Прямое соединение Cu и Al жил вызывает ускоренное окисление. Спустя 1-2 года сопротивление в зоне контакта возрастает многократно, провоцируя перегрев свыше 150 градусов даже при штатной нагрузке.
Разница потенциалов у меди и алюминия составляет 2 В. При наличии влаги образуется гальванический элемент, повреждающая Al-проводник со скоростью 0.1 мм/год.
При монтаже применяют биметаллические адаптеры или зажимы с антикоррозионным покрытием. Стандарт DIN 43653 регламентируют применение прокладок из оцинкованной стали при винтовом крепеже.
Электрохимические свойства меди и алюминия
Электрохимический градиент этих металлов достигает 2 В. По шкале коррозии они далеко друг от друга, что усиливает коррозию при контакте.
При влажности свыше 60% происходит окисление. Образуется гальваническая пара с выделением оксидов. Переходное сопротивление растёт в 5-7 раз за год.
Разница в тепловом расширении составляет 40%. При нагреве до 70°C контакт нарушается, появляются трещины. Плотность прилегания снижается на треть после 100 циклов.
Для защиты используют биметаллические переходники с цинковым покрытием. Допустимый ток уменьшается на пятую часть от номинала.
Формирование окисной плёнки и последствия
При контакте разнородных металлов образуется слой окислов. Это результат реакции в воздушной среде. Толщина варьируется: от нанометров до микрон.
Al₂O₃ имеет высокое сопротивление – свыше 1 ТОм. Значительно превышает CuO. Разница создаёт зону высокого сопротивления в контакте.
Под нагрузкой происходит нагрев. Локальный перегрев ускоряет коррозию. Процесс идёт: рост плёнки → сопротивление → нагрев → разрушение. За год параметры ухудшаются значительно.
Температурные колебания усугубляют проблему. Коэффициенты – 40%. При нагреве контакт нарушается, появляются трещины. Агрессивная среда и запускает коррозию.
Методы защиты:
- Прокладки из нержавейки
- Паста на основе цинка
- Изоляция силиконом
Тепловое расширение и ослабление контакта
Используйте переходники или компенсирующие клеммы. Без защиты контакт теряет плотность при колебаниях.
| Металл | Коэффициент расширения (10⁻⁶/°C) | Решение |
|---|---|---|
| Cu | 16.5 | Лужение |
| Al | 23.1 | Зажимы |
Под нагрузкой расстояние увеличивается ежегодно. Контролируйте дважды в год.
Для надёжности:
- Спецсмазка
- Зубчатые шайбы
- Диэлектрические вставки
Способы монтажа
Решения:
- Зажимы антикоррозийные – сталь со смазкой. Пример: спецклеммы.
- Болтовые соединения со стальными шайбами – оцинковка, стяжка гайкой. Минимум 4 мм.
- Обжим гильзами – спецсплавы, инструмент. Для провода → адаптер.
Параметры определения технологии:
- Токовая нагрузка: разъёмы Wago рассчитаны на 24 ампера, винтовые контакты – 50 ампер.
- Условия эксплуатации: в сырых помещениях обязательна герметизация термоусадкой.
- Доступность инструментов: обжим нуждается в профессиональных инструментах, клеммы монтируются вручную.
Погрешности, уменьшающие долговечность:
- Неизолированные скрутки – вызывают перегрев до 150 градусов.
- Монтаж Cu-наконечников на Al-провода – провоцирует окисление.
Последствия прямого контакта: перегрев и возгорание
При соприкосновении двух разнородных металлов появляется разность потенциалов. Отличие в свойствах способствует появлению налёта, ухудшающей проводимость.
Кабели повышают температуру до 150-200°C при номинальной нагрузке. Области стыковки теплеют на 40-60% выше расчётной из-за окисления поверхности.
Эксперименты подтверждают, что проводимость падает на 30% спустя полгода-год работы. Через 2 года сопротивление возрастает значительно выше начального уровня.
Когда нагрузка превышает 20% температура доходит до 350 градусов. Это вызывает:
- Плавление изоляции через 2-3 минуты
- Пожар через несколько минут
- Дуговой разряд при высокой температуре
Для предотвращения аварийных ситуаций применяют:
- Специальные разъёмы с покрытием
- Реле с Ag-напылением
- Специальные смазки
Специалисты проверяют температурный режим соединений инфракрасной диагностикой раз в год. Приемлемая разница – не более 10°C от температуры кабеля.
Подбор соединительных компонентов
Применяйте защищённые клеммы. Идеально – металлические колодки с составом. Как вариант, ABB ST35.
Проверьте допустимый ток. Для бытовых сетей подходят элементы на 16–32 А, в цехах – минимум 63 А. Проверьте соответствие мощности.
Используйте изолированные гильзы. Лучше ГМЛ/ГАО с термоусадкой. Размер равен жиле.
Смотрите на тип зажима. Винтовые зажимы требуют периодической подтяжки, клипсовые держатся крепче.
Исключите контакт с влагой. Для улицы или влажных помещений подойдут модели с классом защиты IP68, как Scotchlok UY2.
If you liked this short article and you would like to obtain a lot more facts relating to работа с бра и светильниками kindly pay a visit to our webpage.
