Соединение проводов, пожалуй, одна из самых ответственных операций при организации электроснабжения. Именно от ее качества будет зависеть надежность, долговечность и безопасность эксплуатации электрооборудования и его электроснабжения. Сегодняшний разговор о том, как сделать соединение медных проводов с алюминиевыми надежным и долговечным.
Скрутка – самый плохой вариант
Скрутка во все времена была, да и сейчас есть, пожалуй, самый распространенный тип соединения проводов. Быстро, дешево и сердито – взял пассатижи, скрутил и готово.
Сделанная качественно и профессионально, скрутка, если ее не перегружать, достаточно надежна и прослужит долгие годы. Но только в том случае, если соединяемые провода сделаны из однородных материалов, например, медь-медь или алюминий-алюминий. Если же необходимо соединить провода, выполненные из разных металлов (в нашем случае медь-алюминий), то соединение методом скрутки – самый неудачный вариант. Такое соединение прослужит очень недолго и в лучшем случае выгорит, в худшем – выведет из строя питаемое оборудование или вообще устроит пожар.
Почему так происходит? Вспомним школьные эксперименты из курса физики, в частности, опыт Гальвани. Берем два электрода – медный и цинковый. Опускаем их в раствор соли (соды, уксуса) и получаем простейший гальванический элемент – в обиходе «батарейку». Если цинка нет, то вместо него можно взять алюминий. Напряжение на таком элементе будет ниже, но оно будет. В процессе работы такой «батарейки» электроды разрушаются – это плата за полученную электроэнергию.
Происходит это потому, что разные металлы, из которых изготовлены электроды, имеют различный электрохимический потенциал. Чем разница потенциалов выше, тем эффективнее «батарейка» и тем сильнее разрушаются электроды. Медь и алюминий – великолепная гальваническая пара. Скрутив такие провода, мы создаем настоящий элемент Гальвани, а в качестве электролита выступает атмосферная влага.
Электролит, конечно, очень слабенький, но, во-первых, разрушение металлов все равно будет наблюдаться. Во-вторых, ток, протекающий через скрутку, усилит эффект гальванической коррозии тысячекратно. В результате электрический контакт в скрутке ухудшится, соединение нагреется, окислится, еще сильнее нагреется и, в конце концов, сгорит. На фото ниже отлично видно, что осталось от проводов в результате такой скрутки.
Как же соединить алюминиевый и медный провод, но избежать подобных неприятностей?
Болтовое соединение
Для такого соединения понадобится стальные болт с гайкой и три шайбы, между которыми зажимаются концы проводов, свернутые кольцами.
Метод достаточно прост, но вполне эффективен, поскольку сталь-медь и сталь-алюминий – плохие гальванические пары. Единственный недостаток соединения такого типа – громоздкость. Затолкать в распределительную коробку горсть болтов с десятком шайб не всегда реально.
Соединение сжимом
Имеется в виду соединительный сжим типа «орех». Принцип такого соединения тот же, что и болта с шайбами. Только вместо шайб в «орехе» используются стальные пластины с отштампованными пазами, которые ужимаются винтами.
Соединение, выполненное таким образом, долговечно, способно выдерживать большие токи и, что немаловажно, помещено в диэлектрический корпус. Недостатки все те же – громоздкость. Ну и выбирая соединители такого типа, необходимо учитывать толщину проводов, чтобы они хорошо ужались и не болтались в слишком больших пазах пластин.
Клеммные колодки
Соединение такого типа производится при помощи колодок двух типов – винтового и зажимного. В первых провода зажимаются при помощи винтов, во вторых – при помощи ужимных планок вручную или автоматически в момент установки провода по принципу «воткнул - не выдернешь». Вот так будет выглядеть соединение при помощи винтовой колодки:
Выбирая колодку для соединения проводов из разнородных металлов, необходимо обращать внимание на материал, из которого изготовлены винты и гильзы. Они должны быть стальными и ни в коем случае не латунными. Недостаток таких колодок один – винтом очень легко передавить жилу провода, поэтому затягивать их нужно туго, но без фанатизма, учитывая, что алюминий мягче меди. На фото ниже отлично видно, что монтажник явно перестарался, зажимая винты.
Зажимные колодки удобнее тем, что для создания соединения с их помощью не нужны никакие инструменты. Если колодка с зажимной планкой, то достаточно вставить в нее (в колодку) провода и зафиксировать их откидной планкой.
С самозажимными колодками работать еще проще – просто воткнул провод, и он самостоятельно зафиксировался. Единственная проблема – такое соединение получается неразборным. При изменении схемы монтажа колодку придется откусить и выбросить.
Что касается недостатков зажимных и особенно самозажимных колодок – они рассчитаны на относительно небольшие токи и в силовых цепях ими лучше не пользоваться.
Комбинированные гильзы
Такая гильза представляет собой трубку, один конец которой выполнен из алюминия, а второй из меди или просто обмеднен гальваническим способом. Такие гильзы бывают различных размеров и диаметров, поэтому при выборе их нужно учитывать диаметр проводов, требующих соединения.
Для соединения проводов их концы вставляют в соответствующие стороны гильзы (медный в медную, алюминиевый в алюминиевую) и опрессовывают. В общем результат работы будет выглядеть следующим образом (на фото соединение проводов из однородного металла):
Такое соединение весьма надежно, компактно и долговечно, но есть две проблемы. Первая – достаточно сложно найти комбинированные гильзы малого диаметра. Вторая – чтобы правильно и качественно обжать провода, необходим специальный инструмент, который стоит денег.