В домах старой застройки применялась преимущественно алюминиевая проводка. Почему раньше применялся именно этот материал?
Во-первых, алюминий — довольно легкий металл. Он имеет гораздо меньшую плотность, а, следовательно, и меньший вес, если сопоставлять его с иными металлами, используемыми в электротехнике в роли проводников.
Во-вторых, он стойкий к коррозии (под влиянием кислорода он быстро окисляется, образуя подобие пленки, оказывающей защитное действие).
В-третьих, дешевизна.
Сейчас прокладываются в основном провода из меди. Пункт 7.1.34. ПУЭ рекомендует выполнять электрическую проводку с использованием медных жил.
Медная проводка имеет меньшее удельное сопротивление, это значит, что кабель из меди с таким же в точности сечением, что и у алюминиевого аналога, способен пропускать большее количество тока. Помимо этого, медь более устойчива к физическим воздействиям, медный провод не ломается так быстро, как более хрупкий алюминий (он теряет свою упругость и может переломиться после нескольких изгибов) Также время службы кабеля из меди гораздо больше, нежели у алюминиевых.
Можно ли соединять провода из алюминия с кабелями из меди?
Иногда нужно поставить дополнительные выключатели или розетки, но полная перестройка электропроводки в квартире не планируется. В этом случае возникает вопрос, можно ли установить кабеля, изготовленные из меди, и как совместить эти два материала. Ведь в некоторых точках возникает потребность соединения несовместимых, с точки зрения химических процессов, веществ.
Теоретически соединять эти два токопроводящих металла нельзя. Есть несколько моментов, которые нужно учитывать. Основной причиной можно считать такое явление: алюминиевая проволока окисляется под влиянием влаги, находящейся в воздушной среде.
Контакт с медью ускоряет такой процесс. Удельное сопротивление окиси больше, чем эта величина у алюминия, это ведёт к сильному нагреву проводника. Алюминий имеет мягкую структуру и меньшую проводимость, поэтому греется сильнее.
В рабочем процессе кабель нагревается и после остывает много раз, при этом они расширяются и сжимаются. По причине широкой разницы коэффициента расширения между этими двумя металлами при изменении температуры происходит ослабление соединения при контакте. Когда контакт слабый, как известно, нагрев усиливается.
Ещё одна причина кроется в гальванической несовместимости этих металлов. При скрутке проводов начинается химическая реакция электролиза, от которой происходит окисление, отчего происходит нарушение контакта, от него неизбежно ожидается плохое соединение, сильное нагревание и оплавление.
В результате получается замыкание и воспламенение. Это явление не из приятных, оно может привести к непоправимым последствиям. Ведь при КЗ алюминий воспламеняется как бенгальский огонь: с брызгами и фейерверком.
Все перечисление факторы через какое-то время приведут к результату: ослабеванию соединения с перегревом проводов и их оплавлением.
Но выход можно найти из любого положения. Чтобы соединить два материала, действующих друг на друга агрессивно, нужно ликвидировать непосредственный контакт. Есть несколько способов.
Клеммные колодки
В электротехнике широко используются клеммные зажимы или колодки с болтовыми или зажимными механизмами. Такая система позволяет подключить алюминиевые и медные вывода к различным точкам. Контакт происходит через пластину, изготовленную из нейтрального материала. Он не вызывает химической реакции при взаимодействии с алюминием и медью. Это либо медь, залуженная латунью, либо сама латунь. В качестве примера можно назвать, клеммник Wago 2273 позволяет выполнять одновременное соединение от двух до восьми проводов с разным сечением.
Бывают зажимы в прозрачном каркасе, изготовленном из полиэтилена. Он рассчитан на несколько ячеек, внутри которых есть латунная гильза. С противоположных концов туда вставляются концы соединяемых кабелей и зажимаются винтами.
Порядок подключения кабелей следующий:
- Откручивается винт зажима и освобождается одна сторона гильзы для прохождения кабеля.
- На алюминиевом проводе должна быть изоляция на длину не менее 0,5 см.
- Вставляется в зажим, после чего прочно закручивается винт, но без лишних усердий, во избежание поломки жилы.
Аналогичная процедура проделывается с медным проводом, после чего его нужно расположить в гильзе с противоположной стороны.
Ещё проще производится выполнение соединений с применением самозажимных клемм. Особенность их в том, что происходит автоматическая фиксация кабеля с помощью прижимов, прочно удерживающих провод в колодке. Клеммники можно использовать лишь однократно. Для многократного применения есть разъёмы с рычажковыми зажимами.
Болтовой зажим зарекомендовал себя надёжным помощником, область применения: силовые низковольтные цепи. Часто он выполняется в разветвительной коробке из диэлектрика. Корпус небольшого размера по форме напоминает грецкий орех. Такой сжим состоит из поликарбонатного корпуса с сердечником внутри.
В состав сердечника входят:
- две плашки, имеющие пазы, ширина которых должна подходить для определённого сечения проводника;
- промежуточная пластина;
- болтовое соединение.
Отрицательная сторона этого приспособления заключается в отсутствии герметичности, что сопутствует проникновению пыли, влаги, мусора.
Последовательность процесса установки проводов в «орех»:
- С помощью отвертки подцепить и снять стопорные кольца и разобрать корпус.
- На проводах зачистить изоляцию, ориентируясь длиной плашек.
- Открутить болты и вставить голые концы провода в пазы на плашке.
- Затянуть болты и поместить плашку в корпус.
- Закрыть корпус и надеть стопорные кольца.
Эти разъёмные соединения предназначены для многоразового использования, кабеля легко можно отсоединить, если возникает в этом необходимость. Они очень удобны для эксплуатации.
Болтовое соединение
При возникновении экстренной необходимости для создания надёжного контакта между медными и алюминиевыми проводниками целесообразно применить болтовое присоединение. Главная его цель: разделить шайбами металлы, имеющие агрессивное влияние между собой. Это простейший способ, соединение выполняется при помощи болтов и шайб. Недостаток метода: большие габариты конструкции. Преимущество: такое соединение является разъёмным. В любой момент его можно его раскрутить и подключить дополнительный провод.
При монтаже концы проводов скручиваются в кольца, затем подбираются шайбы необходимого диаметра. Размер должен быть таким, чтобы всё кольцо было закрыто шайбой и не могло контактировать с другим проводником. Главное, расположить петлю нужно так, чтобы при закручивании гайки она не разворачивалась, а стягивалась во внутреннюю область.
Порядок выполнения болтового соединения:
- Зачистить провода от слоя изоляции на 2-2,5 см.
- Сформировать из зачищенных концов кольца, соответствующие диаметру крепёжного болта.
- Надеть на болт шайбу, затем проводник, снова шайбу, алюминиевый проводник, шайбу и затянуть гайку.
- Затянуть соединение изолентой.
- Если материалы разные, то необходима установка промежуточной шайбы. Для жил из одного металла промежуточную шайбу можно не ставить.
- Шайбы из стали между проводами из материалов-антогонистов затормаживают процессы окисления. Чтобы конструкция была более надёжной, обязательно устанавливается пружинная шайба (гровер). Также возможно использование медноалюминиевых наконечников и шайб.
Опрессовка
Если при монтаже нужно создать качественное соединение неразъёмного характера, то есть вполне надёжный способ, называемый опрессовкой. Такой монтаж осуществляют с помощью гильз.
Но тогда для соединения проводников потребуется специальный инструмент, поэтому этот метод требует больших затрат. Но, несмотря на этот существенный минус, профессионалы останавливают свой выбор именно на нём. Опрессовка гильзами позволяет создать контакт, надёжность и долговечность которого никогда не ставилась под сомнение.
Достоинство: возможность присоединения к высоковольтным установкам, что даёт широкое поле деятельности. Работы проводятся с использованием медно-алюминиевых гильза. Для сжатия применяется гидравлический пресс. Иногда обжимку пытаются выполнить при помощи молотка и накладок из металла. Но это не очень правильный метод действия в этом случае.
В основном гильзы применяют для перемыкания жил кабелей с широким сечением. А если сечение маленькое (такие провода небольшого диаметра применяют в бытовых целях) выполняется опрессовка сразу нескольких кабелей одной гильзой.
Провода заводятся с разных сторон и стыкуются. Нельзя прокладывать алюминиевые и медные кабеля рядом друг с другом, во избежание контакта и замыкания. Ещё один нюанс: не допускается использование медных нелуженых гильз с кабелем из алюминия.
Есть еще способ соединения проводов заклепками. Но для него понадобится специальный заклёпочный инструмент.
Особенности соединения жил под открытым небом
В уличных кабельных линиях на все части воздействуют внешние факторы: снег, дождь, обледенение. Поэтому все узлы нужно помещать в герметично закрытые конструкции, они должны иметь устойчивость к ультрафиолетовому облучению и низкой температуре. При подключениях на крышах и столбах используются прокалывающие зажимы.
Важно помнить: в помещениях при прокладывании электропроводки в стене под штукатуркой кабель укладывается в канале цельным куском, и стыковку даже из однородных металлов производить не желательно. Все подключения выполняются в распределительной коробке любым способом, описанным выше и подходящим для каждого отдельного случая.
Рекомендации
Некоторые полезные советы электриков со стажем для выполнения безопасного соединения алюминиевых проводов с медными:
- При соединении жил пайкой важно помнить, что медь лудится просто, а для работы с алюминием необходимо использовать специальный припой.
- Нельзя сильно пережимать стыки, где соединяются провода с одной и несколькими жилами в целях исключения деформации или повреждения отдельных жил.
- Обязательно требуется правильно подбирать клеммные зажимы. При выборе нужного типа нужно учитывать сечения проводов, а также условия эксплуатации (нахождение линии внутри помещения или на открытом воздухе).
- Нельзя соединять скруткой алюминиевые и медные проводники. Это самый опасный вариант коммутационных соединений, который может привести к возгоранию.