Как соединить медный и алюминиевый провод на улице: Соединяем медный и алюминиевый провода: как правильно?

Как соединить медный провод с алюминиевым. Способы соединения проводов

Создать даже самую простую электрическую цепь без соединения проводов технически невозможно. Небольшая ошибка при соединении может обойтись очень дорого.

Полная электрификация всей страны увенчалась полным успехом, электрика в квартире и доме есть даже в глухих городках и весях. Энергопотребление постоянно  увеличивалось, нагрузка на сети в целом и на отдельные соединения проводов становилась все больше. Современный многоквартирный дом сегодня потребляет количество энергии, сопоставимое с потребностями среднего колхоза лет эдак 50 назад. Но одно оставалось неизменным: прямое соединение медных и алюминиевых проводов недопустимо.

Требования к соединениям проводов при замене электропроводки в квартире становятся все жестче, ведь малейшая небрежность в обеспечении электрической и пожарной безопасности может иметь катастрофические последствия.

О том, что контакты должны быть затянуты намертво, сегодня известно любому школьнику. А вот что такое электрохимическая совместимость металлов и какое она имеет отношение к родной проводке, знают не все. Впрочем, о том, что прямое соединение медных и алюминиевых проводов не допускается, все слышали, хотя бы раз. Тем не менее, подобные соединения встречаются значительно чаще, чем случайные совпадения.

Категорический запрет на прямое соединение медных и алюминиевых проводов обусловлен электрохимической совместимостью металлов. Алюминий – очень активный металл, а его устойчивость в атмосфере обусловлена наличием оксидной пленки на поверхности. Среди свойств оксида алюминия особенно вредно для электрических цепей его высокое сопротивление, которое ухудшает токопроводимость цепи. Сопротивление оксида меди значительно ниже и мало сказывается на токопроводимости.

Поэтому в месте соединения медного провода с алюминиевым по сути имеет место контакт оксидных пленок с разными электрохимическими свойствами, что затрудняет прохождение тока. То есть правильное соединение проводов – один из ответов на вопрос как экономить электроэнергию в квартире.

В присутствии конденсата ситуация еще более усугубляется. Вместо мирного контакта вы получаете миниатюрную электроэрозионную установку, которая греется, искрит и производит раковины. Наличие подобного соединения уже можно считать нарушением пожарной безопасности.

Медные и алюминиевые провода соединяют только посредством специальных переходников – винтовых, самозажимных или пружинных клеммников. Для соединений на улице можно использовать ответвительные зажимы («проколы») и пасту, защищающую провода от окисления.

Неплохо зарекомендовали себя и ответвительные сжимы, или «орешки». В соединении через «орешек» между проводами располагается металлическая пластинка, исключающая их соприкосновение.

В помещениях удобнее всего применять самозажимные клеммники и пасту, защищающую более уязвимый алюминиевый провод. Соединение клеммниками компактно, не загромождает распаечную коробку, не требует дополнительной изоляции.

В крайнем случае, соединить непримиримых антагонистов можно болтом и гайкой, проложив между проводами шайбу, исключающую прямой контакт. Такое соединение  вполне надежно, но требует хорошей изоляции, да и втискивать такого «динозавра» в распаечную коробку будет сложнее.

	Отзывы о фундаменте на винтовых сваях Почему при рассмотрении вариантов фундамента многие застройщики останавливают свой выбор на винтовых сваях? Этот вид в нашей стране хоть и считается относительно новым в загородном строительстве, в то же время он интересен в экономическом отношении. А что говорят об этом люди? Отделяем зерна от плевел, изучая отзывы людей о винтовых сваях.
	Виды декоративной штукатурки и техники её нанесения Хотите придать стенам стильный и интересный вид? Забудьте про использование обоев, ведь можно использовать декоративную штукатурку! Сегодня этот материал уже не такой дорогой, а технологии его применения легко осваиваются даже теми, кто никогда не занимался отделочными работами.
	Дизайн беседки на загородном участке Беседки уже давно перестали быть исключительно местом для отдыха, по праву являясь настоящим украшением загородного участка. Предлагаем вам оценить реализованные варианты таких конструкций и почерпнуть ценные идеи для своего собственного проекта. Выберете что-то свое среди дизайнерских решений, представленных в статье!

алюминиевая проводка — Руководство по алюминию

Как известно, алюминий рождается электрическим проводником. Дополнительные преимущества алюминиевых проводников дает их малый удельный вес.

Алюминий и электропередача

Стандартный алюминиевый материал для электрических проводов при передаче электроэнергии со всех станций и непосредственно перед входом в дом или квартиру. Он используется там уже более ста лет. Высоковольтные провода на опорах – это всегда алюминиевые провода. Это связано с тем, что алюминиевые провода в два раза легче медных. Алюминий позволяет использовать две башни меньшего размера, чем медь. Кроме того, от подстанции до распределительных трансформаторов алюминиевые кабели и провода, также являются стандартными проводниками, как для воздушных, так и для подземных сетей. На этом участке иногда используются медные провода, но в основном все же применяется алюминий.

Рисунок 1.0 – Электрические свойства алюминия [3]

Электропроводка алюминиевая

Однако для внутренней электропроводки зданий и помещений основным материалом электропроводки является медь. Алюминий больше не используется в качестве стандартной внутренней проводки зданий из-за проблем, которые были с алюминиевой проводкой в ​​прошлом, в уже далеких 1960-70-х годах. С тех пор многое изменилось, но недоверие к алюминиевой проводке осталось.

Нормативным документом «Правила устройства электроустановок» в 7-м издании 2002 года (ПУЭ-7) категорически предписывается в пункте 7.1.34 в зданиях применять кабели и провода с медными жилами». Для питающих и распределительных сетей, т.е. провода и кабели от подстанции непосредственно к потребителям, перед предусмотренным применением, как правило, кабели и провода с алюминиевыми жилами, если расчетное сечение 16 мм ² и больше. При этом питание инженерного оборудования зданий, как насосов, вентиляторов, обогревателей, кондиционеров и т.п., также допускается выполнять проводом или кабелем с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 мм ² .

В том же духе ограничивают применение алюминиевой проводки в зданиях и СНиП СП 31-110-2003 в его п. 14.3.

Используемый в настоящее время в России в строительстве зданий медный провод значительно дороже, чем алюминиевый. Естественно есть желание сэкономить и перейти с проводки медь на алюминий. Однако любой проектировщик и производитель электромонтажных работ обязан действовать строго по государственным нормам – правилам, стандартам и нормам. При этом миллионы людей проживают в домах и квартирах, построенных до 2000 года и оборудованных той самой алюминиевой электропроводкой.

См. также Алюминиевая проводка в России

Алюминиевая проводка в США

В 1960-70-х годах американская кабельная промышленность выпускала алюминиевые провода для внутренней проводки зданий. Они были из алюминия марки, а что высоковольтные провода, а, именно, алюминия марки 1350. Через какое-то время с этой алюминиевой проводкой из алюминия 1350 возникли трудности, в основном от перегрева контактов, в результате чего образовался устойчивый отрицательное отношение к использованию алюминиевой проводки в жилом строительстве.

Негатив на алюминиевую проводку

Негативное отношение к алюминиевой проводке основано на 6 поверьях, некоторые из которых уже стали просто мифами [1]:

1. Алюминиевая проводка хрупка и сложна в монтаже.
2. Алюминиевая проводка подвергается повышенному тепловому расширению, что ослабляет электрический контакт.
3. Чрезмерная склонность к расползанию алюминиевой проводки ослабляет электрический контакт.
4. Алюминиевые провода должны быть намного толще, чем медные, чтобы обеспечивать такую ​​же силу тока, что и медный провод.
5. Окисление алюминиевой проводки создает большое электрическое контактное сопротивление.
6. Алюминиевая проводка может подвергнуться коррозии и испортиться на открытом воздухе.

Рисунок 1 – Затухание электрического контакта
из-за различий в тепловом расширении металла

Рисунок 2 – Затухание электрического контакта

из-за ползучести алюминия 1350

Американское «ПУЭ» — NEC

В США, в России аналогом ПУЭ является NEC — National Electrical Code.Этот кодекс никогда прямо не запрещал прокладку алюминиевой проводки внутри зданий.Однако был период в начале 1970-е годы, когда авторитетный американский орган по сертификации Underwriters Laboratories вывел из своего списка разрешений на несколько лет все провода из алюминия для внутренней электропроводки зданий. Алюминиевая проводка возвращается в перечень уже в виде проводов из алюминиевого сплава серии 8000.

Провода из алюминия марки 1350

До 1970 года для всех алюминиевых проводов применялся в США алюминий марки 1350 в нагартованном состоянии, h29. Отечественными аналогами этой марки является марка алюминиевого проката АД0Е ГОСТ 4784-9. Алюминий первичный 7 или марки А5Е ГОСТ 11069-2001. Этот прочный алюминий 1350х29 был специально разработан для самонесущих воздушных кабелей и продолжает использоваться в настоящее время для воздушных линий электропередач от силовых распределительных трансформаторов.

Алюминий 1350 имеет высокую электропроводность (62 % по меди проводимости), но он должен быть полностью нагартованным и даже перегруженным (h29), положение для того, чтобы обеспечить высокую прочность на растяжение, что необходимо для его использования в качестве внутренней электропроводки. Это полностью алюминиевое холоднодеформированное состояние имеет очень низкую пластичность с удлинением всего около 1,5 %. С этим и связана его «хрупкость».

Проволока из алюминиевого сплава 8030

Компания ALCAN в начале 1970-х годов разработала специальный алюминиевый сплав — уже не марки — названный Stabloy, для повышения прочностных свойств алюминиевой проволоки при сохранении ее высоких пластических свойств. Данный алюминиевый сплав зарегистрирован как алюминиевый сплав 8030.

По сравнению с маркой алюминия 1350 Данный алюминиевый сплав 8030 имеет:

• повышенное содержание железа — до 0,8 %;
• повышенное содержание меди – до 0,30 %.

Железо решает сразу две задачи:

• Обеспечивает высокую прочность в отожженном состоянии
• исключает склонность алюминия к повышенной ползучести.

Медь способствует сохранению прочностных свойств при повышенных температурах.

Алюминиевый сплав 8030: преимущества железа

Атомы железа в алюминиевом сплаве 8030 укрепляют кристаллическую решетку алюминия и тем самым значительно снижают склонность алюминия к ползучести. Кроме того, добавки железа обеспечивают повышение прочности алюминия при сохранении хороших пластических свойств [1].

Рисунок 3 – Атомы железа препятствуют ползучести алюминия

Алюминиевая проволока толще в 1,5 раза

Алюминий имеет вдвое большую электропроводность на единицу веса, чем медь. Однако в единице объема электропроводность алюминия составляет всего 60 % от того, что у меди. В результате обычно алюминиевый провод должен иметь площадь сечения в два раза больше, чем медный провод, чтобы обеспечить одинаковую силу тока.

оксидная пленка Проблема

Пленка оксида алюминия образуется сразу после контакта с кислородом. Это ограничивает саму пленку и, следовательно, не становится толще 200 нанометров или 0,2 микрометра. Средняя толщина этого оксидного слоя составляет от 5 до 200 нанометров.

Действительно, оксид алюминия является хорошим изолятором с диэлектрической прочностью 16,7 KB. Однако, поскольку толщина оксидной пленки очень мала, электрическое напряжение пробоя составляет всего 3 вольта. Таким образом, получается, что при напряжении, скажем, 220 вольт, эта окисная пленка создает особые проблемы для электрических контактных проводов алюминия.

Тем не менее, в некоторых типах розеток для алюминиевых сплавов для решения этой проблемы используют специальные пасты, предотвращающие окисление поверхности контакта алюминиевого провода.

Контактные площадки для алюминиевых проводов

В прошлом — в 1960-70-х годах для алюминиевых проводов применялись контактные площадки, которые тогда были и есть, естественно, были разработаны для медных проводов. Эти контактные площадки изготовлены из меди и стали. Поскольку алюминий расширяется при нагревании на 30 % больше, чем медь и сталь, возникает проблема с ослаблением контактов алюминиевых проводов.

В настоящее время разработаны специальные контактные устройства, изготовленные из алюминиевых сплавов. Они подходят как для медной, так и для алюминиевой проводки.

Рисунок 4 — Клеммная колодка для алюминиевой проводки

Электрическая серия алюминиевого сплава 8000

Помимо алюминиевого сплава 8030 было разработано несколько электротехнических алюминиевых сплавов.

Американский стандарт ASTM B 800

Американский стандарт ASTM B 800, начиная с 1988 года, устанавливает требования к алюминиевым сплавам серии 8000, из которых изготавливают круглую проволоку для электрических кабелей и одиночных проводов.

Согласно настоящему стандарту алюминиевая проволока изготавливается из алюминиевой катанки, имеющей химический состав, который указан в табл.

Таблица — Алюминиевые сплавы для электрических проводов

Проволока поставляется в промежуточно-нагартованном состоянии:

• Н1Н — только деформационное упрочнение и
• h3X — деформационное упрочнение и частичный отжиг.

Предел прочности проволоки из сплавов серии 8000 в этих нагартованных состояниях составляет от 103 до 152 МПа, а относительное удлинение не ниже 10 %.

Проволока из алюминия марки 1350 при ее относительном удлинении 1,5 % выдерживает всего 5-6 перегибов с последующим хрупким разрушением. Проволока серии сплавов 8000 имеет удлинение более 10 % и значительно дольше выдерживает переменный изгиб.

Европейский стандарт EN 1715-2

Настоящий стандарт устанавливает требования к алюминиевому прокату, из которого изготавливают электрические провода. Кроме алюминия марки 1110 с содержанием железа 0,8 %, в него входят алюминиевые сплавы 8030 и 8176 (см. (см. таблицу выше).

К сожалению, аналоги отечественных электропроводов стандартизированных сплавов серии 8000 нам не известны.

Т.

Зарубежный опыт применения алюминиевой электропроводки за последние 30 лет говорит о следующем.

Для эффективного и безопасного использования алюминиевых проводов в качестве внутренней электропроводки в жилых домах необходимо:

• использовать при монтаже алюминиевых проводов контактные устройства (клеммы, контакторы), специально предназначен для алюминиевых проводов, в том числе с использование специальной пасты для защиты проводов от окисления;
• Применение проволоки алюминиевой из серии сплавов 8000.

Источники:
1. Материалы компании ALCAN
2. Американская алюминиевая ассоциация
3. TALAT 1501

 

Можно ли соединить медный провод с алюминиевым проводом?

Понимание различных металлов и их взаимодействия во время проводки имеет решающее значение, чтобы избежать каких-либо неудач.

В электропроводке используются как медные, так и алюминиевые провода. Оба провода имеют свое значение и свойства, и при обращении с ними надо быть осторожным, особенно при протирании. Здесь вопрос в том, можно ли комбинировать медные и алюминиевые провода.

В этой статье мы рассмотрим каждую возможность того, что может пойти не так, если вы объедините эти провода и безопасно ли это. Так что оставайтесь с нами, чтобы узнать ответы.

Можно ли соединить медный провод с алюминиевым проводом?

Да, медный провод и алюминиевый провод можно соединять, но необходимо соблюдать важные протоколы и правила техники безопасности, поскольку эти два металла обладают разными физическими свойствами. Алюминий менее эффективен и подвержен коррозии, что может привести к таким проблемам, как короткое замыкание.

Температура плавления и температура плавления

Во-первых, важно понимать, что медь и алюминий имеют разные температуры плавления. Когда электричество проходит по проводу, выделяется тепло. Однако медь и алюминий быстро расширяются и сжимаются при нагревании или охлаждении.

Алюминий при нагревании расширяется больше, чем медь. Следовательно, связь между медью и алюминием может ослабевать со временем и несколькими циклами нагрева. Ослабленные электрические провода могут вызвать искрение, что может привести к пожару.

Национальный электротехнический кодекс для сращивания

Для решения этой проблемы в Национальном электротехническом кодексе США (NEC) есть специальные правила для прямого соединения медных и алюминиевых проводов.

Согласно NEC, при подключении этих кабелей необходимо использовать разъемы, указанные как подходящие для соединения меди и алюминия.

• Используйте проволочные гайки

Примером правильного соединения является тип, известный как проволочная гайка, специально разработанный для надежного соединения медных и алюминиевых проводов. Специальная конструкция и материалы этих соединений предотвращают коррозию, которая может возникнуть из-за контакта между различными металлами.

Он полон антиоксидантов, которые предотвращают образование кислорода в стали, тем самым снижая риск коррозии. Однако их не рекомендуется использовать в сильноточных приложениях, и их использование в домашней электропроводке ставится под сомнение из-за ряда отказов.

• Медные алюминиевые разъемы

Самый безопасный и наиболее широко используемый метод соединения медных и алюминиевых проводов заключается в использовании специальных электродов или соединителей , известных как устройства с маркировкой Cu/Al или Al/Cu, иногда называемые CO/ALR, обозначающие «Медь/Алюминий, пересмотренный». ” Эти выключатели и розетки будут использоваться в приложениях, специально отмеченных для связывания медных и алюминиевых проводов.

• Обжимной соединитель COPALUM

Другим методом является система «пигтейл» с использованием обжимного соединителя COPALUM, к которому прикрепляется небольшой кусок медного провода к алюминиевому проводу со специальным разъемом, а другой конец медного провода затем можно подключить к электрической розетке.

Когда дело доходит до смешивания медной и алюминиевой проволоки, риски высоки.

Если у вас дома есть алюминиевая проводка и вам необходимо добавить или расширить функции, настоятельно рекомендуется нанять профессионала, который знает, как работать с алюминием.

Разница между медным и алюминиевым проводом

Медь и алюминий являются наиболее популярными материалами для электрических проводников. Оба имеют специальные функции, которые делают их идеальными для различных приложений. Вот несколько важных различий между ними:

Проводимость

Медь известна своей более высокой проводимостью, чем алюминий. Электропроводность измеряет, насколько легко материал пропускает электричество. Медь имеет более высокую проводимость, чем алюминий, что означает, что она лучше проводит электричество.

В результате медный провод может иметь меньший диаметр, чем алюминиевый, с таким же электрическим сопротивлением и при этом проводить такое же количество электричества. Это преимущество делает медь идеальной для применения в условиях ограниченного пространства, поскольку она позволяет создавать компактные и эффективные энергетические системы.

Вес

По весу медь прочнее и тяжелее алюминия. С другой стороны, алюминий весит очень мало. Разница в весе двух металлов значительна и может повлиять на некоторые приложения.

Там, где важным фактором является несущая способность, например, при свисании электропроводки с потолка или подвесных конструкций, предпочтение отдается алюминию из-за его легкости. Это свойство алюминия облегчает обращение и установку в ситуациях, когда требуется снижение веса.

Гибкость

По сравнению с алюминием медь более пластична. Ковкость и гибкость меди позволяют ей гнуться и изгибаться, делая ее более гибкой. Эта модификация удобна при прокладке проводки в узких или замкнутых пространствах, так как медную проводку можно перемещать с большим усилием.

С другой стороны, алюминиевые кабели менее гибкие , что усложняет установку, особенно когда кабели необходимо сгибать или скручивать.

Коррозионная стойкость

Медь и алюминий вызывают коррозию, но проявляют разные коррозионные свойства. При контакте с кислородом и водой медь образует осадок, называемый оксидом меди. Интересно, что этот слой оксида меди является проводящим, то есть он не блокирует электричество.

Алюминий, напротив, является непроводящим оксидом и может блокировать электричество. В результате, если алюминиевая проволока не обработана должным образом или не защищена от коррозии, оксидный слой может со временем разрушиться и отрицательно сказаться на ее характеристиках. Наличие коррозионно-стойкой меди и проводящих оксидных слоев более надежны в местах, где вода или коррозионные отложения вызывают беспокойство.

Тепловое расширение

Алюминий имеет более высокий коэффициент теплового расширения, чем медь. Коэффициент теплового расширения показывает, в какой степени материал расширяется или сжимается при изменении температуры. Алюминий претерпевает более значительные изменения толщины при изменении температуры, чем медь.

Эта асимметрия теплового расширения может повлиять на силовые структуры. Если не принимать во внимание растяжение и сжатие зазоров между алюминиевыми проводами и разъемами, со временем это может привести к ослаблению соединений.

Необходимы соответствующие методы, чтобы свести к минимуму вероятность неплотных соединений из-за теплового расширения в системах алюминиевых проводов, а также обеспечить установку из соответствующих материалов Медь, которая имеет низкий коэффициент теплового расширения, обычно не является чем-то необычным в этом случае.

Должен ли я заменить алюминиевую проводку в доме?

Да, вы должны заменить алюминиевые провода, так как они менее эффективны, чем медные. С середины 1960-х до конца 1970-х годов медь в основном применялась в Северной Америке в строительстве из-за ее высокой стоимости. Но со временем было обнаружено, что алюминиевая проволока представляет некоторые риски для безопасности по сравнению с медной.

Пожарная безопасность

Алюминиевые провода в домах связаны с высоким риском возгорания. Это связано с тем, что алюминий подвергается воздействию воздуха и со временем окисляется с образованием мягкого оксида алюминия. Сопротивление этого слоя выше, чем у нижележащего металла, и может привести к перегреву соединений, создавая опасность возгорания.

Кроме того, алюминий расширяется и сжимается больше, чем медь, при нагревании и охлаждении, что со временем может ослабить соединения, что опять же увеличивает риск возгорания.

Совместимость инструментов и оборудования

Алюминий не так водонепроницаем, как медь, а это означает, что он не может выдерживать большие электрические нагрузки. В современных домах часто есть много бытовой техники и электронных устройств, которые могут вызвать проблемы с электрической системой. Замена алюминиевого провода на медный может сделать систему более надежной, что улучшит ее способность справляться с нагрузками.

Заключение

Медный провод можно соединить с алюминиевым проводом, но необходимо соблюдать особые правила безопасности . Медь и алюминий имеют разные физические свойства, такие как температура, точка плавления, проводимость, вес, ковкость, коррозионная стойкость и тепловое расширение, и эти различия могут привести к биметаллическим опасностям при соединении их в струны.

Для обеспечения безопасности важно следовать указаниям Национального электротехнического кодекса (NEC). Рекомендуются подходящие соединители, такие как проволочные столбы или специальные медно-алюминиевые соединители. Метод обжимного соединителя COPALUM, выполняемый обученным специалистом, считается одним из наиболее эффективных и безопасных методов соединения медных и алюминиевых проводов.