Чому мідь і алюміній не можна з'єднувати напряму
Мідь (Cu) і алюміній (Al) – електрохімічні антагоністи. При прямому контакті двох металів у присутності вологи (навіть конденсату з повітря) виникає гальванічна пара: між металами починається електрохімічна реакція. Алюміній як активніший метал поступово окислюється, а мідь виступає каталізатором процесу.
Наслідки повільного окислення:
- У місці з'єднання утворюється шар оксиду алюмінію – діелектрик, який збільшує опір контакту
- Опір нагріває точку з'єднання при проходженні струму
- Нагрів прискорює окислення, опір зростає ще більше – процес лавиноподібний
- Кінець: іскріння, плавлення ізоляції, задимлення, пожежа
Саме тому проста скрутка оголеного мідного дроту з алюмінієвим заборонена нормами ПУЕ і в реальності небезпечна. За статистикою пожежних служб, значна частина електричних пожеж у старих квартирах починається саме на контакті мідь-алюміній.
Принцип безпечного з'єднання: чим замінити скрутку
Щоб з'єднати мідь і алюміній безпечно, потрібно виключити їхній прямий контакт. Саме для цього і існує окремий клас товарів – перехідники й з'єднувачі проводів мідь-алюміній. Безпечне з'єднання досягається трьома способами:
- Проміжний метал – між мідним і алюмінієвим провідником вставляється нейтральний метал (сталь, латунь), який не вступає в реакцію з обома
- Ізоляція від повітря – спеціальна паста перекриває доступ кисню і вологи до точки контакту, припиняючи окислення
- Фізичне розділення – конструкція затискача передбачає, що провідники тримаються в різних частинах, не торкаючись безпосередньо
Всі сертифіковані способи з'єднання використовують одну з цих трьох стратегій або їх комбінацію.
Спосіб 1: клеми WAGO (Ваго) – найпростіший і найнадійніший перехідник мідь-алюміній
Клеми WAGO – пружинні затискачі німецького бренду, де мідний і алюмінієвий провідники розміщуються в окремих отворах і тримаються підпружиненими пластинами. Метали не торкаються один одного – контакт здійснюється через струмопровідну латунну пластину.
Модельний ряд для мідь-алюміній з асортименту клем швидкого монтажу на сайті:
- WAGO 2273 з пастою (серія для освітлення) – одноразові, для перерізу 2-4 х 2,5 мм². Вже заповнені пастою Alu-Plus прямо на заводі – наносити окремо нічого не потрібно. Ідеально для з'єднань у розподільних коробках освітлення.
- WAGO 221 (універсальні) – багаторазові з прозорим корпусом і важільцями, переріз 0,2-4 мм². Найпопулярніші завдяки зручності – можна відкрити клему, переробити і використати повторно. Для міді з алюмінієм пасту наносять окремо.
- WAGO 773 (компактні) – одноразові, для перерізу 4-6 мм². Без пасти в комплекті, дешевші за серію 221.
Як працювати з клемою WAGO:
- Зачистіть ізоляцію мідного і алюмінієвого провідника на 10-12 мм
- Підніміть важілець відповідного отвору клеми у вертикальне положення (для 221) або просто вставте провід (для 2273 і 773)
- Вставте провідник до упору у відкритий отвір
- Для серії 221 опустіть важілець у горизонтальне положення – провідник затиснутий пружиною
- Потягніть провід рукою для перевірки – він не повинен виходити
Спосіб 2: болтове з'єднання для потужних ліній
Для з'єднань потужних проводів (від 4 мм² і більше) застосовують болтові гвинтові з'єднання. Принцип: між мідним і алюмінієвим провідником обов'язково встановлюється сталева розділювальна шайба. Вона фізично розділяє два метали і виступає проміжним контактом.
Конструкція типового болтового з'єднання: болт (оцинкований сталевий), плоска сталева шайба, кільце з мідного провідника, розділювальна сталева шайба, кільце з алюмінієвого провідника, плоска сталева шайба, пружинна шайба (гровер), гайка.
Переваги болтових з'єднань – витримують високі струми (до 100-200А) і механічне навантаження, компоненти (болти, шайби, гайки) – звичайний кріпіж, який неважко знайти. Недоліки – потребують регулярного підтягування (алюміній "тече" під тиском, контакт слабшає з часом), займають більше місця, ніж клема.
Спосіб 3: перехідні гільзи GTL
Для нерозбірних з'єднань силових ліній використовуються спеціальні біметалеві гільзи GTL. Це трубки, де одна половина виготовлена з алюмінію (під алюмінієвий провід), інша – з міді (під мідний). Гільзу обжимають пресом з двох боків, отримуючи монолітне з'єднання.
В асортименті мідно-алюмінієвих гільз на сайті – моделі GTL-10, GTL-16, GTL-25 і GTL-35 (АСКО) під перерізи жили від 10 до 35 мм². Обжим виконується прес-кліщами або гідравлічним пресом. Якість перевіряється силою – обжате з'єднання не повинно провертатися або зсуватися від руки.
Паста Alu-Plus для додаткового захисту з'єднання
Паста для мідно-алюмінієвих з'єднань містить дрібнодисперсний цинк у мінеральному маслі. Нанесена на контакт, вона витісняє повітря і вологу, а цинк працює як "жертвенний" метал, окислюючись першим замість алюмінію. У серії WAGO 2273 з пастою вона вже нанесена на заводі; для клем без пасти (221, 773) або для болтового з'єднання пасту WAGO Alu-Plus (тюбик 20 мл) наносять окремо перед збіркою – одного тюбика вистачає на кілька десятків з'єднань, а одне нанесення підтримує контакт у робочому стані 15-20 років.
Що категорично заборонено
- Скрутка оголених проводів – прямий контакт мідь-алюміній без розділення. Через 1-5 років контакт почне нагріватися, з часом викличе пожежу. Заборонено ПУЕ.
- Пайка оловʼяно-свинцевим припоєм – додає третій метал у контакт, створюючи додаткову гальванічну пару. Алюміній взагалі погано паяється стандартними припоями.
- Звичайні пластикові клеми без розділювача металів – при вібрації або теплових розширеннях алюміній "тече", контакт слабшає. Підходять тільки клеми, сертифіковані саме для Al-Cu з'єднань.
- Паяння алюмінію хлоридом цинку "на око" – технічно можливе спеціальними флюсами, але для побутових проводок це небезпечна крайність: без професійного контролю хлориди залишаються в контакті і повільно роз'їдають його.
Чому у квартирах досі зустрічається алюмінієва проводка
До кінця 1990-х в СРСР масово використовували алюмінієвий провід АПВ у квартирах. Причина – економія міді в умовах дефіциту. У сучасних нормах (ПУЕ 7-го видання) алюмінієва проводка всередині житлових приміщень заборонена, але стару проводку ніхто автоматично не перекладає.
Якщо у вашій квартирі досі алюміній у розподільних коробках – найкраще рішення при капітальному ремонті перекласти всю проводку на мідну. Це вирішує питання з'єднань раз і назавжди. Якщо ремонт частковий – використовуйте сертифіковані клеми WAGO або болтові з'єднання для безпечного стику мідь-алюміній.
Переглянути в каталозі Лампочка: мідні кабелі ВВГ для повної заміни алюмінієвої проводки, а також автоматичні вимикачі для щита. Доставка Новою Поштою по всій Україні.
