Как надежно соединить алюминиевые провода

Как правильно соединять алюминиевые провода между собой чтобы не нагревались

В современных квартирах электропроводку в основном делают из медного провода. В домах старой постройки она алюминиевая. Не всегда получается заменить прежнюю систему электроснабжения, поэтому при подключении розеток и светильников часто приходится выполнять соединение алюминиевых проводов между собой.

Особенности алюминиевых проводов

На поверхности алюминия быстро появляется оксидная пленка, которая ухудшает его электропроводность. Температура плавления окислов — примерно 2000°C, а это больше, чем у самого металла. После удаления оксидного покрытия механическим способом оно быстро появляется снова и препятствует хорошей электропроводности в месте соединения проводов.

Электрохимическая коррозия

При соприкосновении проводов основная причина их разрушения — электрохимическая коррозия. Если алюминиевые проводники будут контактировать между собой или с другими металлами, то при отсутствии негативного воздействия природных факторов такое соединение будет вечным. Проблема в том, что влага есть везде, и ее наличие провоцирует начало процесса электролиза, в результате чего металлы начинают разрушаться.

У каждого проводника есть электрохимический потенциал, эта характеристика используется при создании гальванических элементов. Чтобы понять, какие металлы можно соединять между собой, учитывают величины их электрохимического потенциала и сравнивают эти значения. Разница не должна превышать 0,6 мВ. Удобно пользоваться электрохимическим рядом напряжений. Чем дальше друг от друга в нем расположены элементы, тем активнее будет реакция. Разрушается металл, находящийся левее, т.е. при соединении, например, меди и алюминия страдает последний.

Медный проводник, покрытый оловянно-свинцовым припоем, можно соединять с Al любыми способами, в т. ч. и механическими.

Необходимые инструменты

Есть разные методы соединения проводов, и для каждого из них понадобятся свои инструменты.

Для механических соединений

Если применяют механический способ, используют:

Если используют метод опрессовки, то понадобятся пресс-клещи или пресс (механический или гидравлический).

Для сварки

В этом случае понадобятся:

Для пайки

Для выполнения соединения проводов готовят следующее:

Как соединить алюминиевые провода

Есть разные методы, которые применяют в зависимости от ситуации, с учетом положительных и отрицательных качеств каждого из них.

Скрутка

Это простой способ соединения проводов, но если скрутку сделать неправильно, то она получится не слишком надежной.

Порядок действий такой:

Технология такого соединения простая, но чтобы получить хороший контакт, работу выполняют только пассатижами, т.к. руками прочно скрутить провода не получится.

Сварка

Данный метод позволяет в месте контакта создавать единое целое, поэтому переходное сопротивление там практически отсутствует, снижается нажимное усилие.

Есть и некоторые недостатки:

Удаление окислов выполняют механическим способом, но эта работа требует больших физических затрат и малоэффективна, т.к. они почти сразу образуются снова. Применение специальных флюсов помогает разрушить пленку, но подобрать их в домашних условиях сложно.

Самостоятельно сваривать алюминий без соответствующей подготовки не получится. Здесь важно точно подобрать рабочее напряжение (в пределах 20 В) и время воздействия на металл (1-2 секунды).

Спайка

Это трудоемкий процесс, занимающий много времени. В силовых сетях его практически не используют, а в домах и квартирах сейчас чаще устанавливают медную проводку.

При выполнении пайки проблемы также связаны с наличием оксидной пленки. Кроме этого, нет возможности контролировать нагрев провода, а при длительном действии высокой температуры алюминий меняет свои характеристики.

Удаление окислов выполняют наждачной бумагой или другими абразивными материалами. Оксидная пленка быстро образуется снова, убрать ее полностью невозможно, но удается уменьшить толщину слоя.

Жилы соединяют между собой, затем прикасаются к ним разогретым жалом паяльника с припоем и флюсом. Последний хорошо разрушает оксидную пленку, а чтобы он выполнял свою задачу еще лучше, припоем скребут по проводам. Если работа выполняется без флюса, то тереть припоем в месте контакта надо более интенсивно.

Использование контактных зажимов

Быстрее всего соединять алюминиевые проводники контактными зажимами. Они имеют простую конструкцию: винт — шайба — основание — упор — токоведущая жила.

Применять контактные зажимы просто: зачищают концы обеих жил на расстояние 12 мм, вставляют их в отверстия зажима и надежно фиксируют. Этот способ используют при соединении одно- и многожильных проводов.

Контакт получается более прочным в сравнении со скруткой, место соединения не нагревается, поэтому вероятность замыканий и возгораний минимальная.

Винтовое соединение

Если все сделать правильно, то этот простой способ обеспечит достаточно надежное соединение. В связи с тем, что Al имеет большой коэффициент линейного расширения, со временем контакт ослабевает. Чтобы этого не произошло, периодически винт подкручивают или ставят специальные шайбы. Для увеличения площади соприкосновения жилы на винт наматывают. Часто электрики для повышения площади контакта плющат кольцо, сделанное на конце провода.

Порядок соединения следующий:

Полученное соединение зажимают до тех пор, пока пружинная шайба не выровняется.

При использовании винтового соединения или клеммников надо придерживаться рекомендуемых значений давления на кабель, иначе алюминий быстро «потечет»:

Пружинное соединение (колпачки СИЗ)

В этом случае используют специальные пластиковые элементы, внутри которых есть металлические пластины. После надевания колпачков СИЗ на скрутку пружины зажимают жилы и образуется надежный контакт. При этом происходит снятие оксидного слоя, что еще больше улучшает соединение. Пластиковый корпус хорошо защищает место контакта от повреждений и одновременно является электроизоляцией.

Для качественного соединения надо правильно выбрать размер колпачков, чтобы на провода они накручивались с усилием.

Опрессовка — обжимной способ с использованием гильз

Метод опрессовки предусматривает применение кримперов (обжимных клещей) и специальных гильз. Так можно соединять алюминиевые проводники разного сечения и при этом получать надежный, прочный контакт. Использование вместо специального инструмента пассатижей и других подручных средств недопустимо.

Гильзы отличаются диаметром и материалом, из которого сделаны. Для соединения алюминиевых жил подходят только латунные или алюминиевые элементы. Их диаметр должен соответствовать сечению проводника. Если показатель будет меньше, то придется уменьшать сечение, а если больше, то уменьшится площадь контакта. Все это приведет к его перегреву.

Если надо соединить жилы разного сечения или больше 2 проводников, выбирают гильзы с соответствующими диаметрами отверстий. Нельзя разрезать эти элементы пополам, пытаясь сэкономить. Производитель рассчитал их длину, при соединении проводов требуется выполнение 2 противоположных обжимов, иначе контакт получится ненадежным.

В дальнейшем место соединения начнет нагреваться с соответствующими последствиями.

Другие варианты

Есть еще несколько способов, помогающих выполнить качественное соединение:

Правила безопасности

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

Полезные рекомендации

Чтобы контакт проводов получился максимально надежным, специалисты советуют:

Используя любой из описанных способов, можно надежно и прочно соединить алюминиевые провода. Выбор технологии зависит от ситуации, условий эксплуатации проводки и наличия у мастера требуемых инструментов, деталей.

Источник

Как соединить алюминиевые провода: пошаговая инструкция

Когда требуется соединить между собой 2 разных участка провода, то необходимо кроме качественного контакта, получить достаточную прочность участка, где эти провода соединяются между собой.

Если принимать во внимание нормативные документы, которые действуют на территории нашей страны, то соединять алюминиевые провода между собой допустимо с помощью различных способов:

Несмотря на то, что все эти способы соединения, указанные в нормативных документах, представлены в качестве универсальных, далеко не каждый из них окажется подходящим при работе с алюминиевыми проводами.

Прежде всего, это связано с особенностями такого материала, как алюминий, в частности, с его техническими характеристиками. Как известно из школьного курса химии, на поверхности алюминия всегда находится оксидная пленка, образованная вследствие прямого контакта с кислородом воздуха.

Она не способна проводить через себя электрический ток. Помимо этого, у оксидной пленки довольно высокая температура плавления – в районе 2000 градусов. Этот показатель значительно выше по сравнению с температурой плавления самого алюминия.

Если же снимать эту пленку механическим способом, то она очень быстро снова возникнет. Стоит отметить, что наличие данной пленки при паянии алюминия очень сильно мешает процессу соединения алюминиевой жилы с припоем. Также, она способна вызвать затруднения при сварке проводов, потому что вследствие ее наличия возникают различные включения, из-за которых сильно снижается качество контакта.

К дополнительным характеристикам такого материала, как алюминий, относится повышенная хрупкость и текучесть. В связи с этим, при соединении проводов из алюминия следует заранее позаботиться, чтобы они были расположены так, чтобы полностью исключалась возможность механического воздействия на данный участок.

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:

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.

Резьбовое соединение

Данный тип соединения может быть весьма надежным, если его правильно выполнить. Стоит отметить, что алюминий обладает наибольшим линейным расширением, в связи с чем между соединенными проводами с течением времени возникает зазор, ухудшающий их контакт между собой. Чтобы не допустить короткого замыкания, нужно время от времени подкручивать эти винты.

Для избавления от этой необходимости, устанавливают специальные шайбы с разрезами или гроверами. Они выбирают образующиеся зазоры и в несколько раз увеличивают надежность соединения.

На винт, провода нужно будет обязательно намотать, чтобы площадь его соприкосновения с контактной площадкой была значительно выше. Профессиональные электрики зачастую поступают так: плющат это кольцо на наковальне, чтобы повысить площадь соприкосновения.

Технология выполнения качественного резьбового соединения проводов начинается со снятия с них изоляции на расстояние, равное 4 диаметрам винта. Зачищенные участки обезжириваются.

Потом нужно загнут их кончики так, чтобы образовались кольца.

На винт надевают элементы в следующей последовательности:

Вся эта система затягивается до тех пор, пока пружинная шайба не будет находиться в выпрямленном состоянии. В принципе, если оба провода сделаны из алюминия, то между ними можно не прокладывать стандартную шайбу.

Используем клеммные колодки

Если у алюминиевых проводов незначительная нагрузка по току, то их можно соединять между собой при помощи клеммных колодок. Несмотря на то, что внешний вид таких изделий может сильно отличаться, принцип их работы один и тот же.

Корпус у колодок делается из пластика либо карболита. В нем расположены трубки с толстыми стенками, изготовленными из латуни. По бокам находятся резьбовые отверстия. В противоположные концы заводят соединяемые провода, которые закрепляют с помощью винтов. Необходимо отметить, что в одну латунную трубку разрешается вставлять столько проводов, сколько туда поместится.

Неразъемное соединение

Если в дальнейшем не планируется разбирать соединение проводов, то можно использовать так называемые неразъемные способы. Данные методы являются одними из наиболее надежных. Желательно их использовать, прежде всего, в труднодоступных местах.

Одним из наиболее легких методов неразъемных соединений является опрессовка. Для этого берется алюминиевая трубка подходящего диаметра, провода скручивают между собой, вставляют в эту трубку и зажимают пресс-клещами. Лучше всего здесь, чтобы проводники входили максимально плотно.

Лишь в этом случае соединение получится наиболее прочным. Стоит отметить: если провода входят в трубку довольно плотно, то скручивать их между собой даже не придется. На последнем этапе соединение изолируют.

Сегодня в продаже можно найти специальные наконечники для изготовления данного соединения, у которых уже имеется изолирующий колпачок. Он сжимается вместе с наконечником и обхватывает провода, закрывая к ним какой бы то ни было доступ.

Для получения качественного неразъемного соединения, нужно иметь специальные клещи, которые будут не перекусывать, а лишь сдавливать. Если их нет в наличии, то вполне подойдут и стандартные пассатижи.

Пайка и сварка

Пайка проводов позволяет получить довольно качественное и неразъемное соединение. Однако, при соединении алюминиевых проводов, следует помнить о наличии на них оксидной пленки, из-за которой будет не слишком хорошо держаться припой.

Чтобы не допустить возникновения такого дефекта, нужно следовать определенной последовательности действий:

Пайка требует наличия определенных навыков.

Следует сказать, что у этого метода есть несколько отрицательных моментов:

Сварка чем-то напоминает пайку проводов, но выполняется она значительно быстрее. Для того, чтобы получить качественное соединение, электрод подносится к участку соединения всего лишь на 1-2 секунды. Оба конца провода предварительно обрабатывают флюсом для удаления оксидной пленки.

После завершения сварочного процесса, скрутки проходят специальным растворителем и покрываются лаком. В результате получается качественное соединение, которое может прослужить в течение длительного периода времени, так как такой способ позволяет не допустить возникновения перегрева. Соответственно, такой участок нужно будет изолировать.

Альтернативные варианты

Провода можно соединить между собой с помощью заклепки. В принципе, подобная технология похожа на винтовую технологию, только здесь вместо винта берется заклепка. В конечном итоге получается неразборное соединение.

Выполняется такое соединение довольно просто: на заклепку через пружинную шайбу надеваются оба проводника, затем ее вставляют в заклепочник и сводят ручки до тех пор, пока не раздастся щелчок.

Также, существует специальный плоско-пружинный зажим. Такие изделия бывают одноразовыми и многоразовыми, когда провод может как вставляться, так и выниматься. Однако, следует помнить, что подобные зажимы выполняются из пластика, поэтому использовать их для силы тока свыше 10 А нежелательно.

Работать с ними весьма просто: провода зачищают и вставляют в зажим до щелчка. Без использования специального рычажка вытащить их оттуда невозможно. Также желательно изолировать данный участок провода.

Особенности соединения

Алюминиевые провода лучше всего размещать в специальных распределительных коробках, к которым они должны подходить в гофрированных рукавах. Это особенно важно, когда прокладка ведется на улице или же в случае сооружения проводки во влажном помещении типа ванной комнаты.

Вообще, когда производится соединение алюминиевых проводов, которые будут функционировать на улице, необходимо позаботиться о том, чтобы к участкам соединения не подходила влага.

В противном случае, не удастся избежать короткого замыкания. Весьма удобно в этом случае использовать технологию сварки проводов, так как последующее использование специального лака позволяет исключить воздействие воды на место соединения, а изоляционный слой дополнительно предохранит от удара током.

Блиц-советы

Источник

Как соединить медь с алюминием — чем лучше и надежнее.

Практически все уже знают, что алюминиевая проводка это наследие прошлого века, и ее обязательно нужно менять при ремонте квартиры. Мало кто проводит капремонт и забывает об этом.

Однако случаются ситуации, когда ремонт проводится частично, и возникает крайняя необходимость соединить алюминиевый провод с медным или просто их нарастить, добавив несколько лишних сантиметров жилы.

При этом алюминий и медь не совместимы гальванически. Если вы их соедините напрямую, это будет что-то вроде мини батарейки.

При прохождении тока через такое соединение, даже при минимальной влажности, происходит электролизная химическая реакция. Проблемы обязательно рано или поздно себя проявят.

Окисление, ослабление контакта, его дальнейший нагрев с оплавлением изоляции. Переход в короткое замыкание, либо отгорание жилы.

К чему может в итоге привести такой контакт, смотрите на фото.

Как же сделать такое соединение грамотно и надежно, чтобы избежать проблем в будущем.

Вот несколько распространенных способов, которые применяют электрики. Правда не все они удобны для работы в монтажных коробках.

Рассмотрим подробнее каждый из них и выберем наиболее надежный, не требующий последующего обслуживания и ревизий.

Здесь для соединения используется стальная шайба и болт. Это один из наиболее проверенных и простых методов. Правда получается очень габаритная конструкция.

Для монтажа, закручиваете кончики проводов колечками. Далее подбираете шайбы.

Они должны быть такого диаметра, чтобы все ушко провода спряталось за ними и не могло контактировать с другим проводником.

Самое главное, как расположить колечко. Его нужно одевать так, чтобы во время закручивания гайки, ушко не разворачивалось, а наоборот стягивалось во внутрь.

Стальные шайбы между проводниками из разных материалов препятствуют процессам окисления. При этом не забывайте про установку гравера или пружинной шайбы.

Без нее контакт со временем ослабнет.

Дело в том, что безопасно соединять между собой можно металлы, у которых электрохимический потенциал соединения не превышает 0,6мВ.

Вот таблица таких потенциалов.

Как видите у меди и цинка здесь целых 0,85мВ! Такое подключение даже хуже чем прямой контакт алюминиевых и медных жил (0,65мВ). А значит, соединение будет не надежным.

Однако, несмотря на простоту резьбовой сборки, в итоге получается большая, неудобная конструкция, формой похожая на улей.

И запихнуть все это дело в не глубокий подрозетник, не всегда есть возможность. Более того, даже в такой простой конструкции многие умудряются напортачить.

Последствия себя не заставят ждать через очень короткое время.

Еще один способ — это применение соединительного сжима типа орех.

Он часто используется для ответвления от питающего кабеля гораздо большего сечения, чем отпайка.

Причем здесь даже не требуется разрезание магистрального провода. Достаточно снять с него верхний слой изоляции. Некоторые нашли ему применение для подключения вводного кабеля к СИПу.

Однако делать этого не стоит. Почему, читайте в статье ниже.

Но опять же, для распаечных коробок орехи не подходят. Более того, и такие зажимы бывает, выгорают. Вот реальный отзыв от пользователя на одном из форумов:

Есть серия специальных зажимов, которыми можно стыковать медь с алюминием.

Внутри таких клемм находится противоокислительная паста.

Однако споры о 100% надежности таких зажимов, тем более для розеточных, а не осветительных групп, не утихают до сих пор. При определенной укладке в ограниченном пространстве, контакт может ослабнуть, что неминуемо приведет к выгоранию.

Причем произойти это может даже при нагрузке ниже минимальной на которую рассчитаны Ваго. Почему и когда это происходит?

Дело в том, что когда сжимаются соединяемые проводники, между прижимной пластиной и местом контакта появляется небольшой зазор. Отсюда и все проблемы с нагревом.

Вот очень наглядное видео, без лишних слов объясняющее данную проблему.

Данный способ имеет один существенный минус. Большинство продаваемых колодок очень низкого качества.

Некоторые исхитряются и чтобы избежать прямого контакта меди и алюминия, медную жилку припаивают сбоку такого зажима, а не вставляют во внутрь.

Правда клемму для этого придется разобрать. Кроме того, надежный контакт алюминия под винтом без ревизии, не живет очень долго.

Винтики каждые полгода-год нужно будет подтягивать. Частота ревизионных работ будет напрямую зависеть от нагрузки и ее колебаний в периоды максимума и минимума.

Забудете подтянуть и ждите беды. А если все это соединение запрятано глубоко в подрозетнике, то лезть туда каждый раз, не совсем удобное занятие.

Поэтому остается самый надежный из доступных способов – опрессовка. Здесь не будем рассматривать применение специализированных медно-алюминиевых гильз ГАМ, так как они начинаются от сечений 16мм2.

Для домашней же проводки, как правило наращивать нужно провода 1,5-2,5мм2 не более.

Рассмотрим наиболее распространенный случай, который встречается в панельных домах. Допустим, вам нужно запитать одну или несколько дополнительных розеток от уже существующего алюминиевого вывода в сквозной нише.

Для наращивания берете ГИБКИЙ медный провод сечением 2,5мм2. Это уменьшит механическое воздействие на алюминиевою жилу, когда вы будете укладывать провода в подрозетник.

Зачищаете концы медного провода. Далее, для такого соединения их нужно обязательно пропаять. Это исключит непосредственный контакт в гильзе меди и алюминия.

При этом перед пайкой флюсом снимите с жилы оксидный слой.

Сам процесс лужения заключается в окунании провода в специальное отверстие в паяльнике, заполненное оловом.

После остывания жилы остатки флюса удаляются растворителем.

Далее переходите к алюминиевым проводам, торчащим из стены. Аккуратно зачищаете их концы и также удаляете слой окиси.

Для этого можно воспользоваться оксидной токопроводящей пастой. Такая же паста используется при монтаже модульных штыревых систем заземления.

Она рассчитана на работу в любых условиях и исключает дальнейшее появление окиси на поверхности провода. Имейте в виду, что оксидная пленка может в последствии иметь сопротивление в несколько раз большее, чем сам алюминий.

И не удалив ее, вся ваша дальнейшая работа пойдет насмарку. Более того, температура плавления такой пленки достигает 2000 градусов (против примерно 600С у Al).

У некоторых возникнет логичный вопрос, а не продавится ли при опрессовке слой припоя на жиле? Тогда получается что все манипуляции по лужению будут напрасны.

Главное здесь правильно подобрать по сечению гильзу и матрицы инструмента для обжатия.

В этом случае мягкий припой как бы загерметизирует контактное пятно медноалюминиевого соединения. А без отсутствия доступа кислорода к этой точке, эрозии контакта наблюдаться не будет.

Будьте внимательны, при работе с алюминиевыми проводниками нужно действовать крайне осторожно, так как это очень ломкий материал. Одно неосторожное движение и облом жилы вам обеспечен.

После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой.

Именно клеевой тип обеспечит 100% герметичность и предотвратит поступление кислорода к контактным местам. Чтобы не рисковать и не прожечь изоляцию, нагревать термоусадку лучше строительным феном, а не зажигалкой или портативной горелкой.

Полученный пучок проводов укладывать в подрозетник нужно с большой осторожностью, так как алюминий не любит резких перегибов.

Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ.

Только после этого их можно смело заводить в клеммные колодки розеток и затягивать винты.

Безусловно, это не единственный способ наращивания алюминиевых проводов, но он является одним из самых простых (в отличии от сварки или пайки) и надежных (в отличии от скрутки). Подробнее

Если же у вас есть малейшая возможность сменить целиком алюминиевую проводку, делайте это обязательно, не экономьте на своей безопасности.

Источник