Мы уже давно и повсеместно перешли на медные провода в домашней электропроводке. Но вероятность стыковки с алюминиевыми жилами из прошлого еще велика. Обычно это возникает при замене или ремонте действующей электропроводки, смонтированной ранее. Впрочем, алюминий содержится и в новом проводе СИП (самонесущий изолированный провод), которым теперь принято делать подключения от столба к дому. Все бы хорошо, но алюминий и медь на молекулярном уровне «не дружат», и решать эту проблему нам приходится самостоятельно. Давайте посмотрим, какой метод подойдет вам лучше.
Скрутка - не лучший метод
В прежние времена при соединении проводов домашней электропроводки использовалась обыкновенная скрутка. Это было привычной процедурой, и никаких дополнительных приспособлений вовсе не требовалось. Достаточно часто этот метод используется и сейчас, ведь от простых и быстрых решений трудно отказаться. Если вам все же придется делать скрутку, то постарайтесь свести риски к минимуму: провода обязательно должны плотно обвивать друг друга. Совершенно недопустим способ, когда одна жила прямая, а вторая ее обвивает, - такое соединение будет изначально дефектным.
В соединении количество витков подбираем в соответствии с диаметрами жил. Если диаметр менее 1 мм, делаем 5-6 витков. При скрутке проводов большего диаметра достаточно трех витков. После плотной скрутки нужно сделать герметизацию соединения защитным лаком с водостойкими свойствами.
Простой способ винтами
Провода из разных материалов можно успешно соединять с помощью винтов и гаек. Удобно, что такое соединение при необходимости быстро разбирается и переделывается заново. При правильном исполнении резьбовое соединение будет вполне качественным и долговечным. Привлекательностью этого варианта оказывается возможность одновременного соединения нескольких проводов, количество которых может ограничить лишь длина самого винта.
Метод на винтах хорошо подходит для соединения проводов с разным числом жил и различного диаметра. Главное, чтобы между проводами из разных материалов не было конфликтного сближения. Для разделения используются шайбы. Процедура несложная: с кабеля снимаем оболочку на необходимую длину, а затем делаем проволочные кольца по диаметру винта. Последовательно надеваем на винтовой стержень пружинную шайбу, кольцо провода, шайбу, колечко следующего проводника и т.д. В конце сборки затягиваем гайку до полного выпрямления пружинных шайб.
Когда под рукой есть заклепочник
Такой способ стыковки напоминает болтовой, но вместо гайки и болта используется вытяжная заклепка, образующая неразъемное соединение. А вот после фиксации исправить соединение без «хирургического» удаления сборки уже не получится. Из зачищенных концов проводов изготавливаем кольца с таким же диаметром, как у заклепки. В соединении используем оцинкованные шайбы. Нанизав сборку, вытягиваем заклепку и получаем очень качественное соединение. Но применяться оно может только внутри монтажной коробки.
Соединяем клеммной колодкой
Довольно популярный способ соединения проводников специальными клеммными колодками, конечно же, проигрывает винтовому в надежности, но дает возможность соединять провода максимально быстро и просто. Для этого достаточно снять изоляцию с соединяемых концов проводов примерно на 5 мм, вставить их в клеммную колодку и зажать винтом. Затягивать алюминиевый мягкий провод нужно с небольшим усилием.
Клеммные колодки удобно применять при подключении люстры к проводам из алюминия. Периодические скрутки часто приводят к излому подобных проводов, отчего от их первоначальной длины со временем практически ничего не остается. В таких случаях выручает колодка, поскольку для соединения с ее помощью достаточно всего лишь короткого конца провода. Стыковка клеммами хорошо подходит для оборванных проводов, проложенных в стене, когда прокладка новой проводки затруднительна, а оставшейся длины проводов явно недостаточно для соединений иными способами. Но такие колодки можно заштукатуривать только при их установке в распределительной коробке.
Используем пружинные зажимы
Сравнительно недавно появились модифицированные клеммы с пружинными зажимами. Есть одноразовые экспресс-клеммы, в которых провода фиксируются без возможности их дальнейшего изъятия, и многоразовые - с рычажком, позволяющим доставать и вставлять провода многократно. Наиболее популярны так называемые клеммники немецкой фирмы Wago с пастой, специально предназначенные для соединения меди с алюминием. Одноразовые позволяют соединять одножильные провода сечением от 1,5 до 2,5 мм 2 , и производители разрешают их нагрузку до 24 А. Но профессиональные электрики все же не рекомендуют подавать на такие клеммы ток выше 10 А. Строго говоря, клеммники Wago лучше применять только в осветительных приборах. При повышенной нагрузке контактная пружина у них перегревается, и контакты между проводниками критически нарушаются.
Многоразовые экспресс-клеммы оснащаются прижимным рычажком (обычно оранжевого цвета) и могут соединять провода с любым количеством жил и сечением до 4 мм 2 . Максимальный ток для них допускается до 34 А. Если клеммы без рычажков просто защелкиваются, то для многоразовых нужно поднять рычажок вверх до упора, вставить провод и плавно опустить рычажок. В результате жилы будут надежно зафиксированы. Стоимость такого соединения будет значительно больше сомнительной скрутки, зато работа выполняется быстро и без использования каких-либо дополнительных инструментов.
Обратим внимание на «орехи»
Этот практичный тип соединительных (ответвительных) зажимов успешно применяется на фасадах частных домов, когда нужно перейти с алюминиевой воздушной подводки проводов на благородную медь внутри дома, поскольку алюминию вход внутрь дома запрещен правилами. Вот тут-то и пригодятся простые и надежные сжимы в округлом черном корпусе из поликарбоната, прозванные в народе орехами за внешнее сходство.
Внутри корпуса находятся две стальные плашки и промежуточная пластина, которые мы сжимаем винтами после установки проводов. Разнородные провода здесь не конфликтуют по электрохимическому поводу - они расположены на разных «этажах» зажима, совершенно не соприкасаясь и честно выполняя свою токонесущую функцию. Чтобы проникнуть к внутренним частям сжима, необходимо разобрать его корпус, сняв два стопорных кольца по бокам. В плашках мы увидим предусмотрительно проштампованные пазы для жил определенного сечения. Остается лишь правильно выбрать подходящий типоразмер в зависимости от сечения жил, чтобы соединение было прочным и надежным.
Ответвительные сжимы вы можете использовать и в тех случаях, когда не хочется нарушать целостность кабеля. Ведь известно, что чем больше соединяемых разрывов силовой цепи, тем ниже ее надежность. А если это заземляющий кабель, то его вообще нельзя разрывать категорически. Здесь на помощь вам придут надежные «орешки». Но в соединении медных и алюминиевых проводов нужно проявлять особенную аккуратность, чтобы наше проживание в доме было безопасным и комфортным.
Казалось бы, что может быть проще соединения проводов? Ведь существует несколько способов соединения проводов. Это скрутка проводов, пайка проводов, сварка проводов, обжим и соединение проводов с помощью клеммника. Даже школьник знает самый постой способ скрутки проводников. Надо приложить вместе кончики металлических проводов, называемых жилами, и свить в одну «косичку», после чего замотать изолентой. Не надо паяльника, клеммника, соединительных колпачков и прочих «ненужностей».
Любой «сам себе электромонтер» освоил такую операцию. И, случись необходимость, применяет такой способ в своей повседневной практике. Например, сращивает провода сетевого шнура бытового прибора, адаптера планшета или компьютера после обрыва.
Такую технологию скрепления проводов российские «технари» используют повсеместно. Вот только в правилах устройства электроустановок ПЭУ «скрутки», всевозможные «загибы» и «клепки» не предусмотрены. Отсутствуют такие способы электромонтажа и в прочих нормативных документах. Почему?
О последствиях от подобной «упрощенки» мы часто не задумываемся. Между тем, ненадежный контакт подведет в самый неподходящий момент, всегда может прекратиться подача питания потребителям/электроприемникам. От «бросков» напряжения происходит пробой элементов каскадов питания сложной бытовой техники СБТ. Не спасают от поломки даже специальные устройства защиты, применяемые в самых «навороченных» моделях зарубежных производителей.
Наводку коротких электромагнитных импульсов напряжением несколько тысяч вольт на электронную начинку вызывает «безобидное» искрение в местах соединений. При этом стандартное оборудование защиты, которым оборудуются сейчас квартиры (УЗО, автоматические выключатели, предохранители) подобные короткие слаботочные импульсы «не видят», поэтому от них попросту не срабатывают, а устанавливать для этого специальные устройства у нас не принято. Источники бесперебойного питания компьютеров тоже не стали панацеей от импульсов переходных процессов. Возникновение «тычков» вызывает сбои в работе электронной аппаратуры и компьютерной техники, приводит к выходу из строя электротехнических компонентов и дорогостоящих модулей функционала.
К еще более катастрофическим последствиям приводит перегрев в месте плохого соединения, при прохождении тока ослабленный соединительный узел раскаляется докрасна. Нередко от этого происходят возгорания и пожары, наносящие владельцам помещений огромный ущерб. Статистика свидетельствует, что 90% всех неисправностей электропроводки возникает по причине скруток и плохих контактных соединений проводников. В свою очередь, сама неисправность электрической проводки и оборудования, по данным МЧС, является причиной одной трети пожаров, происходящих в России.
Однако так исторически сложилось, что несколько десятилетий назад в условиях дефицита электрофурнитуры/медных проводников скручивание алюминиевых проводов считалась основным способом, применявшимся в электромонтажных работах. Скрутка в качестве соединения может применяться в электрике при проведении ремонтно-восстановительных работ.
Как правильно надо соединять провода
Как соединить провода: начинаем с очистки от изоляции. Правильное соединение проводников должно удовлетворять трем основным требованиям:
- Обеспечивать надежный контакт с минимальным переходным сопротивлением между собой приближенным к сопротивлению цельного куска провода.
- Сохранять прочность на растяжение, стойкость на излом и вибрацию.
- Соединять только однородные металлы (медь с медью, алюминий с алюминием).
Способов соединения, удовлетворяющих этим требованиям, существует несколько. В зависимости от требований, предъявляемых к электропроводке и возможностей практического применения, используются следующие виды соединения проводов:
Все эти способы требуют предварительной подготовки провода или кабеля – снятия изоляции для оголения соединяемых жил. Традиционно материалом изолирующей оболочки служат резина, полистирол, фторопласт. Дополнительно внутри изоляцией служат полиэтилен, шелк и лак. В зависимости от структуры токопроводящей части провод может быть одножильным или многожильным.
Под одножильным подразумевается провод, сечение которого образовано изолирующей оболочкой с металлическим сердечником или проводком внутри.
В многожильном проводе металлическая сердцевина образована несколькими тонкими проводками. Они обычно переплетены и представляют свивку, окруженную снаружи изолятором. Часто отдельные жилки покрываются полиуретановым лаком, а в структуру между ними добавляются капроновые нити для повышения прочности провода. Эти материалы, как и матерчатая оплетка снаружи, усложняет процесс снятия изоляции.
В зависимости от вида соединения с каждого конца провода снимается 0,2 – 5,0 см изоляции. Для этого используется несколько типов инструмента.
По 5-ти бальной системе можно оценить качество снятия изоляции и степень защиты от надрезания — повреждения жил каждым приспособлением:
Повреждение изоляция/жилы
Монтерский (кухонный) нож — 3/3
Бокорезы (кусачки) — 4/3
Стриппер — 5/4
Паяльник или петлевой электровыжигатель — 4/4
В слаботочных телевизионных/компьютерных сетях применяют коаксиальные кабели. В процессе разделки важно аккуратно надрезать и снять изолирующую рубашку, не повредив при этом экранирующую оплетку. Для доступа к центральной жиле она распушивается и удаляется, оголяя ствол. После чего полиэтиленовая изоляция надрезается ножом или специальным приспособлением, обрезок снимается с жилы.
Бифиляр в экране состоит из пары проводов в экране, который для доступа к проводникам также предварительно распушивается на проводки, открывая доступ к каждой жиле.
Важно! Чтобы снять изолирующий материал эмалированного провода сечением меньше 0,2 мм² следует применять паяльник. Эмаль аккуратно удаляется с помощью наждачной «нулевки» перемещением бумаги вдоль проводков.
Как скрутить провода правильно
Чаще всего скрутка применяется при ремонте электропроводки, шнуров и переходников (включая слаботочные) бытовой техники и аппаратуры. Если вести речь о домашней электросети, то нормами предусмотрено использование в домах провода с сечением токонесущей жилы 1,5–2,0 мм из меди и 2,5–4,0 мм из алюминия. Обычно для разводки используют провода марок ВВГ и ПВ в полихлорвиниловой оболочке. Силовые шнуры марок ШВЛ и ШТБ с резиновой или ПВХ изоляцией имеют сечение 0,5 – 0,75 мм.
Пошагово сращивание проводов между собой можно производить следующим образом:
- Обезжириваем оголенные концы проводов, протерев ацетоном/спиртом.
- Удаляем слой лака или оксидную пленку, зачищая проводники наждачной бумагой.
- Накладываем кончики так, чтобы они скрестились. Накручиваем по часовой стрелке не менее 5 витков одной жилы на другую. Чтобы скрутка получилась плотной, используем плоскогубцы.
- Изолируем открытые токонесущие части проводов с помощью изоленты, или накручиваем изолирующий колпачок. Они должны заходить за изоляцию на 1,5–2,0 с, чтобы прикрыть оголенные участки проводников.
Для сращивания между собой многожильного зачищенного провода с одножильным используется другая техника навивки:
- Многожильным проводом обкручивается одинарный провод, оставляя свободным конец без навивки.
- Конец одножильного провода загибается на 180°так, чтобы он прижал скрутку, затем прижимается плоскогубцами.
- Место соединения должно быть прочно зафиксировано изолентой. Для лучшей эффективности следует использовать изолирующую термотрубку. Для этого отрезок кембрика нужной длины натягивается на соединение. Чтобы он плотнее обхватил проводку, трубку следует прогреть, к примеру, феном или зажигалкой.
При бандажном соединении свободные концы кладутся друг к другу и сверху обматываются имеющимся отрезком провода (бандажом) из однородного материала.
Сцепка желобком предусматривает, что перед взаимным перекручиванием конфигурируются небольшие крючки из концов провода, они перецепляются между собой, затем края обматываются.
Существуют более сложные разновидности параллельных/последовательных соединений. Соединение проводов методом скрутки используют профессиональные электроремонтники при проведении восстановительных работ.
Важно! Медь и алюминий имеют разное омическое сопротивление, при взаимодействии активно окисляются, соединение по причине разной жесткости получается непрочным, поэтому соединение этих металлов нежелательно. В случае крайней необходимости соединяемые кончики следует подготовить – облудить оловянно-свинцовым припоем (ПОС) с помощью паяльника.
Почему лучше обжать (опрессовать) провода
Опрессовка проводов – один из самых надежных и качественных способов механических соединений, применяющихся в настоящее время. При такой технологи шлейфы проводов и кабелей обжимаются в соединительной гильзе с помощью пресс-клещей, обеспечивая плотный контакт по всей длине.
Гильза представляет полую трубку и может изготавливаться самостоятельно. При размере гильз сечением до 120 мм² применяются механические клещи. Для больших сечений применяются изделия с гидравлическим пуансоном.
При обжатии гильза обычно приобретает форму шестигранника, иногда производится местное вдавливание в определенных частях трубки. В опрессовке применяются гильзы из электротехнической меди ГМ и алюминиевые трубочки ГА. Данный способ допускает обжатие проводников из разных металлов. Во многом этому способствует обработка составных компонентов кварцево-вазелиновой смазкой, предотвращающей последующее окисление. Для совместного использования существуют комбинированные алюмомедные гильзы или медные луженые гильзы ГАМ и ГМЛ. Соединение проводов методом обжима применяется для пучков проводников с суммарным диаметром сечения между 10 мм² и 3 см².
Пайка как надежная альтернатива скрутке
Ближайшей альтернативой скрутке, запрещенной для электромонтажа, является соединение проводов методом спайки. Он требует специальных приспособлений и расходных материалов, но обеспечивает абсолютный электрический контакт.
Совет! Спайка проводов внахлест считается самой ненадежной в технологии. В процессе эксплуатации припой крошится и соединение размыкается. Поэтому пред пайкой наложите бандаж, обмотайте кусочком провода меньшего диаметра соединяемые части, или скрутите вместе проводники.
Понадобится электропаяльник мощностью 60–100 Вт, подставка и пинцет (тонкогубцы). Жало паяльника следует очистить от окалины заточить, подобрав предварительно наиболее подходящую форму кончика в виде лопатки, а корпус прибора подсоедините к заземляющему проводу. Из «расходников» потребуется припой ПОС-40, ПОС-60 из олова и свинца, канифоль в качестве флюса. Можно использовать проволоку из припоя с, помещенной внутрь структуры, канифолью.
Если потребуется паять сталь, латунь или алюминий, потребуется специальная паяльная кислота.
Важно! Нельзя перегревать места примыкания. Чтобы не поплавилась изоляция при пайке обязательно используйте теплоотвод. Для этого придерживайте оголенный провод между местом нагрева и изоляцией пинцетом или тонкогубцами.
- Зачищенные от изоляции жилы следует облудить, для чего разогретые паяльником кончики помещают в кусочек канифоли, они должны покрыться коричнево-прозрачным слоем флюса.
- Помещаем кончик жала паяльника в припой, захватываем каплю расплавленного и равномерно обрабатываем поочередно провода, проворачивая и двигая по лопатке жала.
- Приложить или скрутить вместе провода, зафиксировав неподвижно. Прогреть жалом в течении 2–5 с. Обработать спаиваемые участки слоем припоя, дав растечься капле по поверхностям. Перевернуть соединяемые провода и повторить операцию с обратной стороны.
- После остывания места пайки изолируются по аналогии со скруткой. В некоторых соединениях они предварительно обрабатываются кисточкой, смоченной в спирте и покрываются сверху лаком.
Совет! Во время и после пайки в течении 5–8 с. провода нельзя дергать и шевелить, они должны находиться в неподвижном положении. Сигналом к тому, что структура затвердела, служит приобретение матового оттенка поверхностью припоя (в расплавленном состоянии он блестит).
А все-таки сварка предпочтительней
По прочности соединения и качеству контакта сварка превосходит все прочие технологии. В последнее время появились портативные сварочные инверторы, которые можно переносить в самые малодоступные места. Такие аппараты легко удерживаются на плече сварщика с помощью ремня. Это позволяет работать в труднодоступных местах, например, производить сварку со стремянки в распределительной коробке. Для сварки металлических жил в держатель сварочного аппарата вставляются угольные карандаши или обмедненные электроды.
Основной недостаток сварочной технологи – перегрев свариваемых деталей и оплавливание изоляции устраняется с помощью:
- Правильной регулировки сварочного тока 70–120 А без перегрева (в зависимости от количества свариваемых проводов сечением от 1,5 до 2,0 мм).
- Кратковременности процесса сварки не более 1–2 секунд.
- Плотной предварительной скруткой проводов и установкой медного теплоотводящего зажима.
Производя соединение проводов методом сварки скручиваемые жилы следует выгнуть и срезом обязательно развернуть кверху. К торцу проводов, подсоединенных к массе, подносится электрод и зажигается электродуга. Расплавленная медь шариком стекает вниз и покрывает оболочкой проволочную скрутку. В процессе остывания на теплую структуру одевается изолирующий пояс из отрезка кембрика или другой изолирующий материал. В качестве изолирующего материала подойдет также лакоткань.
Клеммники – самые эргономичные электроустановочные изделия
Правилами ПУЭ, п.2.1.21 предусмотрен вид соединений с помощью сжимов (винтов, болтов). Существует соединение непосредственно с помощью элементов крепежа «на весу», когда сквозь петельки каждого из проводов продевается винт, шайба и фиксируется гайкой с обратной стороны.
Такая инсталляция оборачивается несколькими витками изоленты и считается достаточно практичной и надежной.
Более эргономичны электроустановочные изделия, называемые винтовыми клеммниками. Они представляют контактную группу, размещенную в корпусе из изолирующего материала (пластика, фарфора). Наиболее часто соединение проводов методом с помощью клеммников встречается в распределительных коробках и электрощитках. Чтобы подсоединить провод, надо его просунуть в гнездо и закрутить винт, прижимная планка надежно закрепит жилу на посадочном месте. К ответному гнезду, закороченному с первым, подключается другой соединяемый провод.
В самозажимных клеммниках типа WAGO провод защелкивается в гнезде, для лучшего контакта применяется специальная паста или гель.
Ответвительные зажимы представляют капитальный вариант винтового клемммника с несколькими закороченными отводами, используются преимущественно на улице и местах с неблагоприятными условиями окружающей среды.
Соединительные зажимы представляют изолирующий колпачок с резьбой внутри, он наворачиваются на скрутку, одновременно сжимая и защищая от механических воздействий.
В первую очередь вы должны понимать, что в разных условиях могут применяться различные типы соединений. И их выбор зависит от конкретно поставленной задачи.
Например, соединять провода малых сечений до 2,5мм2 в компактной распредкоробке, гораздо удобнее клеммниками или зажимами. А вот если речь идет о штробе или кабельном канале, то здесь уже на первое место выходят гильзы.
Рассмотрим три наиболее простых и одновременно надежных вида соединений.
Начнем с соединения типа СИЗ. Расшифровывается он как:
- С оединительный
- И золирующий
- З ажим
По виду напоминает простой колпачок. Бывает разных цветов.
Причем каждый цвет означает принадлежность к конкретным сечениям жил.
В этот колпачок вставляются жилы и скручиваются между собой.
Как делать правильно, сначала скрутить жилы и после этого одеть колпачок или закручивать их непосредственно самим СИЗом, подробно рассматривается в статье “ .”
В итоге, благодаря СИЗу у вас получается старая добрая скрутка, только сразу же защищенная и изолированная.
Вдобавок ко всему, с подпружиненным контактом, который не дает ей ослабнуть.
Кроме того, этот процесс можно слегка автоматизировать, применив насадку под СИЗы для шуруповерта. Об этом также рассказывается в вышеприведенной статье.
Следующий вид – это клеммники Wago. Они также бывают разных размеров, и под разное количество соединяемых проводов – два, три, пять, восемь.
Ими можно стыковать между собой как моножилы, так и многопроволочные провода.
Причем это можно реализовать как в разных типах Ваго, так и в одном единственном.
Для многопроволочных, у зажима должна быть защелка-флажок, которая в открытом состоянии без труда позволяет вставить провод и зажать его внутри после защелкивания.
Эти клеммники в домашней проводке по заявлению производителя спокойно выдерживают нагрузку до 24А (свет, розетки).
Попадаются отдельные компактные экземпляры и на 32А-41А.
Вот наиболее популярные типы зажимов Wago, их маркировка, характеристики и под какое сечение рассчитаны:
Серия 2273 Серия 221-222 Серия 243 Серия 773 Серия 224
Есть еще и промышленная серия под сечения кабелей до 95мм2. Клеммы у них действительно большие, но принцип работы практически такой же, что и у маленьких.
Когда замеряешь нагрузку на таких зажимах, с величиной тока более 200А, и при этом видишь, что ничего не горит и не греется, у многих пропадают сомнения в продукции Wago.
Если у вас зажимы Ваго оригинальные, а не китайская подделка, и при этом линия защищена автоматическим выключателем с правильно подобранной уставкой, то такой вид соединения по праву можно назвать самым простым, современным и удобным в монтаже.
Нарушите какое-либо из вышеприведенных условий и результат будет вполне закономерным.
Поэтому не нужно ставить wago на 24А и при этом защищать такую проводку автоматом на 25А. Контакт в этом случае при перегрузке у вас выгорит.
Всегда правильно подбирайте именно клеммники ваго.
Автоматы, как правило, у вас уже стоят, и защищают они в первую очередь электропроводку, а не нагрузку и конечного потребителя.
Также есть достаточно старый вид соединения, типа клеммных колодок. ЗВИ – зажим винтовой изолированный.
С виду это очень простое винтовое подключение проводов между собой. Опять же бывает под разные сечения и разнообразных форм.
Вот их технические характеристики (ток, сечение, размеры, крутящий момент винтов):
Однако ЗВИ имеет ряд существенных недостатков, из-за которых его нельзя назвать самым удачным и надежным соединением.
В основном таким способом можно соединить только два провода друг с другом. Если конечно специально не выбирать большие колодки и не пихать туда по несколько жил. Что делать не рекомендуется.
Такое винтовое подключение хорошо подходит для моножил, а вот для многопроволочных гибких проводов – нет.
Для гибких проводов вам придется их прессовать наконечниками НШВИ и нести дополнительные затраты.
В сети можно найти видеоролики, где в качестве эксперимента микроомметром замеряются переходные сопротивления на разных типах соединений.
Удивительно, но наименьшее значение получается у винтовых зажимов.
Но не следует забывать, что этот эксперимент относится к “свежим контактам”. А попробуйте сделать такие же замеры через год или два интенсивной эксплуатации. Результаты будут совершенно другими.
Соединение меди и алюминия
Зачастую попадается ситуация, когда необходимо соединить медный проводник с алюминиевым. Так как химические свойства меди и алюминия разные, то прямой контакт между ними, при доступе кислорода приводит к окислению. Нередко даже медные контакты на автоматических выключателях подвержены такому явлению.
Образуется оксидная пленка, возрастает сопротивление, происходит нагрев. Здесь рекомендуется применять 3 варианта, чтобы этого избежать:
Они убирают прямой контакт между алюминием и медью. Связь происходит через сталь.
Контакты разведены между собой по отдельным ячейкам, плюс паста предотвращает доступ воздуха и не дает развиваться процессу окисления.
Третий простой способ соединения проводников это опрессовка гильзами.
Для стыковки медных проводов чаще всего применяют гильзы ГМЛ. Расшифровывается как:
- Г ильза
- М едная
- Л уженная
Для соединения чисто алюминиевых – ГА (гильза алюминиевая):
Для перехода с меди на алюминий специальные переходные ГАМ:
Что из себя представляет способ опрессовки? Все достаточно просто. Берете два проводника, зачищаете на необходимое расстояние.
После этого с каждой стороны гильзы проводники вставляются во внутрь, и все это дело обжимается пресс-клещами.
При очевидной простоте, есть в этой процедуре несколько правил и нюансов, при не соблюдении которых можно легко испортить, казалось бы, надежный контакт. Читайте об этих ошибках и правилах как их избежать в статьях ” ” и ” ”.
Для работы с проводниками больших сечений 35мм2-240мм2 используется гидравлический пресс.
До сечений 35мм2 можно применять и механический с большим размахом ручек.
Гильзу нужно обжимать от двух до четырех раз, в зависимости от сечения провода и длины трубки.
Самое важное в этой работе – это правильно подобрать размер гильзы.
Например при соединении моножил, гильзу обычно берут на размер меньшего сечения.
А еще таким образом можно соединить в одной точке одновременно несколько проводников. При этом будет использована всего одна гильза.
Главное полностью заполнить ее внутренне пространство. Если вы обжимаете одновременно три проводника, и у вас внутри остались еще пустоты, то нужно это свободное пространство ”забить” дополнительными кусочками того же провода, либо проводниками меньшего сечения.
Опрессовка гильзованием является одним из самых универсальных и надежных соединений, особенно при необходимости наращивания кабеля, в том числе вводного.
Изоляция при этом получается практически равноценной основной, при использовании еще и внешней трубки ТУТ в качестве кожуха.
Безусловно ни СИЗы, ни Wago, вы для этих целей использовать не будете, а вот гильзы ГМЛ – самое оно! При этом все выходит компактно и легко уменьшается хоть в штробе, хоть в кабельном канале.
Сварка и пайка
Помимо всех вышеприведенных способов соединения есть еще два вида, которые опытные электрики по праву считают самыми надежными.
Да и не всегда даже с его помощью можно соединить алюминиевый моножильный провод с гибким медным многопроволочным. Кроме того, вы навсегда оказываетесь привязаны к розетке или удлинителю.
А если поблизости вообще нет ни напряжения, ни генератора?
При этом элементарные пресс-клещи наоборот, у 90% эл.монтажников как раз таки присутствуют. Не обязательно для этого приобретать самые дорогие и навороченные.
Например, аккумуляторные. Удобно конечно, ходи и только кнопочку нажимай.
Со своей задачей опрессовки хорошо справляются и китайские собратья. Причем весь процесс по времени занимает не более 1 минуты.
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:
- Сварка.
- Опрессовка.
- Спаивание.
- Соединение при помощи .
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.
Стоит отметить, что при соединении проводов с помощью стандартного болтового зажима, его придется периодически подтягивать, так как металл будет постепенно вытекать из-под болта. В результате, соединение будет становиться слабее.
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:
- Сначала , с проводов снимают изоляцию приблизительно по 4-5 см с каждой стороны. Удобнее всего здесь применять специальный инструмент, предназначенный именно для этой цели.
- Теперь контакты следует обезжирить. Для этого их придется протереть тряпкой, предварительно смоченной в ацетоне.
- Наждачной бумагой удаляют оксидную пленку с поверхности металла, то есть зачищают его до получения металлического блеска.
- Провода скрещивают друг с другом , после чего одна из жил максимально плотно накручивается на другую при помощи пассатижей.
- Второй провод таким же способом накручивается на первый.
- 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.
На винт, провода нужно будет обязательно намотать, чтобы площадь его соприкосновения с контактной площадкой была значительно выше. Профессиональные электрики зачастую поступают так: плющат это кольцо на наковальне, чтобы повысить площадь соприкосновения.
Технология выполнения качественного резьбового соединения проводов начинается со снятия с них изоляции на расстояние, равное 4 диаметрам винта. Зачищенные участки обезжириваются.
Потом нужно загнут их кончики так, чтобы образовались кольца.
На винт надевают элементы в следующей последовательности:
- Пружинная шайба.
- Стандартная шайба.
- Колечко первого провода.
- Еще одна стандартная шайба.
- Колечко второго провода.
- Гайка.
Вся эта система затягивается до тех пор, пока пружинная шайба не будет находиться в выпрямленном состоянии. В принципе, если оба провода сделаны из алюминия, то между ними можно не прокладывать стандартную шайбу.
Используем клеммные колодки
Если у алюминиевых проводов незначительная нагрузка по току, то их можно соединять между собой при помощи клеммных колодок. Несмотря на то, что внешний вид таких изделий может сильно отличаться, принцип их работы один и тот же.
Корпус у колодок делается из пластика либо карболита. В нем расположены трубки с толстыми стенками, изготовленными из латуни. По бокам находятся резьбовые отверстия. В противоположные концы заводят соединяемые провода, которые закрепляют с помощью винтов. Необходимо отметить, что в одну латунную трубку разрешается вставлять столько проводов, сколько туда поместится.
Это не слишком надежное соединение по сравнению с пайкой, однако на монтажные работы тратится в несколько раз меньше времени. Помимо соединения проводников, изготовленных из одного материала, в клеммных колодках допустимо использовать разные провода.
Неразъемное соединение
Если в дальнейшем не планируется разбирать соединение проводов, то можно использовать так называемые неразъемные способы. Данные методы являются одними из наиболее надежных. Желательно их использовать, прежде всего, в труднодоступных местах.
Одним из наиболее легких методов неразъемных соединений является опрессовка. Для этого берется алюминиевая трубка подходящего диаметра, провода скручивают между собой, вставляют в эту трубку и зажимают пресс-клещами. Лучше всего здесь, чтобы проводники входили максимально плотно.
Лишь в этом случае соединение получится наиболее прочным. Стоит отметить: если провода входят в трубку довольно плотно, то скручивать их между собой даже не придется. На последнем этапе соединение изолируют.
Сегодня в продаже можно найти специальные наконечники для изготовления данного соединения, у которых уже имеется изолирующий колпачок. Он сжимается вместе с наконечником и обхватывает провода, закрывая к ним какой бы то ни было доступ.
Для получения качественного неразъемного соединения, нужно иметь специальные клещи, которые будут не перекусывать, а лишь сдавливать. Если их нет в наличии, то вполне подойдут и стандартные пассатижи.
Пайка и сварка
Пайка проводов позволяет получить довольно качественное и неразъемное соединение.
Однако, при соединении алюминиевых проводов, следует помнить о наличии на них оксидной пленки, из-за которой будет не слишком хорошо держаться припой.
Чтобы не допустить возникновения такого дефекта, нужно следовать определенной последовательности действий:
- Соединяемые участки проводов обрабатывают специальным флюсом, который снимает оксидную пленку с поверхности.
- Припоем обрабатывают как можно более тщательно , чтобы у него была наибольшая площадь соприкосновения с проводами.
- Когда участок соединения остынет , его желательно обработать наждачной бумагой, чтобы убрать острые края, которые могут повредить изоляционный слой.
- Провода в обязательном порядке изолируют.
Пайка требует наличия определенных навыков.
Следует сказать, что у этого метода есть несколько отрицательных моментов:
- Его приходится изолировать.
- Сам метод достаточно сложен , особенно, если приходится пропаивать провода под потолком, стоя на стремянке.
- Если в процессе работы была допущена ошибка , то исправить ее будет довольно проблематично.
- На работу уходит большое количество времени.
Сварка чем-то напоминает пайку проводов, но выполняется она значительно быстрее. Для того, чтобы получить качественное соединение, электрод подносится к участку соединения всего лишь на 1-2 секунды. Оба конца провода предварительно обрабатывают флюсом для удаления оксидной пленки.
Если нет опыта работы в этой области, то первоначально следует потренироваться на заранее подготовленных, но при этом не подключенных в систему скрутках.
После завершения сварочного процесса, скрутки проходят специальным растворителем и покрываются лаком. В результате получается качественное соединение, которое может прослужить в течение длительного периода времени, так как такой способ позволяет не допустить возникновения перегрева. Соответственно, такой участок нужно будет изолировать.
Альтернативные варианты
плоско-пружинный зажим
Провода можно соединить между собой с помощью заклепки. В принципе, подобная технология похожа на винтовую технологию, только здесь вместо винта берется заклепка. В конечном итоге получается неразборное соединение.
Выполняется такое соединение довольно просто: на заклепку через пружинную шайбу надеваются оба проводника, затем ее вставляют в заклепочник и сводят ручки до тех пор, пока не раздастся щелчок.
Также, существует специальный плоско-пружинный зажим. Такие изделия бывают одноразовыми и многоразовыми, когда провод может как вставляться, так и выниматься. Однако, следует помнить, что подобные зажимы выполняются из пластика, поэтому использовать их для силы тока свыше 10 А нежелательно.
Работать с ними весьма просто: провода зачищают и вставляют в зажим до щелчка. Без использования специального рычажка вытащить их оттуда невозможно. Также желательно изолировать данный участок провода.
Особенности соединения
Алюминиевые провода лучше всего размещать в специальных , к которым они должны подходить в гофрированных рукавах. Это особенно важно, когда прокладка ведется на улице или же в случае сооружения проводки во влажном помещении типа ванной комнаты.
Вообще, когда производится соединение алюминиевых проводов, которые будут функционировать на улице, необходимо позаботиться о том, чтобы к участкам соединения не подходила влага.
В противном случае, не удастся избежать короткого замыкания. Весьма удобно в этом случае использовать технологию сварки проводов, так как последующее использование специального лака позволяет исключить воздействие воды на место соединения, а изоляционный слой дополнительно предохранит от удара током.
- Профессиональные электрики не рекомендуют соединять между собой алюминиевые и медные провода. Это связано со многими причинами, важнейшей из которых является различное сопротивление металлов. Кроме того, при взаимодействии друг с другом медь и алюминий очень быстро окисляются, что вызывает нагрев проводов, в значительной степени ухудшает контакт. Кроме того, их жесткость разная, что значительно усложняет проведение работ.
- Можно при необходимости комбинировать те или иные способы соединения проводов. В частности, скрутка вполне хорошо сочетается с пайкой или со сваркой. В итоге получается весьма надежный и неразъемный контакт, который прослужит в течение долгого времени.
Любой кабель состоит из алюминиевых или медных токоведущих жил. Правилами устройства электроустановок обычная скрутка таких проводов категорически запрещается. Но случаются ситуации при монтаже, когда нет вариантов кроме, как соединить алюминиевый и медный провод. Подобных возможностей имеется немало. Остаётся лишь выбрать доступный и безопасный.
Электрохимическое разрушение металлов
Часто упоминается мнение о невозможности сочетания алюминия и меди. Это верно из анализа химической совместности металлов. В мире современных технологий можно встретить десятки сопряжений металлических пар.
Существует понятие разности электрохимических потенциалов, показатели которой сводятся в специальную справочную таблицу. Из неё по необходимости берут показатели и определяются с сочетаемостью:
- Медь - свинцово-оловянный припой 25 мВ.
- Алюминий - свинцово-оловянный припой 40 мВ.
- Медь - сталь 40 мВ.
- Алюминий - сталь 20 мВ.
- Медь - цинк 85 мВ.
Чтобы представлять происходящее, необходимо понимать реакции, в которые вступают электроды из различных металлов при соприкосновении.
При отсутствии влаги надёжность контакта неоспорима. Но идеальной обстановки не бывает. Влажность атмосферы всегда отрицательно сказывается на качестве соединений. Некий электрохимический потенциал имеет любой проводник. Это свойство на практике применяется в работе аккумуляторных батарей.
Попадая на контактирующие плоскости из различных соединений, вода создаёт короткозамкнутую гальванизированную среду. Один электропроводник начинает деформироваться. Разрушению подвергается также материал, из которого он производится.
Способы соединения проводов из разных металлов
Технологические правила допускают прямую связь разных металлических проводников с коэффициентом электрохимического потенциала свыше 0,6 милливольт. По табличным данным, для связки алюминия и меди он равняется 0,65 мВ, что делает такое сочетание недопустимым. Однако существуют способы корректной взаимосвязи различающихся проводов.
Соединение кабеля методом скручивания
Наиболее известный , но ненадёжный приём называется скруткой. Подобный способ не требует специальных навыков и лёгок для изготовления. По этим причинам он достаточно часто применяется. Перед тем как соединить алюминиевый провод с медным, нужно представить происходящее в подобном сочетании при температурных перепадах и осадках:
- В соединении имеется зазор.
- Повышенное сопротивление в точке связки.
- Нагрев.
- Окисление кабелей, разрушение контакта.
Для обеспечения безопасной взаимосвязи этот способ не подойдёт. Хотя если выполнить определённые операции, в отдельных случаях можно применить скрутку для соединения алюминиевого и медного провода:
Резьбовое соединение проводов
Подобный способ выполняется зажимом концов кабеля в болтовое крепление. Это самое надёжное соединение алюминиевых и медных проводов между собой . Оно гарантирует плотный контакт на весь период использования скрутки. Замена болтов различной длины даёт возможность объединять неограниченное число кабелей:
- Разного сечения.
- Многопроволочные о монолитные.
- С шайбами для исключения непосредственного касания медных и алюминиевых жил.
Порядок действий:
- Срезать изоляционное покрытие на необходимую для крепежа длину.
- Зашлифовать и обезжирить зачищенные участки. Многопроволочный кабель облудить. Жилы соединить с помощью резьбы через стальные шайбы.
- Туго затянуть гайку.
- Перед крайними шайбами помещаются амортизаторы для предотвращения пережимания и излома провода. При обжиме он распрямится и соединение зафиксируется.
Соединение разных кабелей клеммником
Сращивание кабелей через клеммные соединения получило в последние времена широкое распространение. Хотя по качеству контакта он уступает болтовому, неоспоримые достоинства тоже имеются:
- Провода соединяются в произвольном порядке.
- Нет необходимости изготавливать соединительные кольца и надевать наконечники.
- Конструктивные особенности клеммников не допускают замыкания проводов.
- Изолирование места контакта не требуется.
- Работы по подключению клеммных контактов просты.
Концы проводов оголяют приблизительно на пять миллиметров, вставляют в зажим и протягивают. Такой способ незаменим при соединении алюминиевых кабелей, жилы которых от многократных сгибов ломаются.
Ремонт повреждённых кабелей при помощи клеммников также оказывается единственно допустимым из-за малой длины проводов. После сращивания монтируется разветвительная коробка.
Из многочисленного соединительных приспособлений не последнее место занимают немецкие пружинные клеммники Ваго одноимённой фирмы. Они бывают как одноразовыми, так и с зажимом для неоднократного сращивания провода. Такие клеммники применяются при работе с однопроволочными проводами с сечением от полутора до двух с половиной квадрата из любых металлов в изолирующих коробах. По паспорту они рассчитаны на двадцать четыре ампера по нагрузке. Контакты обработаны особым составом для предотвращения окисления.
Это самые простые по способу применения устройства. Провод зачищается и с усилием вставляется в колодку. Фиксация надёжная. Достать провод возможно с хорошо приложенным усилием. Пружинный блок при этом разрушается и повторное применение невозможно, что представляет собой самый большой недостаток этой продукции.
Многоразовые клеммники Wago с оранжевым рычажком рассчитаны на применение проводов любого типа с площадью сечения до четырёх квадратных миллиметров и токи до тридцати четырёх ампер. Применяют многократно до полного износа.
Способ применения доступен любому. Зачищается изоляция на расстояние примерно десять миллиметров, рычаг поднимается, провод укладывается в канал и рычажок захлопывается. Соединение зафиксировано.
Клеммники Ваго - это эффективные приспособления для работ по монтажу электрических сетей. Они не требуют применения специальных инструментов, но достаточно дороги.
Монолитный способ соединения
Методика выполнения такого соединения аналогична резьбовому. В качестве крепёжного элемента используется заклёпка и особое приспособление - заклёпочник. Заклёпка представляет пустотелый стержень из алюминия, утолщённый с одной стороны. В него помещается проволочная шпилька со шляпкой. При прохождении через полость он создаёт с одной стороны утолщение. Затем шпилька отламывается
, формируя заклёпку.
Если не учитывать цену заклёпочника, это способ контакта становится самым доступным не считая скручивания. Минус такого контакта - одноразовость и невозможность разъединения при ошибочном выполнении работы.
Применение особых медных гильз будет ещё одним способом неразъемного объединения проводников. Они производятся различных размеров, для каждого сечения кабеля свой. В них продевают оголённые концы проводов и обжимают специальными клещами. Этот метод самый компактный наравне со скруткой.
Соединение проводов пайкой
Если имеется желание, то разнородные провода можно спаивать. Этот метод должен учитывать определённые технологические особенности. До того как правильно соединить провода, алюминий и медь надо подготовить к пайке. Медь особых ухищрений не потребует. Другое дело алюминиевый провод. На его поверхности под воздействием окружающего воздуха образуется оксидная плёнка - амальгама. Она сопротивляется химическому воздействию и припой к ней не пристаёт.
Для её нейтрализации придётся изготовить несложное приспособление. Зачищается кончик алюминиевого провода и обрабатывается раствором медного купороса. Берётся батарейка ина её минус крепится этот проводник. Медный провод закрепляется на плюсе одним концом, а вторым окунается в тот же раствор. По истечении определённого интервала времени алюминий покроется медным налётом и станет доступен для пайки.
Специфика соединений при наружном монтаже
Электрические соединения в условиях монтажа на открытом воздухе подвергаются воздействию различных погодных факторов. Требования к изоляции более жёсткие. В целях предотвращения замыкания используется зажимный комплект Орех.
В его пластмассовой оболочке размещены металлические зажимы, в которых осуществляется соединение проводов путём затягивания винтов. Половинки корпуса плотно сжимаются винтами или пружинными кольцами. Такой кокон гарантирует защиту от внешних колебаний погоды. Это довольно крупногабаритное соединение, но в условиях уличного размещения это не критично.
