Соединение меди и алюминия

Расскажем, почему соединение алюминия и меди в электромонтаже категорически недопустимы.
Любой квалифицированный электрик твердо знает, что при электротехнических работах ни в коем случае нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые изделия. Попробуем ответь дилетантам почему.
Вопросы звучат примерно так:1.А почему будет гореть? 2.Почему медь со сталью не горит? 3.Алюминий со сталью не горит, а алюминий с медью – горит?
Чем влажнее окружающий воздух, тем более интенсивно протекает процесс окисления. А неравномерное тепловое расширение и диэлектрический слой окисла алюминия – это лишь отягчающие факторы.

Основные причины возникновения неполадок- нарушение правил устройства и эксплуатации установок.

1) Данные металлы имеют различный коэффициент теплового расширения. Когда через них проходит ток, они расширяются по-разному, когда ток прекращается, они остывают также по-разному. В итоге, серия расширений-сужений изменяет геометрию проводников, и контакт становится неплотным. А дальше уже в месте плохого контакта возникает нагрев, контакт ухудшается еще больше, появляется электрическая дуга, которая и довершает все дело.
2) Также алюминий образует на своей поверхности окисную непроводящую пленку, которая с самого начала ухудшает контакт, а дальше процесс идет по той же нарастающей: нагрев, дальнейшее ухудшение контакта, дуга и – разрушение.
3) Алюминий и медь образуют «гальваническую пару», которая просто не может не перегреваться в месте контакта. И снова нагрев, дуга и так далее.
Так что, если бы дело было исключительно в 1 ответе(в коэффициентах теплового расширения), то самый ненадежный контакт был бы между стальным и алюминиевым проводником, ведь их коэффициенты расширения отличаются в два раза.
Но и без табличных данных ясно, что различия в линейном тепловом расширении относительно легко компенсируются применением надежных зажимов, создающих постоянное давление на контакт. Расширяться металлам, сжатым, например, при помощи хорошо затянутого болтового соединения, остается только в сторону, а перепады температуры не способны серьезно ослабить контакт.
Вариант с оксидной пленкой тоже не совсем верен. Ведь эта же самая оксидная пленка позволяет соединять алюминиевые проводники со сталью и с другими алюминиевыми проводниками. Да, конечно, рекомендуется применение специальной смазки против окислов, да, рекомендуется систематическая ревизия соединений с участием алюминия. Но ведь все это допускается и работает годами.
А вот версия с гальванической парой действительно имеет право на существование. Но здесь, все-таки, не обходится без окислов. Ведь медный проводник тоже достаточно быстро покрывается окислом с той лишь разницей, что окисел меди более-менее проводит ток.
Но, если соединены медный и алюминиевый проводник, их окислы имеют возможность диссоциации, то есть распада на заряженные ионы.
Диссоциация возможна благодаря естественной влаге, которая всегда есть в воздухе. Ионы окислов алюминия и меди, будучи частицами с разным электрическим потенциалом, начинают принимать участие в процессе течения тока. Начинается процесс, известный как «электролиз».
В ходе электролиза ионы переносят заряды и перемещаются сами. Но, кроме того, ионы – это ведь частицы металлов проводников. При их перемещениях металл разрушается, образуются раковины и пустоты. Особенно это касается алюминия. Ну, а там где есть пустоты и раковины, там уже нельзя иметь надежный электрический контакт. Плохой контакт начинает греться, становится еще хуже и так далее, вплоть до возгорания.

Поделиться ссылкой: