Способы соединения электрических проводов из меди и алюминия

Как лучше соединить алюминиевые провода между собой

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

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

1. Сварка.
2. Опрессовка.
3. Спаивание.
4. Соединение при помощи клемм.

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

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

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

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

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

Скрутка

Алюминиевые провода зачастую соединяют между собой при помощи скрутки. Это наиболее простой, но и самый опасный метод соединения проводов между собой.

Последовательность действий при использовании данной технологии будет следующий:

1. Сначала, с проводов снимают изоляцию приблизительно по 4-5 см с каждой стороны. Удобнее всего здесь применять специальный инструмент, предназначенный именно для этой цели.
2. Теперь контакты следует обезжирить. Для этого их придется протереть тряпкой, предварительно смоченной в ацетоне.
3. Наждачной бумагой удаляют оксидную пленку с поверхности металла, то есть зачищают его до получения металлического блеска.
4. Провода скрещивают друг с другом, после чего одна из жил максимально плотно накручивается на другую при помощи пассатижей.
5. Второй провод таким же способом накручивается на первый.
6. Скрутку теперь следует заизолировать при помощи изоляционной ленты. Профессиональные электрики также рекомендуют воспользоваться специальной термоусадочной трубкой или кембриком. С его помощью можно качественно предохранить оголенную область от негативного воздействия внешней среды.

В принципе, технология довольно-таки простая. Надо лишь помнить о том, что жилы требуется оголять минимум на 4-5 см, а скрутку производить не вручную, а только при помощи пассатижей, чтобы провода прилегали к другу максимально близко.

Если этого не сделать, то в результате получится неплотный контакт, из-за чего участок может сильно нагреваться. В свою очередь, такой эффект вызывает короткое замыкание, а в некоторых случаях даже пожар.

Резьбовое соединение

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

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

Эффективные способы

Разработаны эффективные способы, позволяющие без особенных неблагоприятных последствий соединить медные и алюминиевые проводники. Рассмотрим правильные методы соединения детальнее.

На болтах

Проводники можно соединить с помощью болтов. Для этого очищенная жила изгибается кольцом по диаметру болта. Между головкой болта, гайкой и кольцами жил прокладываются стальные шайбы. Предпочтительнее использовать шайбы, изготовленные из нержавеющей стали. Между гайкой и крайней шайбой прокладывается гравёр (пружинная шайба), поджимающая витки и обеспечивающая плотность контакта с течением времени.

Болтовое соединение

После сборки такой конструкции, гайка плотно затягивается. Контакт защищается изолентой.

Данный способ обеспечивает достаточную надёжность и нивелирует негативные последствия контакта различных материалов. В случае необходимости полученный узел можно разобрать, выполнив ревизию контакта, замену проводников или крепёж дополнительных жил. Минус – в больших габаритах такого соединения.

С помощью зажима типа «Орех»

Выполняется с помощью специального приспособления, состоящего из двух стальных пластин, стягиваемых болтами. Верхняя пластина деформирована под размещение проводов. Узел размещается в поликарбонатном корпусе, обеспечивающем его изоляцию.

Прозвище «Орех» объясняется внешним сходством по причине двух половин данного приспособления.

Порядок установки такого узла:

1. Разбирается корпус, с демонтажем стопорных колец;
2. Очищаются жилы на участок, равный длине планок;
3. После откручивания болтов, очищенные жилы укладываются в предусмотренные пазы;
4. Сжим плотно затягивается болтами;
5. Закрывается корпус и фиксируется стопорными кольцами.

Также соединение отличается достаточной надёжностью. Недостатки заключаются в необходимости приобретения сжима (он продаётся в магазинах, торгующих электротехнической продукцией) и недостаточной герметичности корпуса. В результате внутрь может проникать влага и пыль, забивая соединение.

Чтобы обеспечить герметичность сжима, корпус дополнительно покрывают слоем изоленты. Но данный способ не рекомендуется использовать для выполнения контакта, работающего на открытом воздухе.

На клеммной колодке

Клеммная колодка выполняется из изолирующего прозрачного пластика и состоит из нескольких соединённых ячеек. Внутри каждой ячейки размещены латунные гильзы и винтовые зажимы.

Очищенные концы проводов вставляются в ячейку с разных сторон и зажимаются винтами. Вставлять жилы необходимо таким образом, чтобы исключить возможность их соприкосновения в гильзе.

Если используется провод, состоящий из нескольких проволочек, необходимо устанавливать специальные наконечники, объединяющие жгут воедино.

Указанный способ отличается следующими преимуществами:

• простотой и быстротой сборки;
• разъёмным характером, благодаря чему не представляет труда разобрать контакт.

Недостатки связаны с низкой надёжностью и необходимостью регулярной ревизии. Алюминиевый провод под прижимом со временем начинает перетекать, поэтому плотность контакта ослабевает, и винт требуется поджать. В противном случае возрастает вероятность ослабления контакта с его перегревом, вплоть до воспламенения.

Самозажимными клеммами

Этот способ ещё проще. Продаются специальные приспособления, не требующие зажатия винтами, и обеспечивающие необходимую плотность крепления после вставки провода. Прозрачный материал корпуса позволяет удостовериться в правильной установке провода и надёжности контакта.

Указанный способ отличается аналогичными достоинствами, кроме возможности многоразового применения.

Однако выпускаются специальные рычажковые клеммы, позволяющие использовать данное приспособление несколько раз. Жила в них фиксируется рычажком, воздействуя на который соединение можно разобрать.

Из наиболее известных производителей данных приспособлений – компания «WAGO». Клеммы указанной фирмы дополнительно покрываются внутри специальным составом, нивелирующим гальваническую несовместимость меди с алюминием.

Монтаж шинопровода MDY

СОДЕРЖАНИЕ 1. Инструкция по монтажу соединений

1. Общие инструкции по выполнению соединений
2. Удлинения
3. Соединение рамы шинопровода
4. Соединения токовых шин
5. Монтаж соединительных кожухов
6. Удлинение шинопровода гибкими удлинителями
7. Присоединение шинопровода к щиту
8. Присоединение шинопровода к щиту сверху
9. Присоединение шинопровода к щиту снизу

Присоединение шинопровода к трансформатору
Опоры и подвеска шинопровода
Предельно допустимые токи и габариты шинопровода
Подъем шинопровода

1. Подъем шинопровода в горизонтальном положении
2. Подъем шинопровода в вертикальном положении

1. Инструкция по монтажу соединений

1.1 Общие инструкции по выполнению соединений

При присоединении шинопровода к алюминиевым или медным шинам (вводным шинам щита, полюсам трансформатора и при удлинении шинопроводов) соблюдаются следующие инструкции. Присоединение алюминиевой шины к алюминиевой шине выполняется следующим образом:

Черт. 1; Присоединение алюминиевой шины к алюминиевой шине

1. Ал. шина
2. Болт
3. Уравнительная шайба
4. Тарельчатая шайба
5. Гайка

В сухих и влажных помещениях алюминиевую шину можно соединить прямо с другой алюминиевой шиной с применением смазки. Соединяемые поверхности шлифуют и чистят стальной щеткой. Алюминиевые поверхности чистят применяя смазку например стальной щеткой с короткими щетинами. Присоединение медной шины к медной шине выполняется следующим образом:

Черт. 2; Присоединение медной шины к медной шине

1. Медная шина
2. Болт
3. Уравнительная шайба
4. Тарельчатая шайба
5. Гайка

Соединение медных поверхностей можно выполнять без шлифовки или чистки щеткой.

Присоединение медной шины к алюминиевой шине выполняется следующим образом:

Черт. 3; Присоединение медной шины к алюминиевой шине

1. Медная шина
2. Алюминиевая шина
3. Болт
4. Уравнительная шайба
5. Тарельчатая шайба
6. Гайка

В сухих помещениях алюминиевую шину можно присоединять к медной шине прямо с применением смазки. Соединяемые алюминиевые поверхности шлифуют и чистят стальной щеткой. Кроме этого алюминиевые поверхности смазывают с помощью щетки. Во влажных помещениях между соединением устанавливают луженую медную прокладку.

Прим! При применении луженых медных прокладок запрещается использовать царапающие инструменты.

Кратко о возможных вариантах коммутации

Электромонтажники пользуются различными приемами соединения проводников – от простейшей изолированной скрутки до обжима специальными гильзами.

Некоторые процедуры требуют дополнительных расходных материалов и специальных инструментов, другие выполняются вручную.

Вопрос о выборе наиболее надежных способов соединения стал актуальным, когда увеличилась нагрузка на домашнюю сеть – появилось множество мощных приборов, соответственно, ужесточились требования к применению проводников и электроустановок.

Точки соединения проводов – наиболее уязвимые места в цепи. Если контакты подключены неправильно, со временем происходит перегрев и искрение, провода могут оплавиться, вспыхнуть и причинить вред человеку и имуществу

Факторы, влияющие на выбор способа:

• суммарное сечение проводников;
• тип и способ изоляции кабелей;
• материал, из которого изготовлены провода;
• назначение коммутационного узла;
• внешние условия подключения;
• степень подвижности соединения и пр.

Монтажник на месте определяет, как он произведет коммутацию, с учетом перечисленных факторов. Многое зависит от его навыков пользоваться специальным инструментом (паяльником, сварочным аппаратом, обжимными клещами) и материалами, которые есть под рукой.

Однако профессионалы всегда имеют при себе монтажный комплект и используют способы, рекомендуемые нормами ГОСТ и ПУЭ.

Сегодня можно столкнуться с самыми разными вариантами соединения проводов:

Галерея изображений

Фото из

Самый старый способ, который можно было использовать для сборки цепей с невысокой нагрузкой. Требует минимума времени, а из материалов – только моток изоленты. Скрутка считается слабым соединением

Выполняется для увеличения надежности скрученных проводников. Для проведения пайки необходим припой, флюс и специальный электроинструмент – паяльник. Отличается трудоемкостью и подходит на для всех видов соединений

Контактным разогревом скрученные проводники превращают в единый монолит. Минусы – использование сварочного инверторного аппарата, трудоемкость. Необходимы специальные навыки и квалификация

Пластиковые изделия для соединения только пары проводниковых жил. Провода закрепляются в корпусе коробки винтами. Способ популярный, экономичный, но подходит не для всех типов проводов

Для коммутации двух проводников потребуется болт с гайкой и три шайбы, которые устанавливаются между жилами и с обеих сторон. Минусы – большой объем, требуется много изоляции, соединение со временем может «разболтаться»

Коммутация происходит не за счет затягивания винтов, а пружинным соединением. Общеизвестным примером такого вида клемм стали изделия Wago, обеспечивающее надежность и возможность работы с несколькими проводниками сразу

Разноцветные изолирующие колпачки с пружинным устройством применяют для быстрой и экономичной коммутации проводников в распредкоробках, отличаются надежностью

Соединение, обжатое гильзой, считается одним из самых надежных, безопасных и эффективных, однако требует больше времени для монтажа, специального инструмента и навыков. Еще один минус – оно является неразъемным и не подлежит ремонту

Вариант #4 – клеммные коробки

Вариант #5 – болтовое соединение

Вариант #6 – пружинные клеммы

Вариант #7 – пластиковые колпачки

Вариант #8 – опрессовка гильзами

Согласно ПУЭ 2.1.21, простая скрутка в принципе не должна использоваться для коммутации. Разрешены только сварка, пайка, опрессовка и различные виды зажимных устройств.

Для выполнения пайки или сварки не всегда под рукой есть специальное оборудование, особенно, если работы выполняет любитель. Поэтому целесообразно рассмотреть способы, которые являются одновременно надежными и доступными.

Виды электрических соединительных колодок

Устройства для коммутирования проводки выбирают в зависимости от назначения. Среди множества моделей подбирается оптимальный вариант. Существует несколько способов фиксации проводников в колодках.

Пружинные

Распространенный вариант изделий пружинного типа – самозажимные клеммы. Они бывают одноразовые и многоразовые. В первом случае после закрепления провод нельзя вытащить без существенных повреждений. В многоразовых моделях он освобождается с помощью рычага. Плюсы способа:

• для монтажа не требуется опыта и инструментов;
• зачищенный конец провода фиксируется пружиной после вставления в паз;
• соединение надежное и долговечное.

Подпружиненные контактные пластины из меди без повреждений фиксируют многожильные провода. Качество соединения проводки не зависит от профессионализма мастера. Даже новичок без труда справится с самозажимным механизмом. Лидером в производстве устройств с автоматическим зажимом контактов является немецкая компания WAGO. Минусом считается высокая стоимость изделий.

Винтовые

Винтовые соединители удерживают провод на контактной площадке с помощью давления винта. Металлический зажим помещен в пластмассовый корпус. Преимущества коммутаторов:

• возможность использовать многократно;
• колодка состоит из множества частей;
• монтаж осуществляется одной отверткой.

Недостатки винтовых колодок:

• чувствительность к вибрации;
• не рекомендуется для алюминиевого кабеля;
• требуется регулярное обслуживание (затягивание винтов).

Ножевого типа

Коммутаторы ножевого типа устанавливаются в цепях системы зануления. Они рекомендуются на участках, где провод не разрезают по требованиям безопасности. Их особенность – отсутствие необходимости снимать изоляцию с контакта. Провод вставляется в клеммник, где специальный нож прорезает оплетку и надежно фиксирует жилу. Такой тип соединителей имеет свои преимущества:

• ускоряется монтаж;
• компактные габариты;
• не требуются профессиональные навыки для установки.

Ножевые клеммники не используются для силовых цепей, чаще всего их применяют для подключения аудиотехники.

Клеммы на пластиковых колодках

Колодки используются для соединения двух проводов. Они бывают с различным диаметром отверстия для токопроводящей жилы. Устройства позволяют соединять кабели с одной или несколькими жилами, проводники различного сечения. Конструкция колодок исключает процессы окисления при коммутации проводов из меди и алюминия. Некоторые модели заполняются пастой, препятствующей коррозии. Специальная выемка в пластике предотвращает давление на жилу при закручивании винта. Прозрачный корпус изделий дает возможность оценить состояние контактов.

Зажимы для ответвлений типа «орех»

Зажим для ответвления магистрального ответвления без разделения состоит из пластикового корпуса и металлических пластин с болтами. На плашках имеется пазы для контактов. При выборе модели учитывают сечение магистрального провода и ответвления. Такой соединитель можно использовать для коммутации проводов из алюминия и меди. Между двумя плашками находится разделительная пластина из латуни.

Для распределительных коробок

В распределительную коробку заводят провода всех подключаемых устройств. Клеммники для распаячных коробок предназначены для разветвления электропроводки. Их корпус изготавливают из поликарбоната, а контактную площадку из меди. Фиксация осуществляется пружинным механизмом.

С предохранителем

Устройства имеют в конструкции дополнительный элемент – плавкий предохранитель. Клеммы получаются увеличенного размера. Они устанавливаются в сетях постоянного и переменного тока. Сфера применения – коммутация электроприборов без встроенных предохранителей и установка в щиток на DIN рейку.

Соединение скруткой

Если у вас по каким-то причинам нет возможности применять другие способы соединения электрических проводов, можете воспользоваться скруткой, только сделайте её качественно. Очень часто она используется как временный вариант и заменяется в последующем более надёжными способами коммутации.

Как соединить провода с помощью скрутки? Для начала зачищаются жилы на 70-80 мм. Главное, все коммутируемые проводники закручивать в одну единую скрутку одновременно, а не наматывать один вокруг другого.

Многие ошибочно начинают закручивать жилы между собой с того места, где заканчивается изоляционный слой. Но лучше в этом месте зажать обе жилы одними пассатижами, а вторыми захватить кончики проводов и производить вращательные движения по направлению часовой стрелки.

Если сечение провода маленькое, вы можете сделать скрутку руками. Выровняйте проводники по срезу изоляции и крепко держите их в этом месте левою рукою. Все коммутируемые кончики выгните в один единый загиб под углом 90 градусов (длины загиба в 10-15 мм будет достаточно). Правой рукой держите этот загиб и вращайте по ходу часовой стрелки. Это надо сделать крепко и прочно. Если руками в конце уже сложно крутить, воспользуйтесь пассатижами, как описано выше. Как только скрутка станет ровной и красивой, можете обрезать загиб.

Можно и несколько проводов так соединить, но тогда, чтобы легче было их скручивать, делайте длиннее загиб, где-то порядка 20-30 мм.

Как правильно выполнить скрутку проводов показано в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=5tt_fqCjsQw

Также существует способ выполнения скрутки проводов с помощью шуруповерта, о нем смотрите тут:

О скрутке проводов с помощью специального инструмента смотрите здесь:

Теперь полученную скрутку надо тщательным образом заизолировать. Для этого используется изолента. Не жалейте её, наматывайте в несколько слоёв, причём изолируйте не только само соединение, но и заступите на 2-3 см поверх изоляции жил. Таким образом, вы обеспечите скрутке изоляционную надёжность и убережёте контактное соединение от попадания влаги.

Заизолировать соединение проводов можно и с помощью термотрубок. Главное не забыть надеть трубку заранее на одну из соединяемых жил, а потом насунуть на место скрутки. Под тепловым воздействием термическая трубка сжимается, поэтому слегка нагрейте её края, и она прочно обхватит провод, тем самым обеспечивая надёжную изоляцию.

Если скрутка выполнена качественно, есть вероятность того, что она прослужит вам долгие годы, при условии нормальной величины нагрузочного тока в сети. Но всё-таки лучше на этом этапе не останавливаться и укрепить место соединения сваркой либо пайкой.

Соединение через болт и стальные шайбы

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

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

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

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

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

Без нее контакт со временем ослабнет.

Особо нужно отметить, что не рекомендуется использовать оцинкованные болты или шайбы.

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

Вот таблица таких потенциалов.

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

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

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

Последствия себя не заставят ждать через очень короткое время.

Еще один способ — это применение соединительного сжима типа орех.

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

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

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

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

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

Внутри таких клемм находится противоокислительная паста.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Зажимы Wago

В продаже сегодня можно встретить зажимы, оригинальные немецкие от Wago, выпускаемые другими фирмами по лицензии, либо контрафактные. Соответственно, и качество устройств будет различным.

Зачищенные концы проводов зажимаются в них при помощи подпружиненных клемм, либо упруго-жёстких стальных пластин. Внутри устройства находится противоокислительная паста, снижающая вероятность коррозии при контакте разных металлов. В данном случае это сталь с медью и алюминием.По своим эксплуатационно-техническим особенностям устройства Wago подразделяются на:

• Многоразовые. Их можно легко снимать, разъединяя при необходимости проводку. Для этого достаточно надавить подпружиненный зажим, или откинуть защёлку. Это позволяет быстро производить любые электромонтажные работы. Однако, в ряде случаев возникают нарекания на недостаточную плотность стыка. В результате неплотного контакта, при пиковой нагрузке может произойти нагрев и отгорание токопроводящей жилы.
• Одноразовые. При вставке токопроводящей жилы в зажим, она очень жёстко фиксируется в нём. Для извлечения провода потребуется приложить немало сил, что чревато повреждением или даже обрывом его зажатого конца. Такой вариант позволяет добиться очень плотного соединения, но при ремонтных работах, или при замене части проводки, старые несъёмные зажимы просто вырезаются и меняются на новые.