Можно ли медную проводку соединять с алюминиевой: Как правильно соединить провода алюминий и медь

Содержание

Как соединить медный и алюминиевый провод: ⚡ чем лучше, способы

Еще несколько десятков лет назад в домах не было такого обилия электроприборов, как сегодня. А потому для организации электропроводки применялся более дешевый материал – алюминий. Сегодня же все специалисты в один голос утверждают, что с современной нагрузкой справится только медный кабель.

Расчет фундамента

Попробуйте новый продукт

У жителей старых домов часто встает проблема, как соединить медный и алюминиевый провода. Эти материалы имеют различные свойства, а потому просто скрутить жилы из них нельзя. Нужно знать правила обращения с подобной проводкой и методику стыковки контактов.

Основные сложности при соединении

Провод из алюминия имеет множество недостатков. Главными из них становятся его мягкость и небольшая электропроводимость. Это провоцирует сильный нагрев во время работы. За сутки жила кабеля греется и охлаждается много раз, а под действием скачков температуры происходит расширение и сжатие металла. Медь же лишена таких недостатков. А потому при соединении этих двух материалов контакт ослабевает, что становится причиной сильного нагрева. При большой нагрузке на сеть велика вероятность возгорания.

Алюминиевая проводка очень хрупкая. При любых работах с ней нужно быть предельно аккуратным. Сильное механическое воздействие приводит к тому, что жила просто ломается.

Алюминий быстро окисляется под действием влаги, сконцентрированной в воздухе. Соприкосновение с медью только ускоряет этот процесс. Слой образующегося окисла обладает большим удельным сопротивлением. Это также провоцирует чрезмерное нагревание проводки.

Важной проблемой становится и то, что медь и алюминий гальванически несовместимы. При скручивании проводников напрямую, во время работы запускается реакция химической электролизации.

Она провоцирует процесс корродирования металлов, что нарушает контакт. Результатом становится чрезмерный нагрев и возгорание.

Исходя из характеристик металлов, можно сделать однозначный вывод о том, что медный провод лучше аналогов. Он не нагревается, выдерживает повышенные нагрузки, надежен и долговечен. Поэтому специалисты советуют заменить все кабели в доме именно на медь.

Скрутка жил

Первое, что вспоминается, когда требуется соединить медный и алюминиевый провод – скрутить их. Но из-за свойств металлов делать это запрещено. Такой способ применим только в качестве экстренной меры на несколько часов. При долговременной нагрузке на сеть применять его недопустимо.

Если нужно быстро соединить медный провод с алюминиевым, то место скрутки спаивают. Важно соблюдать следующие рекомендации:

  1. Перед началом работ медный провод покрывают слоем олова или припоя.

  2. Нельзя обматывать одну жилу вокруг другой. Контакты соединяют вместе и только потом скручивают.

  3. Важно, чтобы в месте соединения оказалось не менее пяти витков.

  4. Место скрутки покрывают слоем влагоустойчивого материала, к примеру, изоленты или термоусадочной пленки.

Существует три метода скрутки: бандажная, простая и желобком. Лучше отдавать предпочтение бандажному способу. Для ее реализации жилы прижимаются друг к другу и обматываются небольшим отрезком проводника такого же или меньшего диаметра.

Соединить провода можно методом пайки. Жилы при этом необходимо предварительно обрабатывать флюсом. Только так удастся получить надежный стык.

Как правильно паять провода?

Перед началом работ важно обесточить проводники. Осуществлять работы под напряжением опасно для жизни. На концах жил при помощи острого ножа убирают слой изоляции. Они должны быть абсолютно чистыми. Для пайки понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • Паяльник мощностью не менее 40 Ватт.

  • Флюс для каждого металла.

  • Канифоль.

  • Припой из олова и свинца.

  • Круглогубцы.

Весь процесс пайки делится на три ключевых этапа.

Изображение

Описание

Медный провод покрываем слоем припоя, предварительно обработав его флюсом. Аналогично поступаем и с алюминиевым проводником.

При помощи плоскогубцев скручиваем медный и алюминиевый провода.

Место скрутки обрабатываем припоем.

Припой из свинца и олова надежно защищает медный и алюминиевый провода от разрушений. Бытует мнение, что при нагреве припой может расплавиться и стечь. Но на самом деле такое возможно только при отсутствии или неисправности автоматического выключателя.

Стягивание болтом и стальными шайбами

Соединить медный и алюминиевый провод удастся, используя шайбы и болт с гайкой. Методика проверена годами. Она считается наиболее простой, но при этом достаточно надежной и безопасной. Болт и гайка найдутся у каждого мастера, ничего покупать не придется.

Недостатком конструкции становятся ее внушительные габариты. К тому же такое соединение сложнее будет заизолировать. К тому же для соединения подобным методом требуются жилы большой длины. В условиях ограниченного размера, к примеру, при монтаже светильника, лучше воспользоваться другим способом соединения проводов.

Перед началом работ медный и алюминиевый провода зачищают от изоляции. Жила должна быть очищена на 2-3 см. Далее совершают несколько простых действий.

Изображение

Описание

При помощи круглогубцев концы каждой жилы загибаем так, чтобы получились колечки.

Брем болт М4 16 мм длиной. К нему подбираем стальные шайбы. Надеваем шайбу на болт. Далее надеваем алюминиевое колечко. Делается это так, чтобы при вворачивании болта колечко не разворачивалось.

Надеваем на болт следующую шайбу.

Надеваем медный провод на конструкцию.

Прижимаем следующей шайбой.

Надеваем на болт пружинную шайбу. Она предотвратит ослабление соединения со временем.

Фиксируем конструкцию гайкой.

Последним шагом становится покрытие болта изоляционным материалом. Полученное соединение разъемное. Это значит, что в любое время конструкцию можно разобрать.

Главное в подобном соединении проложить между проводами из меди и алюминия шайбу. Когда подобная конструкция используется для жил из одного материала, прокладку не применяют.

Винтовые клеммы

Применение клеммных колодок – быстрый вариант соединения проводов. Устройство изготавливается из латуни и покрывается слоем никеля. Вся конструкция прячется в защитный пластиковый корпус. Для надежной фиксации жил в устройстве предусмотрены два винта.

Специалисты отмечают ряд достоинств использования клеммных колодок для соединения алюминиевого провода с медным:

  1. Простота и высокая скорость монтажа.

  2. Надежность изоляции, нанесение дополнительного слоя изоленты не требуется.

  3. Возможность соединения жил любой длины.

Недостатком такой системы становится необходимость установки клеммников в распределительную коробку.

При соединении медного и алюминиевого провода клеммной колодкой важно последовательно совершать все действия. Вначале ослабляют один винт на устройстве. Всовывают в гильзу предварительно зачищенный медный провод. Закручивают винт. Жила должна прочно сидеть в клемме. Но слишком сильно затягивать винт нельзя. Аналогичные действия проводят со второй жилой.

Клеммы Wago

Зажимы Wago для соединения медных и алюминиевых проводов появились на электротехническом рынке относительно недавно. Они позволяют проводить работы максимально быстро. Такие устройства производятся двух типов:

  1. Одноразовые. После установки в них проводников осуществить демонтаж не удастся.

  2. Многократного использования. Конструкция предполагает наличие специального рычажка, который высвобождает контакты.

Клеммы Wago удобно применять в распределительных коробках небольшого размера. Подходят они и для подключения осветительных приборов.

Перед началом работ жилы зачищают, устраняют следы окисления. Чтобы соединить медь и алюминий жилы вставляют в отверстия клемм до упора. Они автоматически зажмутся устройством.

В последнее время в магазины все чаще стали попадать поддельные зажимы Wago. Внешне их не отличить от оригинала, но свою основную функцию они исполняют плохо. Иногда в них и вовсе не удается вставить жилу. Поэтому перед покупкой важно попросить у продавца документы, подтверждающие качество товара.

Опрессовка

Для соединения медного и алюминиевого проводов по методике опрессовки необходимы специализированные гильзы. Они обеспечивают качественное соединение, не требующее замены на протяжении долгих лет. Главным недостатком такой системы становится необходимость приобретения специальных клещей для опрессовки, которые стоят недешево.

Используются два основных типа гильз:

  • Медно-алюминиевые. Они позволяют стыковать провода из меди и алюминия диаметром более 16 миллиметров.

  • Алюминиевые. Предназначены для жил любого диаметра.

Так как в большинстве старых домов алюминиевая проводка имеет диаметр от 1,5 до 4 мм, то использование медно-алюминиевых гильз становится невозможным.

Перед началом работ алюминиевый и медный провода зачищают, обрабатывают припоем из свинца и олова. Благодаря этому исключается прямой контакт металлов. Жилы вставляются в разные концы гильзы. Для опрессовки потребуются специальные клещи. Готовый стык заматывают изолентой или термоусадочной пленкой.

Если необходимо соединить электропроводку из меди и алюминия единожды, то необязательно приобретать клещи. Сжать гильзу удастся при помощи молотка и металлических пластин. Но такой способ нельзя назвать надежным, а потому прибегать к нему стоит только в крайнем случае.

Считается, что в штробе под слоем штукатурки должен идти цельный кабель, любые соединения, даже однородных металлов, нежелательны. Однако если стоит острая необходимость стыковки проводов в стене лучше всего применять гильзу. Для всех остальных методов соединения потребуется организация распаечной коробки.

Стальные сжимные планки и орех

Осуществить соединение медного и алюминиевого проводов удастся тремя стальными планками. Преимуществом такого метода становится возможность объединения нескольких ветвей проводки одновременно. Способ подходит для жил любого сечения.

Концы алюминиевого и медного проводов размещаются между пластинами. Посередине обязательно должна оказаться прокладка. Конструкция фиксируется четырьмя винтами, расположенными в углах пластин. После этого весь узел тщательно изолируется полимерными материалами.

На аналогичном принципе соединения медных и алюминиевых проводов основана работа зажима «орех». Устройство представляет собой две металлические плашки и промежуточную пластину, скрепленные болтами. Все компоненты помещены в корпус, выполненный из полимерного диэлектрического материала.

Главным минусом такой конструкции становится ее негерметичность. Влажный воздух легко может проникать внутрь корпуса, повреждая при этом медь и алюминий. Нивелировать этот недостаток удастся, если сверху обмотать орех изолентой.

Процесс фиксации медного и алюминиевого провода делится на несколько этапов:

  • Разбираем пластиковый корпус устройства. Для этого отжимаем стопорные кольца при помощи тонкой отвертки.

  • Жилы тщательно зачищаем.

  • Раскручиваем фиксирующие болты на плашках.

  • Жилы вставляем в пазы.

  • Затягиваем болты.

  • Плашку помещаем в корпус и закрываем его.

Использование такого устройства не требуется особых навыков. Но монтаж занимает больше времени, чем, к примеру, применение клеммных колодок.

Стыковка медного и алюминиевого проводов приводит к ускорению процессов коррозии. Этот факт научно доказан. У неопытных мастеров встает вопрос о том, а что же произойдет при контакте медного провода с деталями из свинца.

Ответ прост. При отсутствии влаги в среде образуется надежное и долговечное соединение. Однако полностью исключить негативные факторы среды невозможно. Влага всегда витает в воздухе. Именно она и становится причиной разрушения контактов.

Как только вода попадает в пространство между двумя металлами, формируется короткозамкнутый гальванический элемент. Течение тока происходит аналогично работе гальванической ванны. В результате один из металлов разрушается.

Зная электрохимические потенциалы различных материалов, удается подобрать наиболее совместимые пары. Нормальным признается контакт металлов, имеющими разницу напряжения не более 0,6 мВ. Из этого становится очевидно, что медный провод, покрытый слоем припоя из свинца и олова, может спокойно контактировать с алюминием.

Полезное видео о соединении проводов из алюминия и меди

Подробнее обо всех способах стыковки меди и алюминия рассказано в видеороликах.

Итог

Все эти нормы и моменты не следует игнорировать, т.к. алюминиевая проводка наиболее пожароопасна. По статистике, в алюминиевых электросетях в 50 раз больше фиксировалось пожаров, по сравнению с другими видами проводок.

В многоквартирных жилых домах алюминиевая электропроводка все еще разрешена в эксплуатации, однако, на временной основе.

Надеемся, наши заметки, относительно алюминиевой проводки, плюсы и минусы, помогут вам принять наиболее рациональное решение — как соединять, и менять или нет электропроводку.

Уникальная статья на нашем сайте — electricity220.ru.

Как правильно соединить алюминиевые провода

Благодаря лёгкости и надёжности кабели с алюминиевыми жилами нашли широкое применение в прокладке разных линий электропередачи. Перед тем как соединить в электрической проводке алюминиевые провода, необходимо определиться с решаемыми электротехническими задачами и уточнить технические параметры изделия.

Где используются алюминиевые провода

Запрет на применение алюминиевых проводки в жилых помещениях был введён более пятнадцати лет назад из соображений пожарной безопасности, но с появлением новых алюминиевых сплавов, не уступающих по характеристикам медным кабелям, ситуация координально изменилась.

Область использования провода зависит не только от вида токопроводящей жилы, но и материала изоляции, а также конструктивных особенностей изделия. На сегодняшний день алюминиевые кабели обеспечивают передачу и распределение электроэнергии в разных стационарных установках. В жилых зданиях прокладываются кабели с алюминиевой жилой сечением 16 мм2 или более.

Неоспоримые достоинства алюминиевых кабелей представлены ценовой доступностью, незначительным весом и образованием стойкой оксидной плёнки, а к недостаткам можно отнести хрупкость, низкую электропроводность, склонностью к окислению и относительно небольшой срок службы.

Как соединить

Вариантов правильного и абсолютно безопасного соединения алюминиевых проводниковых жил несколько. Они отличаются трудоёмкостью и уровнем сложности, поэтому в каждом конкретном случае следует индивидуально подбирать способ подсоединения.

Пайка

Один из наиболее надёжных способов соединения, базирующийся на механическом удалении образующихся естественных окислов и одновременном нанесении на зачищенные зоны паяльной кислоты.

Для пайки нужно приобрести специальный припой

Технология пайки:

  1. Аккуратная зачистка жилы от изолирующего слоя на 40–50 мм.
  2. Обработка оголённых концов мелкозернистой наждачной бумагой и скручивание друг с другом.
  3. Повторная обработка полученной скрутки наждачкой.
  4. Нанесение на скрутку паяльной кислоты, препятствующей формированию плёнки окислов.
  5. Заполнение канавок скрутки хорошо расплавленным припоем.
  6. Обработка зон соединения щёлочью и промывание в воде для удаления остатков кислоты.

Просушенная спайка обрабатывается водостойким лаком, после чего изолируется кембриками, колпачками или обычной изолентой.

Соединение сжимом (клеммой)

Самый распространённый способ соединения. Сжим предполагает использование болтового, винтового или прижимного пружинного способа соединения. Оптимальным является применение специальных клемм Wago.

Для соединения проводовол часто используют специальные клеммы

Технология соединения клеммой Wago:

  1. Удалить с концов проводов изоляционный слой на длину 10 мм.
  2. Вставить оголённые концы в круглые отверстия контактов самозажимного типа.
  3. Нажать на подвижную зону или поднять рычажок клеммы.
  4. Продвинув провод, отпустить подвижную часть или зафиксировать рычажок в нижнем положении.

Самозажимные клеммы на 2–8 разъёмов позволяют выполнить различные по уровню сложности соединения и ответвления электрической проводки. Выбирать клемму или колодку нужно в соответствии с маркировкой, которая отражает сечение и количество алюминиевых жил.

Выбирать клеммы нужно учитывая сечение и количество алюминиевых жил

Традиционная винтовая клемма способна повредить алюминиевые провода, поэтому при её использовании обязательно применяются контактные латунные насадки.

Прессовка

Способ заключается в использовании специальных обжимных клещей — кримперов и латунной или алюминиевой гильзы, размеры которой напрямую зависят от сечения жилы. Полученное в результате прессовки соединение отличается прочностью и надёжностью.

Размер гильзы зависит от сечения провода

Технология прессовки:

  • Определиться с размером наконечника или гильзы в зависимости от сечения жилы.
  • Оголить концы соединяемых проводов стриппером.
  • Надеть наконечник или гильзу на очищенную от изоляционного слоя токопроводящую часть кабеля.
  • Поместить гильзу с проводом в специальный паз обжимных клещей и сжать рукояти инструмента.

В зависимости от конструкционных особенностей, инструмент может быть представлен ручным гидравлическим прессом и клещами с электрическим приводом. Многофункциональные обжимные клещи механического типа позволяют выполнять зачистку кабельной изоляции, обрезку жилы и обжим.

Использование сварки

Самостоятельная сварка алюминиевых жил — это достаточно сложный в практическом исполнении способ соединения, нежели стандартная пайка. Вариант предполагает применение специального порошкообразного флюса, разведённого в воде до пастообразного состояния и сварочного аппарата низкого напряжения.

Сварка проводов потребует от вас некоторых навыков

Технология сварки:

  • Освободить концы алюминиевых кабелей от изолирующего слоя на длине 40–50 мм.
  • Выполнить скрутку оголённых жил друг с другом.
  • Нанести на место скрутки достаточное количество пастообразного флюса при помощи кисточки.
  • Поднести к концам обработанной флюсом скрутки электрод и произвести сваривание жил из алюминия в течение пары секунд.
  • Отвести электрод от скрутки и визуально убедиться в качестве выполненного соединения.

Наносимый на скрутку флюс предотвращает поступление кислорода и прилипание электрода к поверхности расплавленного металла. Результатом правильно проводимых манипуляций является образование аккуратной алюминиевой «капли» на конце скрутки, что не препятствует свободному перетеканию тока между соединяемыми проводами.

Меры безопасности

К любым контактным соединениям, включая алюминиевые жилы, предъявляется целый ряд определённых технических требований, обеспечивающих безопасность эксплуатации. Такие соединения обязательно должны быть максимально устойчивыми к механическим воздействиям, долговечными и надёжными.

Нельзя использовать вариант скручивания контактных поверхностей — это будет способствовать сильному нагреву в местах соединения

В условиях малой площади соприкосновений, зона контакта может страдать от значительного сопротивления, поэтому использовать для соединения способ простого наложения или вариант лёгкого скручивания контактных поверхностей проводников алюминия и других материалов запрещено стандартными мерами безопасности. Образуемая в этом случае гальваническая пара с окислами быстро провоцирует нагрев места соединения.

В соответствии с правилами устройства электроустановок, все соединения, ответвления и оконцевания проводных или кабельных жил должны осуществляться сваркой, пайкой, прессовкой или сжимом согласно действующей на сегодняшний день инструкции. Соединение алюминиевых проводов с соблюдением технологии и применением соответствующих материалов обеспечивает стабильно низкий переходной контакт сопротивления.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Почему медь является выбором №1 для электрических соединителей

На протяжении почти 200 лет медь была предпочтительным материалом для электрических соединителей. Медь использовалась в электропроводке с момента изобретения электромагнита и телеграфа в начале 1800-х годов, и получила еще большее распространение с изобретением телефона в 1876 году. Сегодня медные электрические соединители все еще используются в телекоммуникациях, а также в энергетике. генерация, распределение и передача.

Почему медь используется в большинстве электрических проводов?

Все металлы обладают некоторым удельным сопротивлением электрическим токам, поэтому для протекания тока им требуется источник питания.Чем ниже уровень удельного сопротивления, тем больше у металла электропроводность. Медь имеет низкое удельное сопротивление и поэтому является отличным проводником.

Медь также менее окислительна, чем другие металлы. Окисление происходит, когда кислород и влага в воздухе вступают в реакцию с поверхностью металла. Эта реакция разъедает металл и образует пленочное покрытие, подобное ржавчине на стали. Медь не ржавеет, но образует зеленоватую патину, называемую оксидом меди. Однако, в отличие от ржавчины, это покрытие фактически защищает металл от дальнейшей коррозии и не влияет на проводимость.

Чем отличается алюминиевая проводка от медной?

В то время как алюминий можно использовать для электрических нужд, медь лучше во многих отношениях. Во-первых, алюминий имеет более низкую проводимость, чем медь, а также более склонен к окислению. Оксид алюминия, образующийся на поверхности, не является проводящим, как оксид меди, а это означает, что он будет мешать прохождению электричества. Чтобы бороться с этим окислением, алюминий необходимо покрыть антиоксидантным кремом.

Также могут возникнуть проблемы с безопасностью алюминиевых электрических соединителей.Алюминий расширяется и сжимается при нагревании и охлаждении, поэтому алюминиевая проводка со временем может расшататься, создавая опасность пожара. Эти проблемы безопасности можно уменьшить, но для этого требуются особые соображения, такие как специальные приспособления, предназначенные для алюминиевой проводки, устройства для прерывания дугового замыкания и медный провод, соединяющий концы алюминиевого провода. Напротив, медная проводка более безопасна в использовании и требует меньших мер предосторожности.

Какие лучшие практики для медных электрических соединителей?

Хотя у меди меньше проблем с безопасностью, чем у алюминия, всякое электричество опасно.Работая над проектом электропроводки, обязательно соблюдайте соответствующие меры безопасности.

При использовании медных электрических проводов убедитесь, что:

  • Используйте правильный разъем для медных проводов, соответствующий размеру и количеству подключаемых проводов.
  • Используйте только электрические разъемы, внесенные в список UL (Underwriters Laboratories).
  • Убедитесь, что концы проводов полностью закрыты разъемом. Изолента не является безопасной альтернативой для покрытия оголенного провода.
  • При подключении ранее подключенных проводов можно повредить концы.Обрежьте концы и заново снимите изоляцию, чтобы обеспечить максимально безопасное соединение.
  • По окончании проверьте надежность соединения, осторожно потянув за провода.

Mead Metals, Inc. предлагает медную продукцию различных размеров и форм. Мы также можем поддерживать объемы для удовлетворения больших и малых потребностей в меди. Если вам нужна медная катушка или медный лист, компания Mead Metals вам поможет.

Более легкая и более экономичная альтернатива

Выбор токопроводящих металлов для различных отраслей и областей применения может оказаться сложной задачей.Медь часто используется в кабелях и проводах из-за ее отличной проводимости и пластичности. Но он относительно тяжелый и дорогой по сравнению с алюминием. Переход на алюминий, который легче и значительно дешевле меди, во многих случаях является жизнеспособным вариантом. Успешное использование алюминия — это вопрос понимания возможностей этого проводящего металла и того, как решать проблемы, которые он создает. Медь по цене 4323 доллара за тонну в настоящее время более чем в два раза дороже алюминия, который стоит 2043 доллара за тонну (по состоянию на 02. 02.15).Большая доступность сырого алюминия по сравнению с медью объясняет эту значительную разницу в цене. После кислорода и кремния алюминий является третьим по распространенности элементом в верхней коре Земли, а медь занимает 25-е место в списке сырья по доступности. Оценка текущих цен дополнительно подкрепляется волатильностью рынка сырья. Если посмотреть на цифры за последние пять лет (2010-2014 гг.), Цены на медь колеблются в диапазоне от 3 674 до 5 980 долларов за тонну.В 2004 году среднегодовая стоимость все еще составляла 1895 долларов за тонну. В алюминиевом секторе такого диапазона колебаний не существует, что позволяет лучше планировать материалы. Если алюминий используется в качестве материала проводника, его более низкая проводимость требует размера провода, который примерно на треть больше, чем у медного провода. Однако в конечном итоге изолирующий материал, используемый с проводом, играет решающую роль в рабочих характеристиках, и алюминиевый провод может обладать той же допустимой нагрузкой по току, что и медный провод H07RN-F. Большой размер алюминиевых проводов был бы недостатком только в тех случаях, когда требуются узкие промежутки, например, при установке в плотно упакованных блоках управления. Факты об алюминии говорят сами за себя, когда речь идет о весе. В качестве сырья алюминий примерно на 70 процентов легче меди. Это может быть полезно в многочисленных областях применения, направленных на снижение веса всех компонентов. Естественно, что при использовании в электрических кабелях меньший вес упрощает их установку.Линии высокого напряжения издавна изготавливаются из алюминия; меньший вес значительно снижает растягивающее усилие на трос и мачты. Но даже такие отрасли, как автомобилестроение и авиационная промышленность, переходят на алюминиевую проволоку. Вот почему в Airbus A380 уже установлены целые жгуты проводов из алюминия. Алюминиевые провода могут быть на 60 процентов легче, чем аналогичные токоведущие медные провода. Даже для приложений, требующих гибких кабельных соединений, медь больше не должна быть лучшим выбором. Серия HELUWIND® WK POWERLINE ALU обеспечивает программу тонкой проводки, включая технологию подключения. Характеристики материала алюминия значительно отличаются от свойств меди. Эти различия необходимо учитывать при обработке кабеля и выборе компонентов для подключения.

Окисление на воздухе

При воздействии кислорода на поверхности алюминия за короткий промежуток времени образуется твердое и стойкое оксидное покрытие.Покрытие защищает находящийся ниже материал от дальнейшей коррозии. Этот эффект делает алюминий очень прочным материалом. Однако защитное оксидное покрытие на поверхности материала нежелательно, когда дело касается электротехники. Это ухудшает проводимость алюминия и затрудняет контакт. Если окисленный проводник подсоединяется без какой-либо предварительной обработки (для удаления покрытия), контактное сопротивление между алюминиевым проводником и соединительным элементом будет увеличиваться.Это может привести к повышению температуры и, в худшем случае, к возгоранию кабеля. Чтобы предотвратить такие проблемы, оксидное покрытие необходимо физически сломать или удалить. Это можно сделать, очистив щеткой оголенные концы алюминиевых проводов перед установкой контактов, а также во время процесса обжима: компоненты разъемов для алюминиевых проводов снабжены специальной контактной смазкой с завода, обычно это зернистый абразивный материал, такой как корунд. В сочетании с высоким давлением частицы корунда вызывают абразивный эффект, который разрушает непроводящее оксидное покрытие алюминия, улучшая контактные свойства и электрические соединения.Смазка также препятствует проникновению влаги и кислорода и возникновению новой коррозии в местах контакта. Кабельные наконечники более высокого качества обычно оснащены пластиковыми заглушками, которые предотвращают высыхание или утечку контактной смазки во время хранения.

Гибридный кабельный наконечник Al / Cu прикреплен к тонкопроволочному алюминиевому проводнику с помощью обжима C8.

Оптимальный контакт с опрессовкой C8

Для конструкций с тонкопроволочными проводниками мы рекомендуем IEC 61238-1 Cl. Из-за большей окислительной поверхности проводника можно использовать обжимные клеммы C8, прошедшие тестирование A. Контуры обжима C8 очень глубоко проникают в жгут, равномерно разрывая отдельные жилы и, таким образом, обеспечивают оптимальные контакты на всех жилах, даже в жгуте проводов. Использование обжимов C8 (которые были разработаны как часть серии POWERLINE Aluminium) позволяет достичь наилучших возможных электрических параметров (низкое контактное сопротивление) и механических усилий извлечения.

Совместимость с электрохимическими драгоценными металлами

Когда дело доходит до определения компонентов электрического соединения, следует также учитывать коррозионные реакции алюминия в присутствии других металлов, в основном меди.Когда алюминий вступает в контакт с более благородными металлами (с более высоким электропотенциалом), такими как медь, железо или латунь, может возникнуть электрохимическая реакция посредством образования контактных элементов. Эта реакция активируется проводящими жидкостями — в полевых условиях в основном конденсированной водой (конденсация). В этом процессе решающую роль играют разности потенциалов, создаваемые серией электрохимических напряжений. Медный электрод (анод), электролит (вода) и алюминиевый электрод (катод) образуют контактный элемент.Любое напряжение на этих элементах закорачивается из-за контакта между медью и алюминием. Возникающий в результате ток вызывает процесс разложения алюминия, который виден как лучистая точка окисления, обнаруживающая загрязнение крошечных частиц меди. Однако медь не разлагается. Но процесс разложения отрицательно сказывается на электрическом соединении в долгосрочной перспективе, увеличивая контактное сопротивление, что приводит к повышению температуры и даже к пожарам. Поэтому мы рекомендуем использовать кабельный наконечник алюминий / медь (Al / Cu) для подключения алюминия к медным периферийным устройствам.Биметаллические соединители, такие как кабельные наконечники из алюминия / меди, пресс-соединители и штифты соединительных болтов, производятся с использованием процесса сварки трением. Они инкапсулированы, чтобы предотвратить проникновение жидкости в соединение и нежелательную утечку. Использование соединителей и соединений Al / Cu — наиболее разумный способ борьбы с воздействием окисления на алюминий. Еще одно средство защиты от влаги — установка вторичной изоляции на месте контакта. В зависимости от области применения, механической нагрузки и условий окружающей среды могут использоваться трубки холодной, рулонной или горячей усадки.Наилучшие результаты защиты достигаются при использовании термоусадочных трубок с внутренним клеем. В то же время электрические контакты следует тщательно проверять во время регулярного планового обслуживания.

Снижение прочности соединения из-за утечки

Наконец, необходимо учитывать свойства алюминия при утечке. Алюминий — более мягкий металл, чем медь, и имеет тенденцию расширяться или растягиваться со временем, особенно под воздействием более высокого давления и температуры.Классические обжимные соединения, страдающие от утечки, теряют прочность и больше не будут надежными для обеспечения надлежащего соединения. Обжим HELUKABEL C8 имеет степень заполнения 95 процентов, чего нельзя добиться с помощью обычных обжимных соединений. Описанный процесс расширения / растяжения компенсируется выдающимися показателями экстракции. В то же время мы рекомендуем проводить регулярное обслуживание и осмотр всех точек зажима в соответствии с их уровнями нагрузки.

Рекламный контент Helukabel

Медная или алюминиевая проводка: что лучше?

Медь и алюминий — два наиболее распространенных материала, используемых при строительстве электропроводки.Оба металла являются проводящими, поэтому электричество практически не встречает сопротивления при прохождении через них. Однако, помимо проводимости, медь и алюминий не обладают многими другими характеристиками. В результате у каждого типа электропроводки есть свои сильные и слабые стороны.

Медная проводка

Более полувека медная проводка используется в электрических системах жилых и коммерческих помещений. Фактически, ее часто предпочитают алюминиевой проводке из-за ее высокой прочности на разрыв.Предел прочности на разрыв у меди примерно на 40% выше, чем у алюминия. Обладая более высокой прочностью на разрыв, медная проводка с меньшей вероятностью сломается, чем алюминиевая. Это важно, учитывая, что электропроводку часто проводят, протягивая через порты и фидеры. Если проводка слабая или хрупкая, она может сломаться при установке. Медная проводка обладает высокой прочностью на разрыв, что позволяет защитить ее от поломки, а также от других форм физического повреждения.

Медная проводка также имеет более низкий коэффициент теплового расширения, чем ее алюминиевый аналог.Другими словами, при нагревании он не расширяется так сильно, как алюминиевая проводка. Температура электропроводки повышается по мере прохождения через нее электричества. Алюминиевая проводка имеет более высокое тепловое расширение, чем медная, что приводит к большему расширению. Если проводка растягивается слишком сильно, это может привести к разрыву участков, в которых проводка сращивается или соединяется.

Алюминиевая проводка

Как и медь, алюминий является проводящим, поэтому он стал обычным материалом, используемым при строительстве электропроводки.К сожалению, алюминиевая проводка не такая прочная, как медная, а также имеет более высокий коэффициент теплового расширения. С учетом сказанного, использование алюминиевой проводки по-прежнему имеет свои преимущества.

Алюминиевая проводка почти всегда дешевле медной. Алюминиевая проводка нередко стоит вдвое дешевле медной. В жилом доме использование алюминиевой проводки вместо медной может сэкономить строителям несколько сотен долларов. Для коммерческого здания выгода от алюминиевой проводки может составлять тысячи долларов.
Заключение

Помимо более низкого ценника, с алюминиевой проводкой несколько проще работать с медной проводкой. Медная проводка прочнее, поэтому вероятность ее поломки меньше. Алюминиевая проводка более гибкая, поэтому с ней легко работать в небольших помещениях. Надеюсь, это даст вам лучшее понимание того, чем медная и алюминиевая проводка отличается друг от друга.

Нет тегов для этого сообщения.

Алюминиевая проводка — проверка кода

Алюминиевая проводка

В США около 2 миллионов домов.S., которые предположительно имеют сплошную алюминиевую разводку цепи. На протяжении десятилетий этот тип проводки был объявлен потенциальной угрозой пожара и безопасности. Сегодня американцы загружают свои дома высокотехнологичными приборами и продуктами, которые потребляют больше электрического тока через эти стареющие цепи. Перегрузка удобных цепей может усугубить проблемы, связанные со старой сплошной алюминиевой проводкой. Это может привести к перегреву вилок и розеток, что может стать причиной пожара. Исследования показывают, что более старый сплошной алюминиевый провод, как правило, проводка, установленная до 1972 года, может иметь больше проблем с подключением, чем сплошной алюминиевый провод после 1972 года или медные проводные соединения.

«Можно сказать, что электричество практически управляет нашей жизнью, если подумать обо всех современных потребностях, которые в нем нуждаются, но большинство людей не знают, что проблемы с электричеством являются факторами почти 150 домашних пожаров каждый день», — сказала Лоррейн Карли, вице-президент NFPA. коммуникаций. «Электричество — основная причина домашних пожаров, но есть вещи, которые люди могут сделать, чтобы избежать этих пожаров». Бесплатный набор инструментов по информированию потребителей, призванный помочь людям узнать, как защитить себя и свою собственность, доступен на сайте www.NFPA.org.

Согласно NFPA, электрические отказы или неисправности приводят в среднем к 19 100 домашним пожарам ежегодно. В результате этих пожаров погибло более 140 человек, 1400 человек получили ранения и нанесен материальный ущерб в размере 349 миллионов долларов. Статистика пожаров, вызванных именно алюминиевой проводкой, не ведется

Представители

CPSC говорят, что огорчает то, что многие домовладельцы до сих пор не осознают опасность, которую представляет цельная алюминиевая проволока. Хотя CPSC считает, что «десятки тысяч» домовладельцев прислушались к его советам и сделали соответствующий ремонт электрической системы, многие другие этого не сделали.«Все пожары беспокоят нас, но электрические пожары беспокоят нас больше, потому что они происходят за гипсокартоном, и их трудно обнаружить и на них отреагировать. Когда он проходит через стену, это полностью вовлеченный пожар », — сказал Скотт Вулфсон, представитель CPSC.

Дэвид Ханнеманн и его жена узнали, что в их доме была алюминиевая электропроводка, когда они купили дом в Вашингтоне, округ Колумбия, более 22 лет назад. Однако они ждали почти 18 лет, чтобы внести исправление, рекомендованное Комиссией по безопасности потребительских товаров.Что вызвало задержку реакции на эту известную пожарную опасность? «Моя жена работала в страховой компании, и она посоветовала нам сделать это лучше», — сказал Ханнеманн, федеральный служащий в Вашингтоне, округ Колумбия. По словам Ханнеманна, в то время страховщик в бывшем агентстве его жены «сказал ей, что он больше не будет писать строчку», если дом не будет отремонтирован в соответствии с рекомендациями CPSC. Это событие произошло несколько лет назад. *

При исследовании этой обновленной статьи большинство страховых компаний не комментировали бы напрямую политику андеррайтинга.Один из тех, кто это сделал, указал, что сплошная алюминиевая проводка может вызвать требование о проведении электрического осмотра перед выдачей полиса. Большинство представителей не знали, что дома с алюминиевой проводкой создают какие-либо проблемы, и указали, что их страховщики не спрашивали о наличии / отсутствии алюминиевой проводки. Страховые компании проходят цикл андеррайтинга полисов. Когда какой-либо вопрос вызывает ряд убытков от андеррайтинга, компании обычно реагируют, вводя ограничения на андеррайтинг.Это очевидное отсутствие заботы страховых компаний по этому поводу означает, что сплошная алюминиевая проводка в настоящее время считается проблемой с низким уровнем риска.

Национальным электрическим кодексом® уже много лет признаются алюминиевые проводники. Алюминиевая проводка была внесена в список UL для использования в жилых помещениях в 1946 году. Использование алюминиевой проволоки для фидеров и служебных входов было обычным явлением в начале 1950-х годов и продолжается по сей день. В начале 1960-х Kaiser Aluminium и другие производители алюминия представили сплошной алюминиевый неметаллический кабель с неметаллической оболочкой (тип NM). Этот провод устанавливался так же, как и медные проводники, часто с плачевными последствиями. Проблема с твердым алюминиевым проводом не в пониженной токонесущей способности алюминия. Неисправности произошли в механических соединениях. Особенно это касалось оригинальных алюминиевых сплавов. Об угрозах безопасности широко сообщалось. Похоже, что существует мало поддающихся проверке исследований, которые определяют фактический режим сбоев соединения.

Оригинальные алюминиевые сплавы кабеля NM 1960-х годов потеряли свой список UL® в 1971 году.Проволока NM, изготовленная из современных сплавов типа 8000, была впервые внесена в список UL® примерно в 1972 году. Southwire® была первой компанией, получившей листинг для этих новых сплавов. Новые сплавы кажутся гораздо менее опасными, чем оригинальные алюминиевые сплавы. Сегодня Национальный электрический кодекс требует, чтобы сплавы алюминиевых проводов были не ниже серии «AA-8000» (раздел 310.14). Эти сплавы серии 8000 демонстрируют гораздо более надежное удержание выводов и превосходную механическую прочность по сравнению с проволокой «старой технологии». Кусок твердой алюминиевой проводки из старого сплава можно сломать, просто согнув ее несколько раз вперед и назад, в то время как проволока из сплава типа 8000 имеет гораздо большую податливость и хорошо выдерживает повторяющиеся изгибы / изгибы.

При оценке любой старой системы сплошной алюминиевой проводки не всегда возможно полагаться на даты, указанные выше; старые запасы можно было использовать еще долгое время после того, как на рынке появились лучшие продукты. Широкое разнообразие методов и материалов, используемых в этих старых установках электропроводки, означает, что вся установка сплошной алюминиевой проводки должна оцениваться в индивидуальном порядке. К сожалению, нет однозначного ответа, который подходил бы для каждого жилища с прочной алюминиевой проводкой.

Проволока из твердого алюминиевого сплава была доступна только как кабель с оболочкой типа NM. Инспекторам следует быть осторожными, чтобы не перепутать старую луженую медную проводку с алюминиевой. Тускло-серебристое покрытие на более старом медном проводе с резиновой изоляцией было необходимо для предотвращения взаимодействия химических веществ в резине с медью.

В более старых розетках и выключателях использовались стальные клеммные винты. Комбинация стальных винтов и алюминиевой проводки была плохой и, несомненно, способствовала возникновению проблем с подключением.Однако переключатели и розетки со стальными клеммами также были проблематичными с медной проводкой. В ответ производители перешли на латунные винтовые клеммы, чтобы улучшить общие характеристики соединения. Это изменение произошло в начале 1970-х годов, примерно в то же время, когда произошел переход на алюминиевые сплавы типа 8000. К сожалению, не проводилось исследований характеристик старых и новых сплавов твердой алюминиевой проволоки со стальными и латунными соединениями, чтобы определить, какое влияние оказывают клеммы на характеристики соединения.

Как профессиональные инспекторы собственности мы обязаны сообщать о любых проблемах, которые влияют на безопасность и пригодность для проживания в собственности. Наличие сплошной алюминиевой проводки в ответвленных цепях является признанной угрозой безопасности и, как таковая, является обязательным условием. Может возникнуть соблазн предположить, что, поскольку установке уже 30 лет и никогда не было проблем, что-то все в порядке. Это могло быть потенциально опасным предположением. Проблемы с электропроводкой напрямую связаны с качеством монтажа, частотой использования и условиями нагрузки.Правильное качество изготовления еще более критично при использовании прочной алюминиевой проводки. Тот факт, что подозрительное соединение не прервалось, может быстро измениться, когда к нему переедет новый владелец. Образцы использования нового жильца могут значительно отличаться от предыдущих владельцев, то есть они подключают основное устройство к этой розетке с минимальным подключением.

При осмотре любого имущества всегда разумно следить за признаками неисправности электрических соединений. Сказочные знаки могут включать:

  • Из розеток / выключателей исходят искры, дым или запах горящего пластика?
  • Есть ли розетки и выключатели, теплые на ощупь?
  • Фары мерцают, светят необычно ярко или пассажиры жалуются, что лампочки быстро перегорают?
  • Жалуются ли пассажиры на плавкие предохранители, которые срабатывают без видимой причины?

Устройства для тестирования цепей, такие как анализаторы цепей «Sure-Test» и TASCO Inspector II, способны измерять падение напряжения на розетках. Теоретически эти устройства можно использовать для выявления потенциально слабых соединений. На практике эти устройства могут быть ненадежными и могут давать ложные срабатывания. Инфракрасные / термографические камеры также могут использоваться в качестве инструмента для изоляции горячих точек в системе электропроводки. Использование специализированных инструментов, таких как анализаторы цепей и инфракрасные камеры, выходит за рамки общей проверки имущества, как указано в наших Стандартах практики CREIA и большинстве других принятых в стране стандартов обслуживания. Самый простой подход для нас, как инспекторов, — это четко рекомендовать клиенту, чтобы электрическая система была полностью оценена квалифицированным подрядчиком по электрике или консультантом, знакомым с возникающими проблемами и доступными методами ремонта.

Во многих из этих старых домов есть небольшие основные сервисные панели, которые в любом случае можно было бы модернизировать. Для владельцев, которые также сталкиваются с алюминиевой проводкой в ​​своих домах, есть несколько жизнеспособных альтернатив ремонта. Домовладелец может заменить сплошной алюминиевый провод медным. Также можно сделать менее инвазивный ремонт, протянув медные провода «сплошным хвостом» на твердый алюминий во всех точках соединения. Для этого есть система Copalum® от AMP Industries, соединитель AlumiConn® от King Innovations, соединитель с гайкой для проволоки Purple Ideal 65® и соединители с разъемными болтами «Kearny».К сожалению, методы ремонта свиного хвоста — не панацея. В некоторых случаях они могут принести больше вреда, чем пользы. Повторяющаяся деформация изгиба, наложенная на проводники в процессе модернизации, может повредить провод внутри его изоляции. Это особенно верно в отношении более старых алюминиевых сплавов до 1972 года, которые по своей природе более хрупкие. Розетки / переключатели также могут быть заменены устройствами, указанными для прямого подключения к алюминию (с рейтингом CO / ALR).

Комиссия по безопасности потребительских товаров фактически полностью одобрила систему AMP Industries Copalum®.Это заставило многих поверить в то, что другого жизнеспособного метода ремонта не существует. Система Copalum® имеет относительно высокую стоимость подключения. Система Copalum® требует, чтобы потребитель использовал электрического подрядчика, сертифицированного для участия в программе Amp / Tyco. Система требует специального инструмента для выполнения соединений. Соединитель AlumiConn® от King Innovations был включен в список UL® в середине 2006 года для ремонта сплошных алюминиевых проводов в хвостохранилищах. Как и при всех методах ремонта, необходимо строго соблюдать инструкции производителя по установке.В отличие от системы Copalum®, соединитель AlumiConn® легко доступен и не требует использования специального инструмента. Разъемы AlumiConn® можно найти на полках крупных розничных продавцов коробок во многих областях. Широкая доступность продукта может быть как благословением, так и проклятием. Это делает эту систему ремонта доступной для людей, которые могут быть неправильно обучены / плохо оснащены для успешного ремонта свойств системы.

Фиолетовая гайка для проволоки «Ideal 65®» внесена в список UL® для соединений медь-алюминий.Как и соединитель AlumiConn®, пурпурные гайки «Ideal 65®» легко доступны. Разъемы Ideal 65 предназначены для подключения медного провода к одному или двум алюминиевым проводам. Любопытно, что они не указаны для прямых соединений алюминия с алюминием, возможно, потому, что медь необходима в качестве радиатора. «Ideal 65®» не без недоброжелателей. Больше всего говорит доктор Джесс Аронштейн, инженер-консультант из штата Нью-Йорк. Аронштейн провел кампанию по отзыву продукта Ideal 65.Он представил свое дело в Комиссию по безопасности потребительских товаров. CPSC отказался действовать в соответствии с информацией, представленной Аронштейном. Тесты Аронштейна не были подтверждены независимым сторонним тестированием. Возможно, стоит отнестись к публикациям Аронштейна с недоверием.

Документы

Aronstein о твердой алюминиевой проводке и другую связанную информацию можно найти на сайте Даниэля Фрейдмана InspectaPedia: www.inspect-ny.com/aluminium/aluminium.htm. Возможно, клиенты найдут эту информацию и зададут вопросы по ней.Как инспекторы, мы должны знать эту информацию и быть готовы предоставить нашим клиентам беспристрастный совет.

Соединители с разъемным болтом (Kearney) — еще один метод, который можно использовать. Разъемные болты должны быть рассчитаны на соединения алюминия с медью. Этот метод трудоемок и применим только для проволоки большего диаметра.

Выключатели / розетки также могут быть заменены устройствами, предназначенными для прямого подключения. Национальный электрический кодекс® требует, чтобы устройства, напрямую подключенные к алюминиевой проводке, имели рейтинг «CO / ALR.Устройства с рейтингом «CO / ALR» имеют винтовые стойки, предназначенные для превосходного удержания и совместимости с алюминием. Розетки и переключатели с рейтингом «CO / ALR» может быть труднее найти и стоить примерно на 3–5 долларов больше за устройство, чем устройства без «CO / ALR». У замены устройств с рейтингом CO / ALR есть и другие недостатки. Что, если разнорабочий или домовладелец может позже заменить розетку на стандартное устройство, не осознавая проблем, связанных с этим?

Сайт Leviton делает следующее заявление по этому поводу: «Выключатели CO / ALR и розетки требуются везде, где установлена ​​алюминиевая проводка.Винты клемм на устройствах CO / ALR изготовлены из специальных материалов и предназначены для очень плотного захвата алюминиевого провода. ЗАПРЕЩАЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ СТАНДАРТНЫЕ УСТРОЙСТВА С АЛЮМИНИЕВЫМ ПРОВОДОМ. Это является нарушением правил и опасно, поскольку увеличивает вероятность возникновения электрической дуги, короткого замыкания, пожара и поражения электрическим током ».

Ряд систем сплошных алюминиевых проводов 1970-х годов собирался с медными косичками между алюминиевыми проводниками и устройствами или приспособлениями. Медные пигтейлы устраняют проблемы, связанные с прямым подключением алюминия к устройствам.Однако проблема этого метода заключается в том, что сами пигтейлы становятся слабым местом. Разъемы, используемые в некоторых из этих старых установок, могут не входить в список для соединений медь-алюминий.

Другой дефект, обычно связанный со старыми алюминиевыми проволоками, — это чрезмерное плавление. Алюминий имеет приблизительно 61% допустимую нагрузку по сравнению с медью по размеру, и для проводов это означает, что для алюминия №12 необходимы 15-амперные выключатели (алюминиевый провод калибра 14 не производится).20-амперный выключатель не защищает алюминиевый провод №12 должным образом. Ряд электрических цепей в современных жилищах должны быть на 20 ампер, в том числе электрические цепи кухонных столешниц, ванные комнаты и прачечная. Для питания этих цепей алюминиевым проводом потребуется №10, что редко встречается в этом приложении. Для алюминия №10 требуются автоматические выключатели на 25 ампер, размер которых производится производителем, но он не подходит для многорозеточных параллельных цепей. В «реальном мире» мы можем найти алюминий № 10, «неправильно» защищенный 30-амперными прерывателями.В некоторых установках эти проблемы решаются за счет использования меди для цепей на 20 А и алюминия для остальных цепей.

В некоторых домах цепи сушилки неправильно подключены с помощью алюминиевого провода №10 и должны использовать провод №8. Постоянной и распространенной проблемой с размером провода для более крупных схем является использование алюминия №6 с диапазоном 50 А и цепями печи. Теоретически это можно допустить с помощью служебного входного кабеля SER из алюминия и заделки под 75 ° по крайней мере до принятия NEC 2008 года (применимо в Калифорнии в 2011 году).NEC 2008 года устраняет исключение для ограничения температуры и эффективно ограничивает алюминиевые цепи №6 до 40 ампер.

Другой распространенный вариант использования — найти алюминий, используемый для «домашних» соединений с медью для отдельных ответвлений цепей. В таких ситуациях инспектор может увидеть алюминиевую проводку в панели, но не увидеть алюминиевую проводку на отдельных выключателях или розетках, потому что она была соединена с медью для домашних трасс.

Выключатели

Arc-Fault Circuit-Interrupter (AFCI) могут использоваться для обеспечения дополнительного уровня защиты в цепях комфорта.Однако автоматические выключатели AFCI должны быть нового «комбинированного» типа, чтобы обеспечивать любую защиту. Устройства AFCI комбинированного типа могут распознавать характерный образец дугового тока (и отличать его от обычного дугового разряда, который может возникнуть в правильно работающем переключателе мгновенного действия). Первоначально доступные выключатели AFCI не были устройствами комбинированного типа и не обеспечивали защиты от последовательных дуг, возникающих из-за незакрепленных клемм или от раскаленных дуг. Реальный потенциал безопасности AFCI можно реализовать, установив их в жилых помещениях из прочного алюминия или более старых систем с ручкой и трубкой.Сама по себе защита от AFCI не должна рассматриваться как замена повторного подключения или одобренного исправления типа пигтейла для установки сплошной алюминиевой проводки.

Домовладелец Ханнеманн, Вашингтон, округ Колумбия, который выполнил ремонт через 18 лет, сказал, что затраты надолго отложили его. «Людям смешно такие вещи», — сказал он. «Это большие деньги, которые можно потратить на то, чего вы не видите». Когда он наконец увидел несколько сгоревших проволочных гаек, по его словам, он подумал, что шестидневная модернизация — это потраченные не зря время и деньги.*

Как для наших клиентов, так и для нас в Интернете доступно множество полезной информации по этому вопросу. Инспекторам и клиентам рекомендуется читать документы, доступные на сайте www.CPSC.gov. Серия технических информационных документов по контролю за потерями (TIPS) по алюминиевой проводке, опубликованная Hartford Insurance Company, дает простой и фактический обзор проблем. В документе четко и объективно изложены рекомендуемые варианты ремонта. См. Документ в Интернете по адресу: The Hartford — TIPS Aluminium Wiring Loss Control.Ассоциация профессиональных инженеров-расследователей / инженеров-расследователей опубликовала полезную статью в информационном бюллетене, которую можно найти в Интернете по адресу: IENGA Aluminium Wiring Newsletter.

Алюминиевая проволока на 200% более эффективна в качестве проводника, чем медь по массе. По этой причине он широко используется в распределительных линиях высокого напряжения. В общем, 99% ВСЕХ электрических возгораний являются результатом проблем с установкой / производством. В случае сплошной алюминиевой проводки почти всегда выходят из строя соединения, а не материал.К счастью, у нас есть несколько эффективных инструментов для борьбы с этой старой, если не забытой угрозой безопасности.

Первоначально опубликовано в CREIA Inspector Journal в марте 2009 г.

* ПРИМЕЧАНИЕ. Цитаты из интервью Ханнеманна взяты из Washington Post Статья: «Что владельцам нужно знать об опасностях прокладки кабелей », Сандра Флейшман, 3 июля 2004 г.

Щелкните, чтобы загрузить статью: Алюминиевая проволока. Не стесняйтесь ссылаться на эту статью.Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения разрешения перед репостом.

Медные или алюминиевые наконечники: какие выбрать?

Механические наконечники — это соединители, которые используются для соединения кабелей вместе, и они составляют важную часть домашней электрической системы. Механические проушины обычно изготавливаются из одного из двух металлов — меди или алюминия.

Что касается функциональности, они служат одинаковым целям, но различия становятся очевидными, если вы посмотрите на их конкретные характеристики и приложения, в которых они будут использоваться.Давайте посмотрим, почему раньше были популярны алюминиевые наконечники, а также почему медь теперь является предпочтительным металлом для наконечников.

Алюминиевые проушины

История алюминиевых проушин восходит к началу 1960-х годов, когда происходило значительное количество инженерных инноваций, и алюминий был частью этих инноваций. В то время алюминиевые провода широко использовались почти в каждой домашней электропроводке. Поскольку электрические провода были из алюминия, логичным стало то, что электрики использовали алюминиевые наконечники в местах соединения.

К несчастью для электриков, они столкнулись с множеством отказов оконечной нагрузки. На этих стыках, где использовались алюминиевые наконечники, терялись соединения, и в результате часто возникали электрические возгорания. Электрики не знали, почему это происходит, потому что алюминий является очень хорошим проводником электричества, и они использовали его некоторое время.

Когда пожары стали слишком обширными, исследования наконец показали, что источником проблемы были алюминиевые наконечники.Одной из проблем было образование оксида алюминия, которое приводило к большому проценту возгораний, и проблема сохранялась даже после попытки различных комбинаций. Например, электрики пытались использовать алюминиевые провода с медными наконечниками и медные провода с алюминиевыми наконечниками. Ни один из них не работал.

В конце концов было решено, что алюминий просто не подходит для электропроводки, и именно тогда медь появилась в качестве более эффективной замены.

Медные проушины

Самое замечательное в использовании меди для наконечников состоит в том, что они устраняют все проблемы, присущие алюминиевым наконечникам.Ключ к повышению безопасности с медными наконечниками связан с «коэффициентом теплового расширения». Не вдаваясь в технические подробности этого термина, вам необходимо знать, что более высокий коэффициент означает больший риск возгорания, а медь имеет чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения.

Благодаря этому он не создает угрозы пожарной безопасности, а системы проводки на основе меди используются во всем мире. Конечно, есть загвоздка, так как почти всегда есть все, что кажется идеальным.Алюминий — гораздо более дешевый металл, чем медь, поэтому медные наконечники и проводка могут стоить немного дороже, чем алюминиевые. Вероятно, это одна из основных причин, почему еще в 1960-х производители использовали алюминиевую проводку, прежде чем переходить на медь, и почему алюминиевые наконечники иногда используются в проводке даже сегодня.

Медные или алюминиевые наконечники — что выбрать?

На данный момент мы знаем об основных различиях между алюминием и медью, а также об основных преимуществах и недостатках каждой из них.Алюминий дешевле, но вызывает проблемы, а медь — это хорошо, но сравнительно очень дорого. Большой вопрос: что лучше: алюминий или медь?

К сожалению, ответ не однозначен. Соблазн низкой стоимости алюминия по-прежнему заставляет производителей электрооборудования использовать алюминиевую проводку. Однако в последнее время появляются инновации, связанные с алюминием, что делает их такими же безопасными, как и медные наконечники. Теперь можно найти алюминиевые наконечники с медным покрытием. Это предотвращает ржавление, а также образование оксида на поверхности.

Это правда, что в первые дни алюминий просто не был подходящим выбором для наконечников, а с тех пор медь стала предпочтительным выбором для наконечников. Однако, учитывая все обстоятельства, теперь гораздо безопаснее использовать алюминиевые проушины по сравнению с предыдущими днями. Несмотря на эти улучшения в алюминиевой проводке и электрических компонентах, впечатление, что медные наконечники лучше алюминиевых, не исчезло.

Трудно преодолеть такое мышление, и, вероятно, пройдет немало времени, прежде чем люди начнут так же доверять алюминию, как и меди!

D&F Liquidators обслуживает потребности в строительных материалах для электротехники более 30 лет.Это международная информационная служба площадью 180 000 квадратных метров, расположенная в Хейворде, Калифорния. Он хранит обширный инвентарь электрических соединителей, фитингов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводов, предохранительных выключателей и т. Д. Он закупает свои электрические материалы у ведущих компаний по всему миру. Компания также ведет обширный инвентарь взрывозащищенной продукции и современных решений в области электрического освещения. Поскольку компания D&F закупает материалы оптом, она имеет уникальную возможность предложить конкурентоспособную структуру ценообразования.Кроме того, он может удовлетворить самые взыскательные запросы и отгрузить материал в тот же день.

Монтаж и окончание алюминиевых строительных проводов

Время чтения: 12 минут

История алюминиевой проволоки

Фото 1. Алюминиевая проводка неправильно установлена ​​на медную розетку

Электроэнергия передается от электростанции к индивидуальным счетчикам с использованием почти исключительно алюминиевой проводки. В США коммунальные службы используют алюминиевую проволоку более 100 лет.Достаточно одного фунта алюминия, чтобы равняться токонесущей способности двух фунтов меди. Легкие проводники позволяют коммунальному предприятию прокладывать линии электропередачи с вдвое меньшим количеством поддерживающих конструкций. Система инженерных коммуникаций разработана для алюминиевых проводов, и установщики инженерных сетей знакомы с методами установки типов алюминиевых проводов, используемых в коммунальных сетях.

Системы фидера и ответвления были разработаны в основном для медных проводников.Алюминиевая проводка была оценена и внесена в список Underwriter’s Laboratories для внутренней проводки в 1946 году; однако до 1965 года он не использовался широко. В то время нехватка меди и высокие цены сделали установку алюминиевых проводов ответвления очень привлекательной альтернативой. В то же время стальные винты стали более распространенными, чем латунные винты на розетках1. И алюминиевая проволока, и розетки были перечислены в соответствии с имеющимися стандартами на продукцию. Поскольку алюминиевый провод прокладывался все чаще, промышленность обнаружила, что необходимы изменения для улучшения средств соединения и заделки алюминиевых проводов меньшего размера.Методы установки алюминиевых проводов для коммунальных служб также были разными, и качество изготовления было важным фактором в обеспечении надежных соединений.

Использование стальных винтов с алюминиевым проводом общего назначения привело к тому, что точка соединения была более чувствительной, чем медный или алюминиевый провод, оконцованный ранее использовавшимися латунными винтами. Почти все зарегистрированные проблемы связаны с подключениями ответвленной цепи 10 AWG и 12 AWG, поэтому давайте сосредоточимся на этом типе подключения и объясним, почему было сложнее добиться стабильного подключения.Алюминиевый провод, изготовленный до 1972 года, часто называют алюминием класса ЕС, AA-1350 или алюминием общего назначения. Я буду использовать эти три термина как синонимы.

Несколько факторов привели к заявленным отказам алюминиевых проводов со стальными винтами. Один из наиболее часто цитируемых отчетов по алюминиевой проводке, Отчет комиссии по расследованию алюминиевых строительных проводов, оценил информацию, опубликованную между 1941 и 1978 годами, и выявил 19 различных факторов, которые могли повлиять на контактное сопротивление алюминиевой проводки.2 Наиболее вероятными и часто определяемыми виновниками были: качество изготовления, различия в тепловом расширении и ползучесть. В таблице 1 показаны коэффициенты линейного расширения алюминия, меди, стали и латуни.

Плохое качество изготовления обычно считается основной причиной сбоев соединения. Неправильные методы установки включали неправильно затянутые соединения, провода, неправильно намотанные вокруг крепежных винтов, и алюминиевые проводники, используемые для вставных соединений или с устройствами, предназначенными только для меди (см. Фото 1).

Поскольку соединения часто устанавливались неправильно, инициировалась цепочка событий, которая иногда приводила к сбою соединения. Сначала соединение было слабым из-за неправильного момента затяжки, а физические свойства поверхности раздела алюминий / сталь имели тенденцию со временем ослаблять соединение. Скорость расширения алюминия и стали значительно различается. Поскольку два материала будут расширяться и сжиматься с разной скоростью при различных условиях нагрузки и температуры, у них постепенно будет уменьшаться площадь контакта.Поскольку площадь контакта уменьшилась, сопротивление увеличилось. По мере увеличения сопротивления температура также увеличивалась в точке завершения. Аналогичная проблема возникла, когда алюминиевые проводники были неправильно заделаны вставными соединениями, предназначенными только для медных проводов.

Еще одно свойство алюминия, на которое часто ссылаются, известно как ползучесть проводника. Ползучесть — это свойство всех металлов, и каждый металл имеет уникальную скорость ползучести. Ползучесть — это измерение скорости изменения размеров материала за период времени при воздействии силы при определенной температуре.Алюминиевый строительный провод класса ЕС имеет более высокую скорость ползучести, чем медный строительный провод. Для сравнения, алюминиевые сплавы AA-8000 имеют скорость ползучести, очень похожую на медную строительную проволоку. Это означает, что проводники AA-8000 очень похожи на медные проводники на концах.

Холодный поток — это родственный термин, который также относится к остаточной деформации материала под действием силы; однако холодный поток является результатом мгновенной силы и не меняется со временем. Текучесть на холоде — необходимое свойство металлов, которое позволяет обеспечить хорошее соединение между отдельными компонентами в процессе соединения.

Коррозия часто упоминается как одна из причин выхода из строя алюминиевых соединений. В 1980 году Национальное бюро стандартов провело исследование, чтобы определить причину высокого сопротивления соединений алюминия и стали в сосудах. 3 Исследование показало, что образование интерметаллических соединений (сплавов алюминия и стали) вызывает концевые заделки с высоким сопротивлением, а не коррозия или оксид алюминия. Тонкий защитный слой оксида на алюминиевых проводниках способствует отличной коррозионной стойкости алюминия.Когда заделки выполнены правильно, оксидный слой разрушается во время процесса заделки, позволяя установить необходимый контакт между проводящими поверхностями.

Алюминиевый провод в NEC

Национальный электротехнический кодекс разрешает использование алюминиевого провода с 1901 года, всего через четыре года после того, как в 1897 году был опубликован первый признанный национальный электротехнический кодекс. при рафинировании глинозема из бокситов (процесс Байера в 1889 г.) и производстве расплавленного алюминия из глинозема (процесс Холла-Эру в 1886 г.).5 Для сравнения, многие источники указывают, что медь использовалась в течение тысяч лет, а современная электрическая система возникла только в 1880-х годах.

NEC требует использования проводов из алюминиевого сплава для разветвленной проводки (12–8 AWG) с 1981 года. Кодекс никогда прямо не запрещал алюминиевый строительный провод; однако в начале 1970-х годов был период, когда UL отозвал список алюминиевых строительных проводов и пересмотрел список, чтобы требовать проводов из алюминиевого сплава.

Во время этого процесса не было никаких перечисленных алюминиевых строительных проводов, за исключением оставшихся запасов.Сегодняшняя алюминиевая строительная проволока «новой технологии» изготавливается из алюминиевого сплава серии AA-8000. Эти сплавы были разработаны в конце 1960-х годов и были внесены в список и производились с 1972 года. Примерно в то же время устройства CO / ALR требовались для цепей из алюминиевых проводов и были включены в список UL. Эти устройства были разработаны для надежного использования с проводниками 10 и 12 AWG и должны иметь латунные винты.

Алюминиевые проводники серии

AA-8000 впервые были необходимы NEC в 1987 году.С тех пор язык практически не изменился, и его можно найти в разделе 310.14 NEC 2005 года. Проводники из алюминиевого сплава серии AA-8000 имеют физические свойства, которые значительно отличаются от ранее используемых алюминиевых проводов AA-1350. Чтобы идентифицировать эти проводники в полевых условиях, найдите обозначение «AA-8XXX» в легенде на проводе или кабельной сборке; это единственный тип проводов из алюминиевых строительных проводов, внесенных в список UL.

Строительная проволока из алюминиевого сплава серии

AA-8000 производится в соответствии с ASTM B-800.В США они обычно компактно скручены в соответствии с ASTM B-801. Компактная скрутка уменьшает диаметр жилы на 9–10%. Компактная скрутка позволяет устанавливать проводники в трубопроводах меньшего размера, чем их эквиваленты из сжатых многожильных проводов. Алюминиевые и медные проводники AA-8000 равной силы тока обычно могут быть установлены в кабелепроводе одинакового размера. Приложение C к NEC 2005 содержит отдельный набор таблиц для определения заполнения кабелепровода при использовании компактных многожильных проводов. Эти таблицы в равной степени применимы к компактным многопроволочным алюминиевым или медным проводам.Каждая таблица для компактных многожильных проводов обозначается знаком «(A)» после номера таблицы [т. Е. Таблица C.1 (A)]. Таблица 5A представляет собой отдельную таблицу свойств проводников для компактных алюминиевых проводников и находится в главе 9 NEC.

Хотя многие изменения были внесены в алюминиевые проводники, используемые для изготовления проводов, промышленные изменения в соединителях не менее значительны. В 1978 году UL выпустил стандарт на соединители для алюминиевых строительных проводов. Этот стандарт UL 486B содержит гораздо более строгие методы тестирования, чем требовалось ранее.Сегодня UL 486B был объединен с UL 486A, и комбинированный стандарт содержит требования как для медных, так и для алюминиевых соединителей.

Промышленные стандартные установки

Начиная с 2005 года, NEC начала ссылаться с помощью мелкого шрифта на Национальные стандарты электроустановок (NEIS), новую серию стандартов, опубликованных Национальной ассоциацией подрядчиков по электротехнике (NECA). Одним из этих стандартов является NECA / AA 104-2000, озаглавленный «Рекомендуемая практика установки алюминиевых строительных проводов и кабелей.Согласно предисловию к NECA / AA 104-2000, стандарты «определяют минимальный базовый уровень качества и мастерства для установки электрических продуктов и систем» 6. Этот стандарт был разработан совместно с Алюминиевой ассоциацией. NECA в настоящее время разрабатывает эквивалентный стандарт для прокладки медных проводов в зданиях.

Установка алюминиевого строительного провода требует того же процесса, что и медного строительного провода. Изоляция должна быть снята с отдельных проводников с помощью инструментов, изготовленных для данного типа проводника и типа изоляции, или стандартными методами, такими как зачистка или обрезка изоляции с проводника.Никогда не разрезайте изоляцию кольцом, так как вы рискуете порезать проводники внутри. Одно из распространенных представлений об алюминиевой строительной проволоке состоит в том, что она более подвержена разрыву при надрезе, чем медная строительная проволока. Это мнение основано на опыте использования алюминиевой проволоки «старой технологии», которая была сделана из алюминия класса AA-1350 или EC до 1972 года. В то время доступная проволока класса EC состояла из алюминия с чистотой 99,5%, закалки и была более чувствительной к зазубринам, чем медь. строительный провод. Это уже не так, поскольку строительная проволока из алюминиевого сплава AA-8000 представляет собой полностью отожженный провод из алюминиевого сплава, который является очень прочным и гибким.

Фото 2. Обозначения на серийно выпускаемом проводнике AA-8000

Если на конце используется компрессионный соединитель, неизолированный провод следует затем вставить в корпус соединителя и обжать с помощью инструмента, рекомендованного производителем соединителя. Компрессионные соединители обычно имеют маркировку с требуемым размером матрицы. После завершения процесса обжатия с проводника следует удалить излишки оксидного ингибитора.

При оконцовке проводника соединителем с установочным винтом, неизолированный провод следует очистить проволочной щеткой и нанести на него ингибитор окисления.Затем винт следует затянуть с помощью динамометрического ключа или динамометрической отвертки. Использование этих инструментов гарантирует, что соединение будет затянуто до значения крутящего момента, рекомендованного производителем соединителя. Чрезмерная затяжка винта может иметь такое же пагубное влияние на долговременную работу соединения, как и ослабление соединения. Многие электрики считают, что «чем плотнее, тем лучше». К сожалению, чрезмерная затяжка может привести к повреждению проводов и точек подключения.

Правильная затяжка (момент затяжки) важна для достижения надежного соединения.После достижения надлежащего крутящего момента нет необходимости возвращаться и повторно затягивать проушину через некоторое время с проводниками из алюминиевого сплава серии AA-8000. Однако все электрические соединения следует периодически проверять в соответствии с NFPA 70B.7

.

Ингибитор оксида

Использование ингибитора оксида считается хорошим качеством изготовления для всех 600-вольтных оконечных устройств, независимо от того, имеют ли они медные или алюминиевые проводники. Ингибитор оксидов обеспечивает барьер в точке соединения, который исключает попадание влаги и других потенциально вредных веществ из окружающей среды.Ингибитор оксида должен быть совместим с типом проводника. Различные производители делают соединения, которые можно использовать только с медью, только с алюминием или одновременно с медью и алюминием. Обязательно выберите состав, указанный для приложения. Компрессионные соединители часто поставляются предварительно заполненными соответствующим ингибитором оксидов. Когда разъемы проверяются на соответствие стандарту UL 486B, запрещается чистить провод щеткой или истирать провод, а ингибитор окисления может использоваться только в том случае, если разъем предварительно заполнен антиоксидантом.Поэтому механические заделки установочных винтов испытываются без использования проволочной щетки и ингибитора окисления.

Согласно UL GuideInfo (Белая книга UL) для соединителей проводов (ZMVV) можно использовать ингибитор окисления для алюминиевого или медного провода, если производитель соединителя рекомендует его использование в документации соединителя. Ингибитор оксида имеет наибольшее значение при создании соединений между непокрытой медью и алюминием. Этот тип соединения подвержен гальванической коррозии в присутствии электролита.Поскольку сегодня большинство наконечников изготовлено из луженого алюминия, гальваническая коррозия ограничена, за исключением случаев сильной электролитической среды или значительного повреждения покрытия разъема.

Проволочная щетка

Для провода 600 В перед нанесением ингибитора окисления и заделкой проводника следует очистить проволочной щеткой оголенный провод. Этот шаг позволит удалить излишки оксида с медного или алюминиевого провода и удалить любые части изоляции или другие загрязнения, которые могут помешать вашему соединению.Тонкий слой оксида, который естественным образом присутствует на медных или алюминиевых проводниках, будет разрушен при физическом действии затягивания соединения с установочным винтом или обжатия соединения сжатия. Согласно списку UL для соединителей проводов (ZMVV), очистка алюминиевых или медных проводов проволочной щеткой может выполняться, если производитель соединителя рекомендует ее использование в документации соединителя.

Механическое против сжатия

Проушины для механических установочных винтов надежны при использовании с проводниками AA-8000 или медными проводниками.Большинство имеющихся в продаже ушей, поставляемых с оборудованием, изготовлены из корпуса из алюминиевого сплава серии AA-6000, покрытого оловом. UL 486B позволяет изготавливать алюминиевые разъемы без этого покрытия, но только для разъемов, рассчитанных только на алюминиевые проводники. Поскольку стандартный наконечник имеет два номинала, он покрыт оловом для предотвращения гальванической коррозии между медным проводом и алюминиевым разъемом.

Компрессионные соединители доступны только для алюминия, только для меди или двойного класса для меди и алюминия.Примеры типичной маркировки разъемов приведены на фото 4. Некоторые компрессионные разъемы предварительно заполнены антиоксидантом, а некоторые нет. При принятии решения о выборе или установке компрессионных или установочных винтовых соединителей наиболее важным фактором является приложение. Установленные как в полевых условиях, так и в лабораторных испытаниях, резьбовые соединения одинаково надежны как на медных, так и на алюминиевых проводниках.8

Шайба Бельвиль

NECA / AA 104-2000 (стр. 10) рекомендует использовать шайбу Бельвилля при подключении алюминиевых проводов к существующей медной шине или шпилькам.NFPA 70B указывает в 24.4.2.1, что если пружинная шайба Бельвилля была сплющена, ее следует ослабить и повторно затянуть в соответствии со спецификациями производителя. Сплющенная шайба Бельвилля указывает на чрезмерную затяжку или возможный перегрев и потерю терпения. Если присутствует изменение цвета, шайба, скорее всего, была перегрета и ее следует заменить.

Штыревые соединители

Использование штыревых соединителей (адаптеров) широко считается приемлемым требованием при спецификации или установке алюминиевых проводов.Использование штыревых соединителей позволяет использовать алюминиевые проводники, когда предоставленный проводник не предназначен для использования с алюминием. Например, штыревой соединитель с алюминиевыми проводниками может использоваться, если существующие заделки оборудования рассчитаны только на использование с медными проводниками, или существующие заделки не имеют надлежащего размера для требуемого размера алюминиевого проводника (т. Е. Наконечник с максимальным размером 500- 1 тыс. км (предусмотренный для использования с проводником на 750 тыс. км). В этих ситуациях можно использовать штыревой соединитель для перехода от алюминиевого проводника к несовместимой клемме.

Фото 3. Алюминиевый многожильный многожильный провод

Следует проявлять осторожность при установке штыревых соединителей (также известных как адаптеры проводов). В Руководстве UL для адаптеров соединителей проводов (ZMOW) указано, что «Адаптеры, которые собираются на провод с помощью специального инструмента, предназначены для сборки с использованием инструмента, указанного производителем в инструкциях, которые прилагаются к единичному контейнеру, в котором находятся адаптеры. упакованы. Такие инструменты обозначаются соответствующей маркировкой.«При проверке установки штыревых соединителей следует убедиться, что использовались соответствующий инструмент и метод установки. На соединителе обычно указывается требуемый штамп, и использование подходящего инструмента можно проверить, осмотрев обжим. Если соединитель был установлен с помощью обжимного устройства без матрицы, инспектор должен запросить у производителя разъема документацию, подтверждающую, что используемый обжимной пресс был рекомендован производителем разъема.

Установка с неправильно установленными штыревыми соединителями может привести к перегреву соединений и возникновению опасной ситуации.Возможные результаты использования неправильного инструмента могут включать в себя недостаточную или чрезмерную обжимку соединений. Любое из этих условий может привести к перегреву и нарушению соединений.

Штыревые соединители

не требуются для подключения проводов из алюминиевого сплава AA-8000 к механическим винтовым соединителям с двойным номиналом надлежащего размера, перечисленным в UL 486B. Промышленным стандартом для проушин в оборудовании является использование проушин из алюминия двойного номинала. Эти проушины обычно изготавливаются из алюминиевого сплава серии AA-6000 и покрываются оловом.Лабораторные и полевые установки доказали, что проводники AA-8000 столь же надежны, как и медные строительные провода, при правильной установке на зажимные винты.9 Как следствие этого утверждения, неправильная установка как медных, так и алюминиевых проводов подвержена поломке.

Наиболее частая точка отказа в электрических цепях находится на оконечной нагрузке. Использование ненужных штыревых разъемов увеличивает количество соединений и может значительно увеличить риск отказа в цепи.Кроме того, поскольку штыревые соединители обычно требуют специальных и / или запатентованных инструментов, а также определенного метода и количества обжимов, вероятность неправильных соединений намного выше, чем при использовании обычных наконечников для установочных винтов. Следует избегать спецификации и установки штыревых разъемов без крайней необходимости.

Гибкость

Таблица 1. Коэффициенты расширения

Благодаря процессам легирования и отжига, проводники AA-8000 более гибкие, чем медные проводники с эквивалентной токовой нагрузкой.10 NEC начала осознавать это различие в физических свойствах после пересмотра таблицы 312.6 (B), которая требует одинакового пространства изгиба на клеммах для медных проводов одинаковой силы тока и проводов AA-8000. Например, для меди 500 тыс. Куб. М потребуется такое же пространство для гибки, как для алюминия AA-8000 объемом 750 тыс. Куб.

Растягивающее усилие

Строительная проволока из алюминиевого сплава серии

AA-8000 имеет более высокое отношение прочности к весу, чем медная строительная проволока. Поскольку для достижения такой же проводимости медь должна быть примерно вдвое тяжелее, AA-8000 имеет неотъемлемое преимущество при вертикальном применении и при протягивании через кабелепровод.При прокладке проводов AA-8000 в вертикальных кабелепроводах в Таблице 300.19 (A) в NEC перечислены допустимые расстояния до того, как для проводов потребуется снятие напряжения. При протягивании проводов по кабелепроводу расчет натяжения при растяжении всегда следует производить перед протяжкой. Существует множество программ и примеров, объясняющих, как рассчитать растяжение. Одним из факторов, который изменяется для разных проводников в расчетах, является максимально допустимое растягивающее напряжение; для проводов серии AA-8000 он равен 0.006 фунтов / смил. Для меди это значение составляет 0,008 фунта / смиль. При протягивании используйте указанный состав для протяжки проводов, который рассчитан на изоляцию проводника.

Заключение

Как и в случае с большинством продуктов, используемых в электротехнической промышленности, существует разнообразная информация по установке и использованию алюминиевой строительной проволоки. Большая часть информации не поддерживается и просто неверна. Статьи без ссылок, анекдотические примеры и ужасные предупреждения должны быть тщательно проанализированы, чтобы определить, есть ли доказательства в поддержку сделанных заявлений.

Алюминиевая строительная проволока сегодня не менее безопасна и надежна, чем медная строительная проволока. Перечисленные соединители оцениваются и изготавливаются специально для алюминиевых соединений. Проводники AA-8000 уже более 30 лет проходят испытания в полевых условиях, подтверждающие их надежность, и уже почти 20 лет получают признание в NEC.

Проводники из алюминиевого сплава серии

AA-8000 обеспечивают безопасный и надежный метод проектирования и монтажа электрических систем. Они доступны в виде одножильных проводов, в виде кабельных сборок, таких как кабель MC и кабель SE, а также множество других конфигураций для удовлетворения потребностей различных установок.

Для получения дополнительной информации

Если у вас есть вопросы по поводу информации в этой статье, свяжитесь с автором по телефону (702) 341-5856 или по электронной почте [email protected]

Список литературы

1 «Светящиеся электрические соединения». Электрическое строительство и обслуживание (февраль 1978 г.): 57-60.

2 Wilson, J. Tuzo. «Отчет комиссии по расследованию алюминиевой проводки в зданиях, часть 2». Queen’s Printer для Онтарио (1979): 106-107.

3 Ньюбери Д. и Гринвальд С. «Наблюдения за механизмами образования высокоомных переходов в соединениях алюминиевых проводов». Журнал исследований Национального бюро стандартов (1980): 429-440.

4 Дэниэлс Г. «Споры по поводу алюминиевой проводки». Popular Science (май 1976 г.): 58.

5 Веб-сайт Международного института алюминия. (2000) Получено 3 октября 2005 г. с http://www.world-aluminium.org/history/index.html.

6 NECA / AA 104. «Прокладка алюминиевых строительных проводов и кабелей.”Национальная ассоциация подрядчиков по электротехнике (2000 г.): 1-26.

7 NFPA 70B. «Рекомендуемая практика обслуживания электрооборудования». (2002).

8 Ganatra, R. и McKoon, T. «Надежность соединений: сравнение многожильных проводников из алюминиевого сплава и электрически эквивалентных медных проводников». Wire Journal International (1998).

9 Там же.

10 Бекман М. и Ганатра Р. «Характеристики гибкости и упругого возврата проводников с изоляцией на 600 болтов.Новости IAEI (июль / август 1997 г.).

Алюминиевая проводка Fiasco | Hackaday

Перед тем, кто решит построить дом, стоит непростая задача. Достаточно сложно выступать в роли генерального подрядчика для кого-то другого, но когда вы решаете построить собственный дом, как это сделали мои родители в начале 1970-х, это еще сложнее. Есть миллион решений, которые нужно принять в бедной информацией и быстро меняющейся среде, и один неверный шаг может буквально бросить камень в камень то, с чем вам придется жить вечно.Добавьте к этому скудный бюджет, с которым приходилось работать моим людям, и удивительно, что они смогли преуспеть так же хорошо, как и они.

Тем не менее, в некоторых случаях это был вызов. Я помню, как мой отец мучился с проводкой в ​​доме. Было бы гораздо дешевле использовать алюминиевую проводку, поскольку цена на медную проволоку в последнее время резко выросла. Он укусил пулю и попросил электрика установить медь вместо нее, что в конечном итоге оказалось мудрым выбором, так как вскоре после этого дома, поддавшиеся зову сирены о более дешевой проводке, начнут гореть по всей территории Соединенных Штатов.

То, что произошло в конце 60-х — начале 70-х годов в сфере бытового и коммерческого электрооборудования, было дорогим, а в некоторых случаях трагическим уроком техники отказа. Давайте посмотрим, как это все произошло.

Дешево или хорошо — выберите один

Цены на медь резко выросли в конце 60-х и снова в начале 70-х годов. Источник: Цены на медь — 45-летний исторический график

Чтобы понять фиаско с алюминиевой проводкой, стоит иметь в виду не только вопросы материаловедения и электротехники, но и рыночные силы, которые сделали алюминиевую проводку в жилищном строительстве столь привлекательной в последнее время. время.В начале 60-х годов мировое производство меди было высоким, но добровольные ограничения производства, направленные на сокращение перенасыщения, немного подняли цены. Примерно в то же время эскалация войны во Вьетнаме и бум жилищного строительства увеличили спрос на медь, в то время как национализация медной промышленности зарубежными производителями и забастовки горняков ограничили предложение. Сжатая на обоих концах уравнения спроса и предложения, цена на медь с 1962 по 1964 год почти утроилась.

Медный провод долгое время был стандартом для разводки жилой и коммерческой ответвленных цепей, проложенных от центра нагрузки до источников света и розеток вокруг конструкции.Электрики хорошо знали медь, электрические коды были написаны вокруг ее рабочих характеристик, а производители оборудования разработали переключатели, розетки и соединители специально для медного провода. Но, несмотря на то, что медь была укоренившейся, рост цен начал превращать медную проволоку в анобтаний, и электрические подрядчики начали ощущать давление на чистую прибыль. Что-то нужно было отдать.

Алюминиевый провод должен быть большего размера, чтобы пропускать тот же ток, что и медный. Источник: Inspectapedia

Введите алюминий.Алюминий является отличным проводником электричества — без учета драгоценных металлов он занимает место сразу после меди в диаграмме проводимости. Алюминий уже давно используется для электропроводки, но в основном коммунальными предприятиями для воздушной проводки в распределительной системе, где его легкий вес и низкая стоимость являются огромными преимуществами. Алюминий также использовался в жилищном строительстве, в основном, в линиях электропередач от опоры электросети до метра и далее в центр нагрузки. Но в то время как алюминий был обычным явлением в разветвленных цепях с большей силой тока для электрических сушилок и плит, он не использовался для легких ответвленных цепей, составляющих основную часть проводки дома.Все это должно было измениться.

Производители проводов начали производить алюминиевый провод для цепей 15 А и 20 А в ответ на медный кризис. В таких цепях обычно используется медный провод 14 AWG и 12 AWG соответственно. Но такой же хороший проводник, как и алюминий, по-прежнему составляет всего около 60% от проводимости меди, поэтому алюминиевый провод для ответвленных цепей необходимо увеличить до следующего размера AWG — 12 AWG для цепей на 15 ампер, 10 AWG для 20 ампер. Производителям приходилось использовать больше металла, но алюминий был настолько дешевле, что это имело экономический смысл.Так алюминиевый провод начал проникать в жилые ответвления, в период с 1965 по 1972 год их было около двух миллионов домов.

Ползучий

Это решение приведет к обратным результатам по нескольким причинам. Прежде всего, производители выбрали для проволоки алюминиевый сплав. В электрических проводах используется сплав AA-1350. Хотя AA-1350 идеально подходит для использования в надземных и подземных распределительных сетях, он представляет собой чистый алюминий с добавлением небольшого количества металлов, и его физические свойства заметно отличаются от меди.Из-за более высокого коэффициента теплового расширения алюминий AA-1350 проявляет значительную ползучесть, при которой проволока деформируется при расширении и сжатии из-за нагрева.

Розетка, которая перегрелась и сгорела из-за сползания алюминиевой проводки. Источник: Electrical Forensics

Ползучесть может быть очень плохой в электрическом соединении. Любой проводник нагревается по мере прохождения через него большего количества тока, но алюминий расширяется больше, чем медь, из-за более высокого коэффициента расширения. Расширяющийся и сжимающийся провод может фактически откручивать клеммы, ослабляя провод и вызывая дуги, которые вызывают больший нагрев и ползучесть, пока, наконец, не создадут источник воспламенения внутри стен дома.

Расплавленный провод в панели выключателя. Источник: Structure Tech

Creep усугубляется неправильной установкой, которая, как правило, происходила часто, когда электрики переходили с меди на алюминий. Алюминий намного мягче меди, поэтому добиться правильного момента затяжки резьбовых соединений было труднее. Алюминий также быстро окисляется при контакте с воздухом, образуя тонкий изолирующий барьер, который может увеличить сопротивление соединения. Перед заделкой алюминиевые провода должны были быть обработаны антикоррозийными составами, но это было редко.А производители розеток и выключателей не торопились приспосабливать свои продукты к потребностям алюминия, что приводило к изворотливым соединениям, которые были еще более подвержены сползанию.

Наконец, похоже, что основную химию проигнорировали. Напомним, что гальванические эффекты возникают всякий раз, когда разнородные металлы контактируют друг с другом. Все, что нужно для того, чтобы вызвать коррозию, — это немного электролита, вроде конденсации водяного пара из теплого нагретого воздуха, проникающего в холодную внешнюю стену и проводку. Корродированные соединения — это соединения с высоким сопротивлением, дающие предсказуемые результаты.

Конец строки

Когда начали гореть дома с алюминиевой проводкой, пожарные и страховые агенты не могли не заметить проблему, и времена электромонтажа с AA-1350 подошли к концу. К 1972 году электротехническая промышленность модернизировала алюминиевую проводку, прямо от пересмотренных электрических кодов, определяющих новые формулы для выбора размеров алюминиевой проводки, до производителей устройств, которые изменили свои продукты, чтобы они были совместимы с алюминиевым проводом. Производители проволоки также изменили свою продукцию, разработав новые сплавы серии AA-8000, в состав которых входит железо, чтобы уменьшить склонность к ползучести.

Однако все это не спасло алюминий в ответвленных цепях. К середине 70-х годов алюминий исчез из большинства ответвлений новых конструкций, но не раньше, чем был нанесен ущерб. Было установлено огромное количество алюминиевой проводки, и дома той эпохи подвергаются тщательной проверке со стороны домашних инспекторов, когда они переходят из рук в руки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*