Warum können Kupfer und Aluminium nicht in der Verkabelung angeschlossen werden?

Was ist in der Elektrotechnik Kupfer- und Aluminiumleiter nicht direkt anschließenist selbst für viele normale Menschen, die keine Beziehung zum Elektriker haben, kein Geheimnis. Von Seiten derselben Einwohner fragen professionelle Elektriker oft: „Warum?“.

Pochemochki jeden Alters kann jeden in eine Sackgasse treiben. Hier ist ein ähnlicher Fall. Eine typische professionelle Antwort: „Warum, warum ... weil es brennt. Besonders wenn der Strom hoch ist. " Das hilft aber nicht immer. Da darauf oft eine andere Frage folgt: „Warum wird es brennen? Warum brennt Kupfer mit Stahl nicht, Aluminium mit Stahl brennt nicht und Aluminium mit Kupfer brennt? “

Auf die letzte Frage können Sie unterschiedliche Antworten hören. Hier sind einige davon:

1) Aluminium und Kupfer haben unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wenn ein Strom durch sie fließt, dehnen sie sich unterschiedlich aus, wenn der Strom stoppt, kühlen sie unterschiedlich ab. Infolgedessen ändert eine Reihe von Expansionskontraktionen die Geometrie der Leiter, und der Kontakt wird locker. Und dann an Ort und Stelle schlechter Kontakt Erwärmung tritt auf, es verschlechtert sich noch mehr, es entsteht ein Lichtbogen, der das Ganze vervollständigt.

2) Aluminium bildet auf seiner Oberfläche einen nichtleitenden Oxidfilm, der den Kontakt von Anfang an verschlechtert, und dann verläuft der Prozess entlang derselben Wachstumslinie: Erhitzen, weitere Verschlechterung des Kontakts, Lichtbogen und Zerstörung.

3) Aluminium und Kupfer bilden ein „galvanisches Paar“, das an der Kontaktstelle nur überhitzen kann. Und wieder Heizung, Lichtbogen und so weiter.

Wo ist denn die Wahrheit? Was passiert dort an der Kreuzung von Kupfer und Aluminium?

Die erste der gegebenen Antworten ist immer noch unhaltbar. Hier sind die tabellarischen Daten zum linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten für Metalle, die für die elektrische Installation verwendet werden: Kupfer - 16,6 * 10-6 m / (m * gr. Celsius); Aluminium - 22,2 · 10 & supmin; & sup6; m / (m · g Celsius); Stahl - 10,8 * 10-6 m / (m * g Celsius).

Wenn es sich um Expansionskoeffizienten handeln würde, wäre der unzuverlässigste Kontakt offensichtlich zwischen einem Stahl- und Aluminiumleiter, da sich ihre Expansionskoeffizienten um die Hälfte unterscheiden.

Aber auch ohne tabellarische Daten ist klar, dass Unterschiede in der linearen Wärmeausdehnung relativ leicht durch die Verwendung zuverlässiger Klemmen ausgeglichen werden können, die einen konstanten Druck auf den Kontakt erzeugen. Zum Ausdehnen von Metallen bleibt das Zusammendrücken, beispielsweise unter Verwendung einer fest angezogenen Schraubverbindung, nur seitlich, und Temperaturänderungen können den Kontakt nicht ernsthaft schwächen.

Die Oxidfilmoption ist auch nicht ganz richtig. Schließlich können Sie mit demselben Oxidfilm Aluminiumleiter mit Stahl und anderen Aluminiumleitern verbinden. Ja, natürlich wird die Verwendung eines speziellen Schmiermittels gegen Oxide empfohlen, ja, eine systematische Überarbeitung von Verbindungen mit Aluminium wird empfohlen. Aber das alles ist erlaubt und funktioniert seit Jahren.

Aber die Version mit einem galvanischen Paar hat wirklich ein Existenzrecht. Trotzdem kann es hier nicht auf Oxide verzichten. Schließlich wird ein Kupferleiter auch schnell mit Oxid beschichtet, mit dem einzigen Unterschied, dass Kupferoxid mehr oder weniger Strom leitet.

Wenn jedoch ein Kupfer- und ein Aluminiumleiter verbunden sind, können ihre Oxide dissoziieren, dh in geladene Ionen zerfallen. Eine Dissoziation ist aufgrund der natürlichen Feuchtigkeit möglich, die immer in der Luft ist. Ionen von Aluminium- und Kupferoxiden, die Teilchen mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen sind, beginnen am Stromfluss teilzunehmen. Der als "Elektrolyse" bekannte Prozess beginnt (siehe - Elektrolyseanwendung).

Während der Elektrolyse übertragen Ionen Ladungen und bewegen sich selbst. Darüber hinaus sind Ionen Partikel von Metallleitern.Wenn sie sich bewegen, wird das Metall zerstört, es bilden sich Schalen und Hohlräume. Dies gilt insbesondere für Aluminium. Nun, und wo es Hohlräume und Senken gibt, ist es nicht mehr möglich, einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zu haben. Schlechter Kontakt beginnt sich aufzuwärmen, es wird schlimmer und so weiter bis zu einem Feuer.

Beachten Sie, dass alle diese Prozesse umso intensiver ablaufen, je feuchter die Umgebungsluft ist. Und die ungleichmäßige Wärmeausdehnung und die nichtleitende Schicht aus Aluminiumoxid sind nur erschwerende Faktoren, nichts weiter.

Zusätzlich zum Artikel gibt es eine nützliche Platte, die die Verträglichkeit und Unverträglichkeit einzelner Metalle und Legierungen beim Kombinieren deutlich zeigt. Kupfer und Aluminium können nicht miteinander verbunden werden, da sie nicht kompatibel sind.

Verträglichkeit einiger Metalle und Legierungen

Hinweis: C-kompatibel, H-inkompatibel, P-kompatibel beim Löten, mit direkter Verbindung bilden ein galvanisches Paar.

Comments

[#1]

Es gab Zeiten, in denen Sie eine Verbindung herstellen mussten  zwei Aluminiumdrähte anstelle eines Bruchs, aber kein Aluminiumdraht. Ich nahm Kupferdraht auf beiden Seiten, bestrahlte jeweils 5 cm und drehte ihn.

[#2]

Hallo, ich freue mich, alle Ihre Artikel zu lesen! Vielen Dank für die Seite.
Aber warum nicht verbinden! Und wenn Sie nicht direkt, sondern über eine Art Stahlkupplung anschließen, so dass kein direkter Kontakt besteht! Dann gibt es kein galvanisches Paar.

[#3 Elektriker Wladimir]

Gut. Trotzdem verstehe ich nicht, wie sich die Wechselwirkung eines Aluminium-Eisen (Stahl) -Paares von Kupfer-Aluminium unterscheidet ...
Ich beschloss, tiefer zu graben, und es stellte sich heraus, dass es sechs oder mehr solcher galvanischen Paare gab, mit einer detaillierteren Untersuchung. (Darunter unlegierter Stahl und Kupfer), hier haben Sie eine Stahlscheibe an der Kreuzung ...
Daraus können wir schließen, dass die ideale Verbindung einfach ein homogenes Metall ist und alle anderen Kombinationen, wenn auch in geringerem Maße, einen weniger zuverlässigen Kontakt erzeugen ...
Das ist natürlich dumm. Und jemand schafft es, eine Linie auf ein Aluminium-Kupfer-Paar zu ziehen. hängt von der Umgebung und der Belastung ab, wie oben angegeben.
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Ps: Alle Kronleuchter des Hauses wurden mit Kupfer an die Aluminiumdrähte geschraubt. Meerrettich brach, aber redid.

[#4]

Ich habe die Auswirkungen solcher Verbindungen bei Menschen wiederholt korrigiert. Es gibt nur einen Ausweg - Kupfer verzinnen oder über den Klemmenblock verbinden.

[#5]

Hallo an alle. Ich möchte ein paar Fragen für mich klären - der Fernseher brannte aus - er ging einfach aus und der Geruch roch. Mein Mann öffnete die Klappe im allgemeinen Korridor, es gab einen geschmolzenen Paketschalter - sie riefen eine Notfallbande an, sie schlossen ihn direkt an und schickten einen Elektriker, der den Schalter zum Kraftwerk wechselte - ----- Ich möchte die möglichen Gründe für das Schmelzen des Paketschalters wissen? Ursachen der Verbrennung des Fernsehens? und wie man die Wohnung vor diesem Horror schützt ---- die Ausrüstung ist neu .... !!! ???

Könnte es einen Grund für die Verbrennung des Fernsehgeräts im geschmolzenen Beutel geben?

[#6 MaksimovM]

Tatyana, aber Sie haben es nicht verwechselt, vielleicht keine Paketvermittlung, sondern eine Maschine? In der Regel setzen Taschen in der Einfahrt nicht. Wenn Sie noch einen Batch-Schalter haben, kann die Ursache für das Schmelzen ein großer Strom sein, der infolge einer Überlastung oder eines Kurzschlusses aufgetreten ist. Der Batch-Schalter ist nicht gegen hohe Ströme geschützt, weshalb er beschädigt wurde.

Wenn die Beschädigung des Paketschalters mit der Beschädigung des Fernsehgeräts zusammenfiel, lag höchstwahrscheinlich ein Kurzschluss im Fernsehgerät vor. In diesem Fall ist das Schmelzen des Beutels eine Folge einer Beschädigung des Fernsehgeräts.

Überprüfen Sie die Unversehrtheit des Fernsehkabels und der Sicherungen (falls vorhanden).Wenn keine sichtbaren Schäden vorliegen, sind möglicherweise der Abwärtstransformator im Fernsehgerät oder andere Strukturelemente beschädigt. Rufen Sie den Telemaster an, er wird die Störung beheben und Ihnen die Ursache des Schadens mitteilen.

Um weitere Schäden am Paketschalter in der Zugangsklappe zu vermeiden, installieren Sie einen automatischen Schalter in der Wohnungsverkleidung, um die elektrische Verkabelung der Wohnung zu schützen. Bei möglichen Überlastungen oder Kurzschlüssen in der Wohnungsverkabelung sowie bei im Netzwerk enthaltenen Haushaltsgeräten löst der Leistungsschalter aus. Installieren Sie nach Möglichkeit mehrere Schutzvorrichtungen an jeder der Verkabelungsleitungen.

[#7 Michael]

Besonders gefährlich ist der Anschluss von Kupfer- und Aluminiumdrähten auf der Straße. Unter dem Einfluss der natürlichen Luftfeuchtigkeit und des Durchgangs von elektrischem Strom durch die Verbindung findet der Elektrolyseprozess statt und auf der Straße wird der Prozess der Kontaktzerstörung erheblich beschleunigt. Infolgedessen bilden sich an der Verbindungsstelle Schalen, Erwärmung und Funkenbildung der Kontakte, Karbonisierung der Isolierung tritt auf. In Situationen, in denen noch Kupfer- und Aluminiumdrähte angeschlossen werden müssen, sollten Sie auf spezielle Anschlussklemmen oder Metallverschraubungen zurückgreifen. Bei Verwendung von Anschluss- und Schraubverbindungen besteht kein direkter Kontakt des Kupfer-Aluminium-Paares. Bei der Montage einer Schraubverbindung muss eine metalleloxierte Unterlegscheibe zwischen den Kupfer- und Aluminiumdrähten installiert werden.

[#8 Valery]

Ich habe einen flexiblen Kupferdraht (Kabel für den Zugang zum Haus) mit einer Freileitung über einen Aluminiumleiter mit einem Querschnitt von 6 mm2 verbunden. Verdrehen von 10 Zentimetern und guter Isolierung. Es ist seit 15 Jahren oder sogar im Freien (auf einer Unterstützung). Ich bemerke keine Probleme.)

[#9 Sergey]

Das direkte Verbinden von Kupfer und Aluminium ist strengstens untersagt! Sie sind in ihren elektrochemischen Eigenschaften völlig inkompatibel. Dies ist darauf zurückzuführen, dass während der Oxidation von Aluminium auf seiner Oberfläche ein Film mit erhöhtem Widerstand auftritt, der letztendlich zur Erwärmung und Zerstörung des elektrischen Kontakts führt.

Trotzdem wird dieses Problem durch Verschrauben (die Hauptsache besteht darin, eine Unterlegscheibe zwischen die Metalle zu legen) oder durch Einschalten über spezielle Anschlussverbindungen gelöst. Es gibt sehr viele Arten, Formen und Größen solcher Klemmen, die alle für bestimmte Strombelastungen, Betriebsbedingungen und Querschnitte angeschlossener Leiter ausgelegt sind. In einigen Anschlüssen kann eine spezielle Paste hinzugefügt werden, um eine Oxidation der Drähte zu verhindern.

[#10]

Wenn ich den Ausdruck "geladene Ionen" und "... Ionen tragen Ladungen und bewege sich von selbst" treffe, verstehe ich klar, dass eine Person, die weit von der Chemie entfernt war, zusammengesetzt ist. Also, gelesen zu haben. Der Ausdruck "geladenes Ion" ist genauso lächerlich wie der Ausdruck "Patriot seiner Heimat" - Butter.
An sich ist die Bewegung des Ions im Wesentlichen die Bewegung der Ladung. Der Prozess ist untrennbar miteinander verbunden.

Die Elektrolyse ist, wie der Autor des Artikels fälschlicherweise versichert, kein Stromflussprozess. Insbesondere die Elektrolyse von Aluminium ist der Prozess seiner Herstellung durch Reduktion von Aluminiummetall aus seinen Salzen.

[#11]

Es sollte auf spezielle Klemmenblöcke zurückgegriffen werden Steck mich in solche Klemmenblöcke. Nicht in Vago, Herago usw., sondern in den Klemmenblöcken, auf denen in russischen Buchstaben "speziell zum Verbinden von Aluminium und Kupfer" geschrieben steht. Solche Anschlüsse gibt es überhaupt nicht. Aber die Tatsache bleibt - Aluminium- und Kupferdrehungen bleiben für viele Jahre ideal. Wie wird das gemacht? Ha !!! Sie werden dumm bleiben und Ihre Dummheit mit dem Motto erklären - Sie können Kupfer und Aluminium nicht verbinden !! Es ist möglich, weil es absolut jeder tut. Wer keine Erfahrung hat, macht es immer falsch. Aber das Hauptmotto !!!

[#12]

Einige würden nur etwas blinken. Was nicht zu Ihnen passt Muttern (Matrizenklemmen) oder Klemmenblöcke, bei denen Stahl verwendet wird und Aluminium und Kupfer in verschiedenen Kombinationen kombiniert werden können. Und bei oxidierten und verkohlten Wendungen aus Aluminium und Kupfer habe ich genug gesehen.

[#13 figwam]

"Aluminium- und Kupferdrähte nicht verdrehen!"- der Slogan der Hersteller und Verkäufer von Klemmenblöcken, Bremsbelägen und anderen Klemmen.

[#14 Eugene]

Ich stimme Vitali hinsichtlich der Bezahlung derjenigen zu, die zugestimmt haben. Wissenschaft ist nicht wissenschaftlich.

Ich bin mit einigen Kommentatoren nicht einverstanden, dass:
1. Oxidfilm auf Aluminium ist sein Attribut, eine integrale Eigenschaft. Es entsteht sofort in Kontakt mit Luftsauerstoff. Alle tabellarischen Daten zu den Eigenschaften von Aluminium in den Nachschlagewerken werden unter Berücksichtigung des gleichen Oxidfilms erstellt.

2. Was der Autor und viele Kommentatoren Oxidation unter Einwirkung von Luftfeuchtigkeit nicht richtig nennen, wird richtig als Hydratation bezeichnet. Ihre chem. Die Reaktion wird durch die Formel beschrieben:
2Al + 6HO = 2Al (OH) + 3H

Unter normalen Bedingungen (auch wenn Aluminium in Wasser gegeben wird) beginnt die Hydratation nicht, weil Dies wird durch den Oxidfilm verhindert. Um den Hydratationsprozess zu starten, sind verschiedene Bedingungen erforderlich:

- Funkenbildung, die den Oxidfilm beschädigt;

- Luftfeuchtigkeit;

Funkenbildung tritt in einer Situation auf, die der Autor des Materials rücksichtslos als zahlungsunfähig ansieht und ein absurdes Beispiel für Stahl gibt. (Zur Information sowohl des Autors als auch anderer Kommentatoren: Alle ablösbaren Verbindungen in einer beliebigen Kombination von Metallen müssen überarbeitet werden, wenn sie nicht federbelastet sind. Dabei werden geschwächte Kontakte herausgearbeitet. Warum schwächen sich die Kontakte? Dies gilt für die ältere Gruppe von Kindergärten.)

[#15 Sofa Experte]

In der Wohnung der 80er Jahre haben die früheren Besitzer Reparaturen im Badezimmer durchgeführt, indem sie einen neuen Kronleuchter mit Kupferdrähten an die Aluminiumkabel des Hauses angeschlossen haben. Eines Nachts gingen die Lichter aus und aus (Hier sind Grüße von früheren Besitzern.

[#16 Alex]

Elektriker reparierten die Treppen. Maschinen geändert. Sie haben nicht gelebt. Plötzlich gingen die Lichter aus. Das ist im Dunkeln! Die Maschine funktionierte. Inbegriffen. Nach einer Weile die gleiche Geschichte. Es stellt sich heraus, dass die Master Aluminiumkabel und Kupferleiter in einen Schlitz der Maschine stecken. Da hast du es!