Как соединить алюминиевые провода между собой

В зависимости от выбранного типа соединений, вам понадобятся различные материалы и инструменты.

Для механических соединений:

• пассатижи;
• нож либо приспособление для удаления изоляции;
• колпачки СИЗ;
• клеммные колодки;
• самозажимные клеммы;
• гильзы;
• винтовые зажимы;

При опрессовке потребуются прессы (гидравлические, механические, ручные различных типов, пресс-клещи, и т.д.).

Для сварки потребуется следующее:

• аппарат аргонно-дуговой сварки;
• осциллятор;
• резиновые сапоги;
• сварочная маска;
• горелка;

Для пайки;

• нож, либо приспособление для удаления изоляции;
• паяльник (для небольших сечений алюминиевых проводов – 60-100Вт; для сечений более 2 мм. – 100-200Вт);
• припой (для домашних условий идеально подойдут припои ПОС40, ПОС60);
• стальная щетка;
• наждачная бумага;

Способы соединения

Необходимость соединить алюминиевые изделия с медными, алюминиевыми, либо алюмомедными, особенно часто возникает в квартирах советской постройки – это происходит из-за выхода из строя отдельных участков алюминиевой электропроводки, или в связи с ее полной заменой.

Немногим известно, что места соединения должны быть максимально прочными, для недопущения нагрева. Если проделанная работа выполнена некачественно, повысится сопротивление, в результате чего произойдет их нагревание, следствием которого станет возникновение короткого замыкания.

Существуют следующие способы:

1. Пайка.
2. Сварка.
3. Механические соединения:
   • скрутка;
   • использование клеммных колодок;
   • использование контактных зажимов (самозажимных клем);
   • соединение при помощи болтов;
   • обжимной метод (опрессовка);
   • пружинные устройства;

Каждый из перечисленных способов обладает характерными особенностями.

Скрутка

Считается наиболее недолговечным способом, особенно когда соединение происходит с кабелями из других металлов. Однако и для скруток существуют правила, соблюдение которых позволят существенно упрочнить качество работы, увеличить сроки службы и безопасность.

Виды скруток:

1. Бандажная скрутка. Бандажную скрутку используют для соединения кабелей больших диаметров. Для укрепления бандажной скрутки используют пайку – исключительно после лужения медного провода.
2. Скрутка желобком. Наиболее прочная скрутка.
3. Простая скрутка. Простая скрутка используется исключительно в бытовых условиях, данным способом наиболее часто соединяют токопроводящие жилы в распределительных коробках.

Особенно ответственно необходимо отнестись к соединению многожильных проводов (кабелей):

1. Места скрутки обязательно зачищать.
2. Для усиления полученных контактов рекомендуется использовать колпачки СИЗ.

Сварка

Сваривать алюминиевые провода дома – процесс трудоемкий, требующий опыта и специальных знаний. Основной особенностью является то, что получившиеся при сварке швы должны образовать исключительно единое целое с первоначальным изделием – только при выполнении данного условия ток сможет протекать беспрепятственно.

Получение положительного результата осложняется тем, что при сварке на воздухе поверхность алюминия покрывается тугоплавкой оксидной плёнкой, поэтому используют аргонно-дуговую сварку, либо флюсы.

Сварка отличается рядом специфических особенностей:

1. Присадку обязательно подавать короткими возвратно-поступательными движениями.
2. Проволока для присадки вместе со специальным электродом во время сварки должны находиться под углом 90°.
3. Необходимо соблюдать одну выбранную длину дуги (чаще всего – 1,5-2,5мм.).
4. Электрод должен находиться на расстоянии от наконечника горелки на 1-1,5мм.
5. Сваривать необходимо исключительно справа налево.

Спайка

Наиболее безопасным способом является спайка – при определенных навыках выполнить спайку можно и в домашних условиях:

1. Перед спайкой концы проводов необходимо залудить: часть, которая будет соединяться, густо покрывается канифолью и ложится на шлифовальную поверхность (круг, либо шкурку).
2. Далее паяльником провод прижимают к поверхности, постоянно добавляя канифоль – до тех пор, пока не получится требуемая толщина провода.
3. После чего спайку осуществляют обычным образом.
4. Самым важным в процессе пайки является не допустить контакта алюминиевой поверхности с кислородом – в противном случае, произойдет образование жаростойкой оксидной пленки. Для этого зачищаемый кабель обильно смазывают, либо заливают флюсом, в некоторых случаях – разогревают.
5. В случае пайки проводов с сечением до 4мм.кв., их можно зачистить непосредственно в растворе.
6. Если сечение алюминиевого провода составляет 4-10 мм.кв., необходимо снять изоляцию, зачистить до блеска и скрутить.
7. Когда используются мягкие припои, оптимально подойдет флюс АФ-44.
8. Получившееся соединение следует очистить от остатка флюса, протереть бензином, покрыть влагостойким лаком, после – изолентой, потом – снова лаком.

Опрессовка (обжимной способ с использованием гильз)

Для случаев, когда необходимо соединить многожильный кабель, либо более 2-х одножильных проводов в один разъем, лучше всего использовать обжимные (опрессовочные) гильзы:

1. В такую гильзу заводят зачищенные окончания проводов.
2. После чего гильзу обжимают при помощи пресса или специальных клещей, надежный, неразъемный контакт.

Данный метод получил наибольшее распространение при соединении мощных потребителей.

Использование контактных зажимов

Самым лёгким способом объединения алюминиевых кабелей в единую токоведущую жилу считается использование контактных зажимов.

Их виды:

• полиэтиленовые зажимы;
• самозажимные клеммы (клеммники);
• винтовые;
• пружинные (колпачки СИЗ);

Преимущества контактных зажимов:

1. Не нуждаются в дополнительном изолировании, для соединения алюминиевые кабели достаточно зачистить, собрать в пучок, после чего на пучок до упора навинтить зажим (вставить в клемму, либо зажать винтом, и т.д.);
2. Полученные контакты обладают намного большей механической прочностью, чем при скрутке;
3. Полученные контакты не нагреваются, что сводит к минимуму возможность возникновения замыканий и возгораний.

Винтовое соединение

Винтовое (болтовое) соединение – наиболее распространенное контактное присоединение алюминиевых проводов и кабелей к электроприборам, приборам, машинам. Однако, свойства данного металла растекаться под избыточным давлением, наряду с разностью коэфф. теплового расширения алюминия и металла винта (болта), могут привести к смешению винтового контакта провода.

Впоследствие этого, колечко постепенно выползает из-под плоских шайб, наиболее часто применяемых при винтовых (болтовых) контактах.

Для предотвращения описанного нарушения (которое может привести к замыканиям), зажимы кабелей должны обладать следующими устройствами:

1. Ограничивающими раскручивание колечка кабеля (ограничивающие шайбы-звездочки).
2. Не допускающими ослаблений контактного давления впоследствии текучести (стандартные пружинные шайбы).

Пружинное соединение (колпачки СИЗ)

Это колпачки из невозгораемого пластика, внутри располагаются металлические пружины. После наворачивания СИЗ на провода (скрутку), пружины раздвигаются, сжимая жилы кабелей и обеспечивая плотный и надежный контакт, а также снимает слой окислов с проводов.

При этом, пластик служит для всего соединения электроизоляционной, противопожарной и механической защитой. Для качественного контакта, размер колпачков СИЗ должен быть подобран правильно – накручиваться на кабели они должны с усилием.

Техника безопасности

1. Соединяя провода, необходимо проявить внимательность и точно следовать эксплуатационным руководствам, которые запрещают выполнять простую скрутку (скручивать спиралью) провод из алюминия и любого другого металла (меди, алюмомеди, алюминия). Причина в том, что окисляясь, алюминий выделяет гальванический пар, который рано или поздно разорвет контакт, а искры, возникающие при прохождении через такие контакты токов большой мощности, нередко становятся причиной пожара.
2. Наиболее травмоопасной является сварка алюминия – чтобы избежать неприятностей, обязательно использовать резиновые сапоги и сварочную маску.
3. В помещении, где проводится сварка, должны отсутствовать деревянные предметы – чтобы не допустить возгорание.
4. Даже деревянные полы рекомендуется накрывать железными листами.

Советы

1. При использовании болтового соединения, необходимо помнить о текучести алюминия – зажимной болт требуется периодически подтягивать, чтобы алюминий со временем не вытек. При этом, механическое давление на кабель без напряжения не должно превышать 150кг/см2. Когда наконечник плакирован медью, давление не должно превышать 100кг/см2. При нагревании проводов под напряжением, максимальное давление – не больше 200кг/см2. Если превысить данные значения, алюминиевый кабель под напряжением «потечет».
2. Если у вас нет другого выхода, кроме как воспользоваться простой скруткой, необходимо помнить, что контакт получится более надежным при использовании сертифицированных колпачков СИЗ. Помните, что любые контакты кабелей, покрытые только изоляционной лентой, не рекомендуются.
3. Для быстрой и качественной спайки алюминиевых кабелей необходимо заменить канифоль качественным минеральным маслом (для швейных машин), либо оружейным маслом.
4. Выбирая самозажимные клеммы, рекомендуем прочитать маркировку, на которой отображено количество и площадь сечения кабеля, на которые рассчитано устройство.
5. Любое механическое соединение алюминиевого провода с медным возможно только тогда, когда последний покрыт оловянно-свинцовым припоем.

Источник: slarkenergy.ru

Особенности алюминиевых проводов

Согласно нормам ПУЭ в жилых помещениях запрещено использовать при монтаже алюминиевые проводники.

Провод из алюминия – дешёвое решение, имеющее цену на порядок ниже, по сравнению с медным. Не подвержен коррозии, так как мгновенно покрывается толстой оксидной плёнкой. Имеет низкий удельный вес.

Главный минус – невысокая электропроводность алюминия. Она составляет 37,9 мкСм×м, что почти в два раза хуже меди, которая имеет 59,5 мкСм×м. Низкая гибкость проводника делает невозможным монтаж в местах, где он подвергается многократному механическому воздействию.

Различают четыре типа соединения проводов: опрессовка, сжим, сварка, пайка. Опрессовочные гильзы и клеммные колодки обеспечат лёгкий и быстрый монтаж кабеля в местах, где не нужна высокая механическая стойкость. Пайка и сварка дадут максимально прочное и надёжное соединение, но требуют навыка и применения специальных инструментов.

Метод прессовки

Прессовка производится с помощи специальной гильзы, в которую заводятся жилы, после чего их обжимают специальным инструментом – кримпером. Гильзы различаются по диаметру, длине и материалу исполнения. При монтаже кабеля необходимо применять только гильзы из алюминия или латуни. Используя латунные элементы, можно соединить как алюминиевые с алюминиевыми, так и медные с алюминиевыми провода.

При соединении алюминиевых жил нельзя использовать медьсодержащие гильзы. Эти два металла образуют гальваническую пару, что приводит к ускоренному разрушению алюминия.

Чтобы соединить жилы с разными сечениями, используются специальные гильзы с различным диаметром входных отверстий.

Правильный выбор диаметра гильзы убережёт от перегрева участка цепи. Больший диаметр даст малое пятно контакта и увеличение сопротивления. Если же сечение гильзы меньше, необходимо уменьшать сечение жил, что также негативно скажется на токопроводящих свойствах.

Метод сжима

При разводке кабеля в распределительной коробке крайне нежелателен случайный контакт соседних жил. Для этой цели применяются клеммные колодки.

Клемма представляет собой изолированную втулку, в которую вставляются жилы. Внутри для фиксации используется либо винт, либо пружина.

Если подразумевается монтаж многожильного провода, перед установкой в клемму необходимо обжать его специальной гильзой, что даст улучшение контакта и уменьшит вероятность пережатия.

Используя клеммы с винтовым соединением, нужно чётко контролировать силу прижима во избежание перерезания жилы винтом и его последующего разрушения. Этого недостатка лишены клеммные колодки Wago. В них механизмом фиксации жилы является латунная пластина и пружина. Использование латуни в составе делает возможным безопасное соединение кабелей из разных металлов.

Метод сварки

Сварка обеспечивает наилучший электрический контакт. Из-за однородности полученного соединения отсутствует проблема повышенного сопротивления участка цепи.

Используют сварочный аппарат с выходной мощностью до 1 Квт и регулируемым напряжением в границах 14-20 В. Сварка считается успешной, если на конце скрутки образовалась капля, диаметром примерно равная скрутке.

При сварке по торцу скрутки проводят угольным проводником. Время воздействия не должно превышать 2 секунды.

Существует вариант газовой сварки проводов. В атмосфере инертного газа перестаёт образовываться оксидная плёнка, что заметно облегчает процесс, но требуются специфические знания и оборудование.

Метод пайки

Перед облуживанием поверхности удаляют оксидную плёнку. Сделать это можно как механическим воздействием, например наждачной бумагой или щёткой с металлической щетиной, так и с помощью специального химиката – флюса. Он представляет собой белый порошок, который растворяется в воде, после чего наносится на концы залуживаемых жил.

Окисление алюминия на воздухе происходит за считанные секунды, так что одним механическим воздействием удалить окислы не удастся. Рекомендуется комбинировать использование флюса и зачистки поверхности.

Если производится спайка двух жил, достаточным будет использование паяльника мощностью 60 Вт. Для проводов с большим сечением и при пайке многожильных скруток понадобится паяльник мощностью от 150 Вт.

Олова в припое должно быть не менее 50%. Можно взять припой с 60-90% содержанием.

Пайка алюминия по шагам:

• Обезжирить поверхность. Подойдёт бензин, спирт. Это истончит оксидную плёнку.
• Зафиксировать жилы провода в необходимом положении.
• Нанести флюс. Убедиться, что он попал в стык кабелей.
• Прогреть место скрутки паяльником или газовой горелкой. В последнем случае стоит быть аккуратным, так как металл быстро нагревается и может расплавиться.
• Облудить место соединения. Аккуратно растереть паяльником припой до появления однородной блестящей плёнки.

Правильно обработанная поверхность приобретает характерный металлический блеск. Нельзя допускать появления наплывов и незалуженных участков.

Оловянный припой подвержен коррозии, поэтому готовое соединение обрабатывается лаком.

При наращивании проводов, если предполагается эксплуатация в сложных условиях, лучше всего себя проявит паяное или сварное соединение. В быту для кабелей, не подверженных механическим нагрузкам, вполне подойдёт обжимка с помощью гильзы.

Источник: StrojDvor.ru

В чем их особенность

Алюминий имеет особенные свойства металла, которые могут вызывать затруднения при соединении. Вследствие окисления, на алюминии образуется оксидная пленка, которая препятствует прохождению электрического тока. Эта пленка расплавится только при температуре не менее 2000°С, а этот показатель выше температуры плавления самого алюминия. Более того, если зачистить оксидную пленку механическим путем, то спустя время она появляется повторно.

Если вы захотите спаять алюминий, то эта пленка будет препятствовать сцеплению припоя с жилой. Также при сварке пленка образует включения, которые негативно сказываются на качестве контакта. Кроме всего прочего, алюминий относится к категории металлов, которые отличаются высокой текучестью и хрупкостью. Как следствие контакт следует полностью защитить от возможных механических воздействий. Например, если соединить алюминий болтовым зажимом, то необходимо регулярно подтягивать контакт, так как алюминий, образно говоря, «вытекает» из-под контакта, который, в свою очередь, ослабевает.

Существуют ли тогда способы надежного соединения алюминиевого провода? Рассмотрим несколько распространенных методов и решим, как лучше всего выполнять эту работу.

Винтовое

Этот метод соединения очень прост. Необходимо зачистить провод от изоляции на 20 мм. После жилу рекомендуется зачистить мелкозернистой шкуркой. Далее оголенную жилу скручиваете в колечко и вставляете в зажимной винт, которые следует плотно закрутить.

Комплектация для винтового соединения

Минус такого метода соединения в том, что из-за текучести алюминия, время от времени контакт необходимо подтягивать. Поэтому место соединения должно быть в доступном месте.

Пружинное

В этом случае применяются специальные клеммники. За счет наличия специальной пружины, нет необходимости регулярно подтягивать контакт. Вставленный зачищенный алюминиевый провод надежно удерживается. Существуют клеммники как одноразовые, так и многоразовые. Одноразовые используются для соединения проводов, без дальнейшего разъединения. Провод вставляет в отверстие зажима, обратно его не вытянуть. Что касается многоразового соединения, то провод легко вытягивается, если нажать на специальный рычаг, удерживающий провод.

Скрутка

В редких случаях, алюминиевый провод можно соединить методом скрутки. Сразу стоит отметить, что этот метод очень ненадежный и даже несмотря на то, что в советское время его использовали сравнительно часто. Отчасти объясняется это тем, что в прошлом количество бытовых приборов и соответственно нагрузки на проводку было меньше. Теперь картина выглядит иначе.

Более того, срок такого соединения зависит от разных факторов, например, нагрузка по току, влажность и температура. Если температура повышается, то металл расширяется, из-за чего расширяется зазор между проводами. Это может привести к переходному сопротивлению, место контакта будет греться и после этого образуется окисление и, в конце концов, контакт полностью нарушится. Однако такой процесс продолжается долгое время, поэтому для временных соединений метод скрутки допустим.

При соединении алюминия таким методом, важно придерживаться таких правил:

• Провода должны равномерно обвивать друг друга.
• Если провод толстый, то витков должно быть не более трех, а для тонкого не меньше пяти.
• Если соединяется медный и алюминиевый провод, то медный обязательно нужно залудить.
• В качестве изоляции контакта рекомендуется использовать термоусадочную трубку.

Неразъемное соединение

В эту категорию относится несколько методов, а именно:

• Опрессовка.
• Пайка.
• Сварка.

Каждый из этих методов имеет свое место. На выбор влияет несколько факторов:

• Наличие подходящего инструмента и оборудование.
• Предполагаемая нагрузка тока.
• Диаметр провода.
• Наличие расходного материала.
• Наличие соответствующих навыков.

Рассмотрим каждый метод неразъемного соединения по отдельности.

Сварка

Быстрый и надежный метод соединения. Тем более эта технология актуальна, если следует произвести большое количество соединений. Однако для этого необходимо иметь сварочный трансформатор и навыки.

Сварка провода

Процесс сваривания выглядит следующим образом:

• Провода скручиваются между собой.
• На торец наносите специальный флюс.
• После происходит сварка угольным электродом до 2 секунд.
• В результате на конце скрутки должна образоваться капля.

Флюс

• Каплю следует обработать растворителем, а после покрыть лаком.
• Когда лак высох, соединение изолируется.

Пайка

Метод пайки соединения несложный. Для этого потребуются такие компоненты, как канифоль, паяльник, припои и дополнительные элементы. Так, провод скручивается, а после паяльником наносите на них припой.

Опрессовка

Для такого соединения потребуются специальные пресс-клещи и гильзы, которые представляют собой полые стержни. Для опрессовки зачищаете конца провода, вставляете их в гильзу и в трех местах выполняете опрессовку. Также дополнительно можно скрутить провода.

Набор для опрессовки

Если провод алюминиевый, то используйте алюминиевую гильзу, для медных – медную гильзу. Если соединяете алюминий с медью, то в продаже есть медно-алюминиевые гильзы.

Алюминиевый и медный провод

Соединение 2 проводов из меди и алюминия может вызвать некоторые проблемы. Проблема заключается в разности потенциалов, разница которого достигает до 0,65 мВ. При повышении влажности из-за этой разницы контакт будет разрушаться. Более того, контакт будет нагревать, что может привести к плачевным последствиям.

Поэтому рекомендуем производить стыковку этих двух проводов так, чтобы между ними не было прямого контакта, а именно:

• неразъемное;
• резьбовое;
• клеммное;
• с пружинным контактом.

Используя эти методики, алюминиевые соединять с медными проводами можно.

В этой статье, мы рассмотрели несколько методов того, как соединить провода между собой. Если вы знаете о других методах, то оставляйте комментарии в конце этой статьи.

Источник: kakpravilnosdelat.ru