Łączenie przewodów aluminiowych z miedzianymi - czy można je łączyć?

Obowiązujące w Polsce przepisy i normy nakazują stosowanie wyłącznie jednego typu materiału (miedź albo aluminium) podczas układania nowej instalacji elektrycznej. Co jednak zrobić w przypadku, gdy zachodzi konieczność wymiany jedynie części starej instalacji, wykonanej z aluminium? Czy w takiej sytuacji możliwe jest łączenie przewodów aluminiowych z miedzianymi, a jeśli tak, to jak bezpiecznie wykonać takie połączenie? Odpowiedzi na te pytania znajdziesz w tym artykule - zapraszamy do lektury!

Aluminiowa instalacja elektryczna - czym się różni od miedzianej?

Instalacja elektryczna aluminiowa tylko na pozór jest taka sama, jak instalacja wykonana z przewodów miedzianych - istotnych różnic jest kilka i warto zdawać sobie z nich sprawę. Nie bez powodu we współczesnym budownictwie (nie tylko mieszkaniowym) powszechnym standardem są kable i przewody miedziane, choć aluminium jest znacznie tańszym i łatwiej dostępnym materiałem. Najważniejsze różnice między miedzą a aluminium to:

• przewodność elektryczna i cieplna - miedź ma wyższą przewodność elektryczną niż aluminium o około 40-60%, co w praktyce oznacza, że przewody miedziane mogą być poddane większemu obciążeniu prądowemu niż przewody aluminiowe o tym samym przekroju. Z tego względu przewody aluminiowe są zazwyczaj zauważalnie grubsze niż ich miedziane odpowiedniki;
• odporność na korozję - miedź jest zdecydowanie bardziej odporna na korozję niż aluminium, na którym już po względnie krótkim kontakcie z powietrzem bądź innymi czynnikami korozyjnymi pojawia się nalot w postaci warstwy tlenku aluminium. Powłoka ta jest nieprzewodząca, a jej obecność może prowadzić do poważnych problemów w połączeniach, zwłaszcza jeśli są one narażone na wilgoć;
• odporność na rozciąganie i inne czynniki mechaniczne - aluminium jest pod tym względem znacznie mniej odporne niż miedź, która jest bardziej elastyczna, giętka i w porównaniu do aluminium może zostać poddana znacznie silniejszemu rozciąganiu bez utraty ciągłości przewodu.

Połączenie aluminium z miedzią - możliwe problemy

Łączenie przewodu aluminiowego z miedzianym w nieumiejętny, niewłaściwy sposób może skutkować poważnymi konsekwencjami. Poniżej wymieniamy najważniejsze z nich.

Korozja galwaniczna, do której dochodzi w miejscu bezpośredniego styku aluminium z miedzią w obecności elektrolitu (np. wilgoci). W efekcie dochodzi do stopniowej do korozji mniej szlachetnego metalu, a to z kolei prowadzi do degradacji połączenia i potencjalnie do jego uszkodzenia. Osłabione połączenie jest znacznie bardziej podatne na nagrzewanie się nawet przy obciążeniach prądowych nieprzekraczających dopuszczalnych wartości dla danego obwodu, co może stać się przyczyną pożaru instalacji i budynku.

Obluzowanie połączenia. Aluminium cechuje się wyższym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, czyli mówiąc prościej, bardziej rozszerza się pod wpływem temperatury powstającej w przewodach podczas przepływu prądu. Bezpośrednie łączenie przewodu aluminiowego z miedzianym doprowadzi po pewnym czasie do obluzowania się wykonanych połączeń pod wpływem cyklicznych zmian temperatury. To z kolei przekłada się na zwiększone ryzyko przegrzewania i awarii instalacji, w której połączenie aluminium z miedzią zostało wykonane nieprawidłowo.

Jak połączyć przewód aluminiowy z miedzianym - dostępne rozwiązania

Na rynku dostępnych jest kilka rozwiązań pozwalających wykonać trwałe, bezpieczne połączenie przewodu aluminiowego z miedzianym. Poniżej omawiamy najpopularniejsze i najczęściej stosowane.

Jak połączyć miedź z aluminium za pomocą złączek bimetalicznych?

Specjalne złączki bimetaliczne, wykonane z aluminium i miedzi, są zaprojektowane w taki sposób, aby umożliwiać bezpieczne łączenie przewodów aluminiowych z miedzianymi w instalacjach elektrycznych. Dzięki unikalnemu połączeniu obu metali, prawidłowy montaż przewodów w takich złączkach nie stwarza ryzyka wystąpienia korozji galwanicznej. Niektóre z takich złączek umożliwiają także łączenie przewodów typu drut z przewodami typu linka (wielodrutowymi).

Połączenie aluminium z miedzią przy użyciu złączek typu wago i pasty stykowej

Zastosowanie odpowiednich złączek typu wago (zaciskowych bądź sprężynowych) w połączeniu z pastą stykową to jedna z najbezpieczniejszych metod połączenia przewodów aluminiowych z miedzianymi. Co ważne, w przypadku takich połączeń separacja przewodów następuje dzięki konstrukcji złączki, natomiast wypełnienie jej pastą stykową i oczyszczenie przewodu aluminiowego bezpośrednio przed włożeniem go do złączki redukuje praktycznie do zera możliwość utleniania się aluminium.

Połączenie miedzi z aluminium za pomocą dedykowanych złączek śrubowych/kostek zaciskowych

Na rynku dostępne są również dedykowane kostki zaciskowe lub złączki śrubowe przeznaczone do łączenia przewodów miedzianych i aluminiowych. Pod względem konstrukcyjnym złączki tego typu posiadają wkładki z materiału przewodzącego, które redukują ryzyko wystąpienia korozji galwanicznej, a jednocześnie zapewniają stabilne połączenie mechaniczne między przewodami z różnych metali.

Łączenie miedzi z aluminium - o czym jeszcze pamiętać?

Poza zachowaniem wymaganych standardów i zastosowaniem odpowiednich rozwiązań przy wykonywaniu połączeń, należy też zwrócić uwagę na to, aby łączone przewody miały taką samą obciążalność prądową. Wynika to z opisanej wcześniej sporej różnicy w przewodności. Nie wolno dopuścić do sytuacji, w której łączone przewody miedziane i aluminiowe mają ten sam przekrój, ponieważ grozi to pożarem.

Drugą kwestią, o której należy zawsze pamiętać, decydując się na łączenie aluminium z miedzią, jest dopilnowanie, aby niezależnie od zastosowanej metody oba metale nie wchodziły ze sobą w bezpośredni kontakt. Jak już wskazywaliśmy, bezpośredni styk miedzi z aluminium doprowadzi po pewnym czasie do korozji galwanicznej, a w konsekwencji do osłabienia miejsca połączenia i przegrzewania się instalacji w tym miejscu.

Podsumowanie

Bezpieczne i trwałe łączenie przewodu aluminiowego z miedzianym jest możliwe, wymaga jednak zastosowania odpowiednich rozwiązań technicznych, aby zminimalizować ryzyko wystąpienia korozji galwanicznej czy innych problemów.

W razie pytań zachęcamy do kontaktu z nami - chętnie udzielimy informacji i wyjaśnimy wątpliwości.