Любой домашний электрик рано или поздно сталкивается с проблемой соединения алюминиевого и медного провода. Чаще всего это необходимо при наращивании или переносе розетки, а также при соединении ввода с улицы алюминиевым СИП-кабелем с переходом на медный. Несмотря на то, что медь и алюминий не очень хорошо уживаются, а их сочленение может привести к пожару, существует множество способов соединения проводов из разных металлов.
Опрессовка
Соединить два провода можно обычной металлической гильзой. Гильзы бывают разных размеров, обычно применяются для соединения от двух до четырёх проводов одновременно. Изготавливаются из мягкой меди с оловянным покрытием. Олово — относительна инертный металл, не реагирует с медными или алюминиевыми жилами.
В чем секрет эффективности гильзы
При соприкосновении проводов из алюминия и меди образуется гальванический элемент. Место соединения меди с алюминием подвергается коррозии независимо от способа их спайки.
Полированная поверхность гильзы решает проблему. Ток протекает по поверхности гильзы как по проводнику, контакт алюминиевого провода с медным не прерывается, однако только в сухом состоянии. Потому соединять гильзой можно лишь при монтаже проводки внутри помещения.
Совет! При соединении медного и алюминиевого проводов для розетки в ванной комнате рекомендуется предварительно залудить медную жилу оловом.
Как соединять
Сперва требуется очистить изоляцию с медных и алюминиевых проводов. Затем необходимо выбрать гильзу подходящего диаметра, исходя из количества соединяемых проводов. Ее надевают, проталкивают внутрь зачищенные жилы и обжимают клещами.
Для надежного соединения жил лучше использовать двойной обжим, так как размер гильзы это позволяет.
Изоляцию следует установить над соединением и прогреть термоусадочную трубку феном.
Винтовые клеммники
Металлическая вставка с двумя отверстиями для прижимных винтов помещена в пропиленовый кожух, который одновременно выполняет роль изоляции. Вставка из металла связывает соединяемые провода.
Для соединения медного и алюминиевого проводов нужно выкрутить винты до отказа. Затем вставляем в разные концы клеммного блока жилы, освобожденные от изоляции, и завинчиваем винты максимально плотно.
В этом соединении внутренняя часть гарантирует электрическое взаимодействие, исключая физическое касание меди и алюминия.
Способ достаточно простой, но у него один существенный недостаток: медь и алюминий — мягкие металлы. Со временем контакт ослабевает, независимо от того, насколько туго завернут каждый винт. Вследствие этого возрастает внутреннее сопротивление, клеммы нагреваются, пластик оплавляется. Это проблема всех винтовых зажимов. Рабочая температура нагрева в течение долгого времени без потери прочности указывается в маркировке зажима.
В крупных клеммниках применяют винты с гровер-шайбой.
В не профессиональной обстановке для соединения двух отдельных проводов, алюминиевого и медного, большая часть электротехников действует по следующему принципу:
- С пакета отделяют сегмент для сборки одной пары проводов, удаляют наружную полипропиленовою оболочку.
- Медный провод подключают, припаивая к наружной стороне металлической вставки.
- Алюминиевую часть вставляют внутрь и закрепляют прижимным винтом.
Термоусадкой или изолентой отделяют металлическую вставку. Этот способ соединения медных и алюминиевых проводов не самый быстрый, но надежный. Место спайки двух жил получается компактным, умещающимся внутри подрозетника.
Клеммные зажимы Wago
Это устройство позволяет быстро скрепить множество проводов в единую группу, не используя ни каких инструментов, кроме обычных кусачек для проводов. Зажимы Wago также называют клеммниками рычажными быстрозажимами.
Для соединения достаточно снять изоляцию с концов медных и алюминиевых проводов и обработать их небольшой порцией контактной пасты. Затем поднять рычаги, протащить жилы внутрь и опустить фиксаторы обратно.
Концы медных и алюминиевых проводов надежно прижимает контактная пружина. В отличие от винтового клеммника, у Ваго каждый конец подпружинен пластиной, поэтому не отходит от контактной площадки даже при внешней нагрузке на любой из проводов.
Такая схема годится лишь временно, соединять медные и алюминиевые провода с помощью Wago целесообразно только на короткий срок. Влагозащитный корпус зажима не спасает: пружина со временем теряет упругость, вследствие чего один из проводов (чаще всего алюминиевый) начинает подгорать.
Можно подогнуть пружинку, соединить с зажимом снова, но качество контакта всё равно будет невысоким. В подобной ситуации стоит проверить внутреннее сопротивление контакта тестером. Устройство при положении ручки в «ком» должно показывать 0.
Электрики-любители считают, что использование зажимов Wago оправдано только в некоторых случаях.
- Цена зажима невысока, можно применять его как одноразовый элемент.
- Контактная паста используется для соединения проводов.
- Хорошее качество фиксации и производство в ЕС или США гарантируют долгий срок службы устройства Wago без поломок.
Другие быстрые зажимы, например, тайваньские или корейские, чаще всего применяют для временной установки проводов. Например, если нужно подключить прямо переноску к алюминиевым проводам, выведенным из розетки.
В продаже есть также одноразовые фишки Ваго для соединения медных и алюминиевых проводов, но только с пастой. Фиксатора-рычага нет, пружина сама фиксирует и поджимает место контакта. При небольшой нагрузке коннектор выдержит достаточно долго.
Cкрутка с последующей пайкой
Медный провод можно соединить с алюминиевым напрямую, но только после лужения контактных поверхностей оловом. Олово пластичное и выдерживает сильные изгибы.
Скрутка петля-стержень
Алюминиевые провода из-за своей ломкости и хрупкости трудны в гнутом виде. При подготовке конец не загибают, а удаляют изоляцию длиной 13-15 мм.
Медь податлива и без отжига. Чтобы соединить два провода, медную жилу сначала накручивают на гвоздь длиной 150 мм или стальной пруток круглой формы. В результате получается спираль диаметром 5-6 мм.
Для соединения двух контактов необходимо вставить очищенную часть алюминиевого провода в медную жилу, пропитать флюсом, а затем спаять свинцово-оловяным припоем.
Ключ к успешной пайке – это флюс. Для соединения медных и алюминиевых проводов нужна особая медьсодержащая канифоль Р-64, обычная не подходит. Перед пайкой достаточно несколько капель на медь, после чего нагреть паяльником. Образуется небольшой утолщение, но оно почти не влияет на монтаж.
Классический вариант скручивания и пайки
Свинцово-оловянный припой обладает ещё одним интересным свойством: его нанесение на поверхность хрупких металлов, таких как алюминий или дюралюминий, заметно повышает их прочность при воздействии циклических нагрузок.
Это значит, что провод из луженого алюминия и меди можно соединить простой скруткой. Перед этим необходимо лудить алюминий, что непросто.
Для лужения понадобится особый флюс: например, ЛТИ-120 или «собачье сало».
После лужения алюминиевых и медных проводов оловом их можно соединить скруткой, не очень плотной, и сразу запаять свинцово-оловянным припоем.
Орехи
Так часто в быту называются корпуса быстрозажимных соединителей проводов. Это особенный тип клеммников, позволяющий легко соединять провода любого типа, включая медные и алюминиевые.
Схема проста: три пластины из мягкой стали спрессованы, внутри – медные и алюминиевые жилы. Контакта нет, поэтому риск перегорания минимален.
Прочность орехов во многом определяется влажностью воздуха. В отапливаемых помещениях это не так важно, но при соединении кабелей в подвалах, на чердаках или в технологических колодцах рекомендуется дополнительно обработать корпус ореха водоотталкивающим спреем.
Модели защищённых орехов оснащены уплотняющими резиновыми вставками для проводов. Для соединения проводников достаточно вставить концы и затянуть, не требуется зачистка. На пластинах есть зубцы, которые пробивают изоляцию и глубоко врезаются в алюминиевую или медную жилу.
Коннекторы для наружного использования
Часто нужно соединить наружную алюминиевую шину (СИП) с столба с медным проводом на вводе в дом. Защищённые орехи допустимы только при условии, что соединение не висит открыто под гусаком, а помещено в металлический бокс на стене. На открытом воздухе алюминиевые жилы быстро окисляются и выгорают.
В случае невозможности выполнения соединения в защищенном варианте рекомендуется соединить провода с помощью алюминий-медного переходника. Переходник представляет собой двухстороннюю гильзу, спаянную под давлением. Для сращивания медных и алюминиевых проводов необходимо вставить концы внутрь переходника, нанести пасту, а затем обжать клещами.
Болтовое соединение
Для соединения медного и алюминиевого провода подходит болт М8 с гайкой, гровером (можно двумя) и тремя шайбами. Размеры резьбы болта не принципиальны, также как его длина. Важно подобрать шайбы диаметром вдвое больше диаметра головки болта.
Начинаем с снятия изоляции с конца провода и лужения. Для болта М8 необходимо удалить участок изоляции длиной не меньше 40 миллиметров.
Чтобы закрепить провод, нужно с помощью круглогубцев согнуть петлю (кольцо) на медном и алюминиевом проводе. Внутренний диаметр кольца должно быть 8,2-8,5 мм при болте М8. Кольцо должно свободно надеваться на резьбу, но не болтаться.
Затем нужно оловить медный конец оловом. Некоторые электрики соединяют без лужения, но это неправильно. В таком случае небольшое количество влаги на болте сразу же спровоцирует появление электрохимической коррозии алюминия на поверхности болта.
Необходимо соединить все детали в единый узел. На болт сначала надевают шайбу, далее алюминиевую петлю. Затем еще одну шайбу и медную петлю. Остаётся уложить последнюю, третью шайбу, затем гровер и затянуть гайку с усилием.
При замуровке соединения в стену рекомендуется лудить алюминиевую петлю. При использовании олова направление укладки петель на болт не важно. Если соединять чистые металлы без лужения, необходимо контролировать положение обеих петель. Закрутка у обоих должна совпадать с направлением вращения гайки, иначе при затяжке провод выдавит из-под шайб.
Использование шайбы-гровера обязательно, иначе соединение со временем ослабнет, а контакт пропадет. После сборки болт необходимо обмотать изолентой или залить герметиком, в зависимости от условий эксплуатации: внутри помещения или на открытом воздухе.
Итоги
Объединить медную и алюминиевую жилу несложно: можно использовать пайку или готовую конструкцию. Желаемое качество соединения прямо связано с воздействием влаги, поэтому помимо надежной фиксации проводов необходимо предусматривать защиту от влаги – врага любого контакта.
Расскажите свой опыт спайки меди и алюминия. Какой способ соединения жил из разных металлов кажется вам простейшим и надёжным?