соединения используется болт, на который по очереди надеваются проводники. Они заранее зачищены и завернуты в колечки. Каждая жила, если они изготовлены из разного материала, прокладывается шайбой. На последний проводник накладывается шайба и пружинная шайба. Весь пакет закручивается гайкой до тех пор, пока пружинная шайба не выпрямится. Дальнейшее сдавливание может привести к обрыву проводника.
Чтобы шайба не перерезала провода, их необходимо надевать в шахматном порядке (чтобы они не лежали друг на друге). Если медный провод облудить, шайбы не нужны. Многожильный медный провод так же нужно спаять, тогда при сжатии он не будет распадаться.
После сборки необходимо принять меры, предотвращающие замыкание с соседними пакетами. С течением времени необходимо проводить проверку состояния пружинной шайбы, если ослабела — подтягивать гайку. Такое соединение предотвращает искрообразование, позволяет выводить провода по разным направлениям. При необходимости легко разбирается и собирается, не повреждая проводник.
Клеммный способ
Клеммное соединение изготавливается на заводах. Имеет обширный ассортимент. Можно выделить две группы:
- колодки;
- клеммники.
Колодки имеют разные формы и конструкции. Суть заключается в том, чтобы к одному проводнику (пластина, четырехгранник и т. д. ) прикрепить несколько проводов, которые вставляются в специальные разъемы и прижимаются винтом. Как правило, сами колодки прикрепляются к основанию, создавая жесткость конструкции.
Преимущество колодок в том, что не нужны предварительные действия, за исключением зачистки жил. Соединение происходит быстро, не требуя никаких навыков. Они незаменимы, если проводник короткий (подключение люстры, восстановление перебитого провода). Если находятся в распределительных щитках, щитках учета — не требуют изоляции. Поскольку каждый провод подключается отдельно, можно использовать и медные, и алюминиевые провода.
К недостаткам можно отнести следующее:
- менее устойчивы к механическим нагрузкам, чем резьбовое соединение;
- каждая колодка рассчитана для проводника определенного сечения;
- нельзя подключить провода большого и малого диаметра одновременно;
- занимают больше места по сравнению с предыдущими вариантами.
Клеммники в последнее время нашли широкое применение. По своему назначению они бывают двух видов:
- многоразовые;
- для разового использования.
Многоразовый клеммник представляет полностью изолированную колодку. Вместо винтов используется пружинная пластина, которая отжимается с помощью пластикового рычажка. После чего в проем вставляется провод. В некоторых вариантах пластина имеет зубчики, что позволяет использовать незачищенные провода. Чтобы вытащить провод, необходимо снова приподнять рычажок.
Разовые имеют тот же принцип, но не имеют рычажка. Предназначены для разового использования. Если провод все же вытащить и снова вставить, качество соединения будет плохим.
Преимущества:
- позволяет очень быстро производить соединение алюминиевых и медных проводов между собой;
- требуется минимальная подготовка;
- простота в употреблении;
- имеется готовая необходимая изоляция.
Недостатки:
- способ самый чувствительный к механическим нагрузкам;
- по сравнению с другими соединениями он самый дорогой;
- чувствителен к большому току и, по комментариям пользователей, не выдерживает регламентированную нагрузку.
Неразъемный метод
Пожалуй, самый трудоемкий способ. Требует специальных знаний и навыков. Необходимы специальные инструменты и приспособления. К этому способу относятся:
- клепочный;
- паяльный.
Клепочный очень похож на резьбовое соединение, с той лишь разницей, что вместо болта используется заклепка. Концы проводов очищаются от изоляции и зачищаются наждачной бумагой. При сочетании алюминиевого и медного проводов последний облуживается. Также это применимо и к медному многожильному проводу. После чего делаются колечки чуть большего диаметра, чем заклепка. В завершение, когда вся конструкция собрана (без промежуточных шайб), надевается сверху шайба. Все это сдавливается клеммником. Изолируется так же как и резьбовое.
Паяльный используется там, где нужна высокая надежность соединения и малое его сопротивление. Похож на скрутку, но провода спаиваются. Обычным способом для алюминия этого добиться невозможно, поэтому провода необходимо подготовить.
Для этого понадобится раствор медного купороса, небольшая неметаллическая емкость, источник постоянного напряжения на 9−24 В. В емкость наливаем раствор медного купороса и опускаем предварительно очищенные проводники на длину скрутки. Медный провод подключаем к «+», чтобы электроны шли от него, а алюминиевый к «-«. Включаем источник питания.
Напряжение, конечно, можно и увеличить, главное, чтобы раствор не закипел или не было перегрузки в электрической цепи. Можно и снизить напряжение, тогда процесс будет протекать медленнее. Все это работает до тех пор, пока алюминиевый провод не покроется медной пленкой.
После чего оба провода покрываются слоем олова. Делается скрутка в 3 витка для толстого провода и 5 — для тонкого (менее 1 мм). Все это тщательно пропаивается. Осталось покрыть их водонепроницаемым лаком, изолировать — и соединение готово.
Преимущества:
- имеет эстетичный вид;
- хорошая механическая прочность;
- надежное соединение.
Недостатки:
- нет возможности разобрать;
- можно работать только со съемными проводами;
- покупка дополнительного оборудования;
- требует некоторых навыков.
Теперь, зная все способы соединения медного и алюминиевого проводов без пайки, вы сможете устранить эту проблему при ее появлении.
