Непосредственный контакт Cu и Al жил вызывает ускоренное окисление. Уже через 12-24 месяца переходное сопротивление увеличивается в 5-10 раз, вызывая нагрев до 150-200°C даже при штатной нагрузке.
Электрохимическая разность потенциалов у меди и алюминия превышает критическое значение 0.6 В. Во влажной среде образуется гальванический элемент, разрушающая алюминий со скоростью 0.1 мм/год.
Для безопасного соединения используют переходные клеммы со специальной защитой. Стандарт DIN 43653 регламентируют применение прокладок с цинковым слоем при винтовом крепеже.
Различие электрохимических характеристик меди и алюминия
Разность потенциалов между ними достигает 2 В. В гальваническом ряду занимают противоположные позиции, что усиливает коррозию в месте соединения.
Во влажном воздухе возникает электрохимическая реакция. Создаётся коррозионная ячейка с выделением оксидов. Сопротивление контакта растёт в 5-7 раз в течение 12 месяцев.
Коэффициенты расширения составляет 40%. При нагреве до 70°C соединение ослабевает, образуются зазоры. Контактное давление снижается на треть после 100 циклов.
Для защиты используют биметаллические переходники со специальным напылением. Допустимый ток снижается на 20% от паспортных значений.
Образование оксидного слоя и последствия
При контакте разнородных металлов образуется слой окислов. Процесс происходит с кислородом и влагой. Толщина варьируется: от нанометров до микрон.
Оксид алюминия имеет высокое сопротивление – свыше 1 ТОм. Значительно превышает оксида меди. Разница создаёт зону высокого сопротивления на стыке.
Под нагрузкой выделяется тепло. Локальный перегрев усиливает окисление. Цикл повторяется: окисление → проблемы → повреждения. За год сопротивление растёт в 5–10 раз.
Перепады ухудшают ситуацию. Разница в расширении – 6.6 единиц. При нагреве контакт нарушается, образуются дефекты. Влага проникает ускоряя разрушение.
Решения:
Прокладки из нержавейки Паста графитовая Изоляция силиконом
Тепловое расширение и ослабление контакта
Применяйте адаптеры или компенсирующие клеммы. Без защиты соединение нарушается из-за температурных циклов.
Металл Температурный параметр (10⁻⁶/°C) Метод защиты
Cu 16.5 Лужение
Al 23.1 Пружинные клеммы
Под нагрузкой расстояние увеличивается на 0.026 мм/год. Проверяйте затяжку дважды в год.
Для надёжности:
Токопроводящая паста Профилированные прокладки Диэлектрические вставки
Допустимые методы соединения
Варианты:
Зажимы антикоррозийные – латунь с пастой. Модель: спецклеммы. Винтовой крепёж со стальными шайбами – оцинковка, стяжка гайкой. Минимум 4 мм. Опрессовка гильзами – биметалл, кримпер. Сечение 2.5 мм² → адаптер.
Критерии выбора метода:
Сила тока: клеммы Wago выдерживают до 24 А, винтовые контакты – 50 ампер. Рабочая среда: во влажных зонах требуется изоляция термоусадкой. Доступность инструментов: кримперование требует аппаратуры, клеммы монтируются вручную.
Недочёты, влияющие на безопасность:
Неизолированные скрутки – вызывают перегрев до 150 градусов. Применение медных наконечников на алюминиевые жилы – провоцирует окисление.
Результат соприкосновения: нагрев и пожар
При контакте неоднородных материалов появляется разность потенциалов. Отличие в свойствах вызывает окисление, ухудшающей проводимость.
Токопроводящие жилы нагреваются при штатной работе до 200 градусов. Области стыковки теплеют на 40-60% выше расчётной по причине коррозии.
Испытания показывают, что контактное соединение теряет 30% проводимости через 6-8 месяцев эксплуатации. Через 2 года сопротивление возрастает значительно выше начального уровня.
Если мощность на 20% больше допустимой температура доходит до 350 градусов. Это вызывает:
Разрушение изоляции за пару минут Возгорание веществ через 5-7 минут Дуговой разряд при высокой температуре
Чтобы избежать аварий используют:
Специальные разъёмы с покрытием Контакторы с серебряным напылением Пасты-ингибиторы, замедляющие окисление
Монтажники должны проверять нагрев контактов термографическим методом каждые 12 месяцев. Приемлемая разница – не более 10°C от температуры кабеля.
Выбор переходников
Применяйте защищённые клеммы. Лучший вариант – латунные или стальные модели с пастой. Например, Wago 2273-241 или ABB ST35.
Убедитесь в параметрах тока. Для квартир нужно 16-32 А, в цехах – минимум 63 А. Сверьте с требованиями.
Берите защищённые наконечники. Оптимальны ГМЛ (медно-луженые) или ГАО (алюминиевые) с термоусадочной трубкой. Сечение должно совпадать с проводником.
Смотрите на тип зажима. Болтовые соединения нуждаются в обслуживании, защёлкивающиеся (Wago) устойчивы к тряске.
Защитите от сырости. Для улицы или влажных помещений подойдут модели с классом защиты IP68, как Scotchlok UY2.
If you beloved this article and also you would like to collect more info relating to срочный электромонтаж i implore you to visit our web site.