Гальваническая пара алюминий сталь

Обновлено: 03.05.2024

Начну с того, что практически все советские дома - дома с алюминиевой проводкой, если не брать в рассчет дома, которые тресты и предприятия строили для себя. Алюминий электротехнический - это не чистый алюминий, а всегда сплав. Причем в разные годы сплав был разным. Если рассматривать хрущёвку 60х годов постройки, то там сплав довольно мерзкий: ломкий, деградирующий до оксида алюмения. Первое то еще ладно. Я уже ушел от скруток, и теперь только паяю. Припой hts 2000, горелка и вперед удивлять пенсионеров высокими технологиями. Но порой, какой-то рабочий, может от криворукости, а может с перепоя оставлял зарез на "лапше", которая уходит в техканал и что же там? А там самое интересное: на месте зареза жила истончаясь и превращается в желтоватый порошок -оксид алюмения. Яка зрада! Придется стена шатать! И т.д.
А вот панелька 80х годов: на проводах, даже на местах зарезов нет ни намека на окислы, и даже чуть более стойкие к изгибам.
Но алюминий все же имеет меньшую проводимость чем медь, большее температурное расширение чем медь, имеет высокую текучесть, и самое главное - они не совместимы гальванически в среде воздуха, по причине их взаимного окисления, где воздух, а вернее влага содержащаяся в нем играет роль электролита. А вот в абсолютно сухой среде, бескислородной среде - можно.
Медь же имеет кучу преимуществ как в коррозийной стойкости, так и в гибкости, по сравнению с алюмением, хотя довольно сильно выше в цене.
Так как же их мать их соединить?
1.Через нержавеющие стали. В магазине - это метизы с маркировкой А2(пишевая нерж.сталь)
2.Через бронзы. Разнообразные колодки.
3.Через хром. Разнообразные колодки покрытые хромом.
4.Через олово. луженые наконечники, или даже просто луженый медный проводник.
5.Через фосфатированные сплавы цинка. Специализированные метизы.
Таблицу прилагаю

Имея возможность комбинировать соединения всегда можно наростить кабель, не прибегая к нарушению ПУЭ и техники безопасности.
И самое главное, помните, что правильное соединение проводки - залог целой квартиры.

Аффтор, тот алюминий который как вы говорите хрупкий и деградирующий как раз таки более чистый, а вот тот который нормальный это легированные марки, как бывший металлург ответственно заявляю =) на проводимость в основном влияет содержание кремния в сплаве. Легированные сорта не теряют проводимость при более высоких температурах и с начала 80х в основном проволоку тянули из сплава. До этого А-7

Соединяю вагой al+cu с пастой.

Соединяю гмл гильзами с пастой внутри. Если что ответственное - гильзой ГАМ. И разумеется все это прячу в штукатурку или в негорючие места. Даже если загорится, пожар не вызовет. Несколько лет под нагрузкой - полет нормальный.

Что есть алюмений?!

вагу с пастой никто не отменял

у вас по тексту:

Медь же имеет кучу преимуществ как в коррозийной стойкости, так и в гибкости, по сравнению с алюмением, хотя довольно сильно выше в цене.
Так как же их мать их соединить?
1.

2.Через бронзы. Разнообразные колодки.

и тут же в таблице - несовместимость алюминия и бронзы:

Соединил старую алюминиевую проводку с новым медным кабелем у себя в квартире клеммниками WAGO. Можете смеяться, но работает отлично.

Ну нафиг эту алюминивую проводку, как я с ней намучался. При ремонте впервую очередь нужно менять сантехнику и старую алюминивую проводку, чем я сейчас и занимаюсь. И главное; больше групп и автоматов. У меня только кухня висит на четырёх автоматах и это я считаю необходимый минимум, при наличии определённого количества бытовой техники

Проклянём алсил который снова протащил алюминий в домовую проводку

Электрика 2-к квартиры. Компоновка. Расчёт. Опыт. Мнение. Готовое решение⁠ ⁠

Данный пост будет полезен тем, кто делает или собирается делать ремонт в квартире. Расскажу про свой опыт замены старой электрики в квартире в доме 1970 года постройки на новую медную проводку.
Пост о самостоятельном проектировании электрощитка и линий.

В первую очередь, хочу написать, что проектирование электрики - это ответственная работа, и лучше всего доверить её компетентному мастеру. Все что здесь написано - это только мое мнение - оно может содержать ошибки. Используйте информацию на свой страх и риск!

На написание данного поста меня мотивировал один случай: сосед как-то посмотрел на количество линий в квартире и спросил - а зачем так много? Я уверен многие, кто делает ремонт своими силами, удовлетворятся просто заменой старых проводов на новые, то есть просто две линии: одна свет, другая розетки.. ну и третья для стиральной машинки.
Надеюсь мой опыт, изложенный в данном посте, поможет задуматься и более тщательно проработать вопрос электрики при ремонте в старых квартирах.

Итак расскажу как делали мы при ремонте своей квартиры:

Дано - Квартира 2-х комнатная в кирпичном доме. Серия дома II-29. Несущие внешние кирпичные стены. На вводе один автомат на 25 А - далее счетчик - два автомата по 16 A на две штатные линии. Алюминиевая проводка, на черновом полу(розетки) и на полу соседа сверху(освещение).

Первым делом, нам надо было понять - а чего мы хотим? Тоесть думали и проектировали какой будет наша будущая квартира - составляли подробный план расстановки мебели. Где будет электро щиток определились (в шкафу прихожей)
Рисовали переключатели и розетки. Столько то на рабочее место. Столько то под телевизор. Тут и там переключатель света - тут обычный , а тут проходной. Не забыли и про интернет кабель: витая пара. Получалось как то так:

Далее, к каждой электроточке надо распланировать, как будем вести кабель. Рисуем распаечнные коробки, соединяем их просто прямыми линиями - символизирующими кабель.
В данном случае кабеля вели в основном по потолку. Однако, несколько кабелей были проведены и под полом - так было удобней, да и велись они одним куском без разрывов.

Какие-же линии мы выделили и почему:
1) Кондиционеры - для них отдельная линия - (хотя может стоило для каждого кондея свою но мы решили одну)
2) На балкон - отдельная линия - если его там зальет я бы не хотел чтобы страдала остальная квартира.
3) На кухне у нас электродуховка - поставили вместо газовой - на неё отдельная линия + розжиг для газовой варочной панели
4) розетки в большую комнату
5) + отдельная линия в шкаф - просто потому, что тянуть от щитка новую линию ближе к шкафу, чем от ближайшей распаечной коробки.
6) Отдельная линия в розетки малой комнаты
7) Розетки прихожей (да проще тянут от щитка)
8) Холодильник у нас в прихожей - для него тоже отдельная линия - потому что если отключаем всю квартиру - хотим холодильник оставить включенным
9) В туалет и ванная отдельная линия - там влажно, поэтому эту линию надо будет защищать особенно. (от этой линии запитывается полотенцесушитель, и теплый пол и всякие фены , электрощетки, освещение )
10) В туалете Бойлер он мощный - отдельная линия
11) Стиральная машина в туалете - отдельная линия
12) Посудомоечная машина - отдельная линия
13) Кухня - розетки, чайник микроволновка и измельчитель отходов. - отдельно - все же тоже рядом с водой.

14) В последствии я пожалел что забыл про еще одну линию. Это линии питания устройства защиты от протечек в туалет. Дело в том что если будет протечка в ванной то есть вероятность что отрубится электричество в сан узле, в значит питать защиту от розеток в сан узле нельзя. (пришлось пожертвовать отдельной линией бойлера и запитать бойлер от общих розеток сан узла)

15,16,17,18 + 4 отдельных линий на освещение прихожая, кухня, малая, большая комнаты

Далее - просчитываем мощность на каждой линии - нужно определиться с сечением кабелей.
Признаюсь честно, я особенно тут и не считал - просто все освещение 1.5 мм медь, все остальное 2.5 мм медь. При этом надо держать в голове, что ток на одну линию не должен быть больше 16А тоесть 16*220 не более = 3,500 Ватт.

И вот тут я решил что щиток спроектирую чуть попозже, ибо ремонт уже поджимал - делать так не советую - спроектировать щиток нужно вместе со всей электрикой - заплатил за это я тем, что одной линии не провел, как писал выше, для защиты протечек.

Так что проектируем щиток! Я же добрался до этого, спустя почти год как въехали жить.
Щиток был уже установлен на 36 модулей (взял просто с запасом) - осталось наполнить его модулями. (я думал что 36 это с запасом - однако еле втиснул - еще бы чуть чуть и пришлось бы экономить место, например установив более дорогие и компактные модули диффавтоматы)

И так что мы хотим от щитка:
1) защита скрытой проводки от перегрева (от превышения мощности) - тоесть автоматы должны быть такие чтобы ни одна линии не перегрузилась. (банальные 16 А на каждую линию 2.5 мм и 10А на 1.5 )
2) защита от поражения током человека (это за счет PE проводника - или "земли" а также за счет Устройств Защитного Отключения УЗО - как только УЗО определяет, что на PE утекает ток - отключает линию)
3) Защита от перенапряжения в сети - чтобы избежать случая - дали 380 вольт и дорогущая техника умерла (реле напряжения)
4) Возможность отключить все, что нужно одним включателем при выходе из квартиры на долгое время ( а холодильник пусть остается, и защита от протечек тоже )

С целями определились: нужны автоматы , нужны УЗО, Реле напряжения. Пора определятся с номиналами.
Автоматы:
С автоматами понятно - какая линия такой и автомат. (Тип ставил B, хотя, тут, наверно, можно было бы и C - "B" срабатывает быстрее, чем тип "С" , если бы я ставил токарный станок на балконе, то на эту линию поставил бы C )

Что на счет УЗО?
УЗО должно быть как можно на меньший ток утечки - во влажных - 10 мА, в сухих допускается 30 мА. На каждую линию ставить свое УЗО дороговато. Рассчитываем какие линии можно отключать одним УЗО. Для этого надо понять какие естественные утечки есть в наших линиях.
Если сумма утечек меньше 30 мА то эти линии могут быть под защитой одного УЗО 30ма.
UPDATE: сумма утечек не должна быть больше 1/3 номинала УЗО - в крайнем случае не более 1/2. подробнее в комментариях
Утечки в линии зависят от мощности подключаемого оборудования и от длинны линии.
Я вычитал где то что формула такая
Утечка (мА) = 0.4 ток в линии (А) + 0,01 длинна линии (метры)

Пишем все потребители в табличку и их мощности:

по ним определяем максимальные токи в линиях. Измеряем по проекту приближенную длину каждой линии - пишем таблицу, где на каждое УЗО расписываем сумму тока и длин всех подключенных к нему линий.
Комбинируем линии с УЗО до тех пор пока величина Утечек не станет меньше номинала УЗО. (а лучше с двух кратным запасом)

Далее надо определиться с типом утечек на каждую линию. A или AC
Коротко: если на линии есть прибор с электронным блоком питания - то тип утечки A.
Детальнее:
УЗО типа "АС" защищает только от утечек переменного синусоидального тока;

УЗО типа "А" защищает от утечек переменного тока и от утечек импульсного (пульсирующего) тока.

Если на одно УЗО приходят линии с типом утечки A и AC - то ставим УЗО A.

В итоге свел все в одну таблицу - какая линия к каким элементам подключена , на каком слоте элемент установлен. (хм может плохо видно?)

Эта табличка позволила мне определиться сколько и каких номиналов начинка мне нужна.
В итоге 7 УЗО:
1) 30 мА Кондиционеры

Защита от протечек
4) 30мА Кухня(чайник,измельчитель)

5) 10мА ПММ
6) 10мА Стиралка
7) 10мА Туалет + ванна + бойлер

Уточню что УЗО может быть механическим и электромеханическим.
Механика, как ни крути, надежней - выбрал её.

Началась практическая часть - купи, соедини, смонтируй.
Дизайн прост: слева УЗО, справа от него - автоматы подключенные к этому УЗО.
Ввод слева сверху. Первая строка - не отключаемое - то, что должно быть запитано при нашем отсутствии. Вторая и третья строка модулей - можно отключить отдельным выключателем.

Для монтажа закуплены инструмент - щипцы обжима наконечников, и сами наконечники под 4 и 6 мм.

Смонтированный щиток: (немного не хватило шины для PE проводника, пришлось использовать клемники)

Надеюсь этот пост был Вам полезен.
Надеюсь он когда нибудь и мне пригодится.

PS. Замечу что в подъезде нету "Земли" - PE ("земля") подключается к корпусу подъездного щитка - туда же куда и N нейтраль. Это для тех кто считает что не нужно тянуть 3-х жильный кабель если в подъезде нет заземления.
UPDATE - важное замечание - PE нельзя подключать к N проводнику в подъезде: Комментарий

Замечу что в мокрых зонах должен быть подведен PE проводник ко всем металлическим конструкциям (например чугунная ванна ) - в нашем случае ванна акриловая. Мы ограничились только PE проводниками в каждой электро точке.

Алюминий на железе – зло? или познавательная коррозия.

С чего обычно начинаются работы по добавлению функционала наших машин? Правильно – с посещения сайтов и форумов, чтобы посмотреть, как другие реализовали подобные идеи, подчерпнуть что-то интересное и не совершать чужих ошибок. Но всегда ли стоит верить тому, что написано на форумах? Чужой опыт не всегда является истиной и редко описывается человеком, достигшим Дзен в данном вопросе. Вспоминаю свои первые посты – такую ерунду писал, да еще и отстаивал свою правоту, да так убедительно. А ведь кто-то может этим воспользоваться. Так же помню читал раньше, где уже не помню, о том, что ни в коем случае нельзя выполнять отделку кузова алюминием. Звучало это приблизительно так: «Ребята, да Вы что, совсем физику не учили?! При контакте алюминия и железа Вы создаете гальваническую пару и у Вас кузов за полгода сгниет весь, растворится! Головой-то надо думать хоть иногда!». Гальваническая пара создается, да, но будет ли таким плачевным результат? Об этом далее.
По моей новой профессии отправили меня учится на повышение квалификации в Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет, где в течении двух недель кандидаты технических наук рассказывали мне о коррозии металла и как с ней бороться. Эта статья не будет научно-публицистической, дабы не забивать Вам голову, постараюсь все рассказать на примере яблок, образно.
Итак, по механизму протекания коррозия делится на химическую и электрохимическую. Химическая коррозия протекает в неэлектролитической среде при высокой температуре. Так как мы рассматриваем кузов автомобиля, то данный тип коррозии не применим. Нас интересует электрохимическая коррозия, электролитом в которой выступает влага. Из курса физики и химии мы все помним, что все металлы имеют кристаллическую решетку, в которой электроны свободно двигаются и называется такая решетка металлосвязью. Эта связь атомов не очень крепкая и ее свойства позволяют активно использовать данные материалы в нашей жизни.
Но тот факт, что она не крепкая доставляет нам проблемы. Например, диполи воды (а вода, в силу своего строения, является довольно агрессивной средой) разбивают металлосвязь и наиболее активно это происходит в местах, где количество электронов недостаточно, вытягивая молекулы металла и создавая с ними более стабильное соединение. Эти места являются очагами коррозии. Как же возникают участки металла с малым количеством электронов? Связано это как раз со способностью электронов свободно перемещаться в кристаллической решетке металла. Все металлы имеют естественный потенциал (электростатический), отличный от нуля. Железо в естественных условиях имеет потенциал, равный приблизительно -0,44 Вольта, цинк -0, 76 В, алюминий -1, 67 В, магний -2,3 В. Но даже металл одной природы, например, лист железа, в разных своих частях имеет отличающиеся потенциалы. Незначительно, но отличаются. Это связано с различными причинами, в том числе с механическими напряжениями в структуре металла, различными вкраплениями, острыми краями, заусенцами, царапинами, наклёпами, сварочными швами и т.д. Такие места имеют более отрицательный потенциал по отношению к другим частям и они являются анодными зонами, т.е. анодами (остальные части соответственно являются катодами).
При протекании электрохимической коррозии в электролите анод насыщает электронами через проводник катод, тем самым теряя силу молекулярной связи и разрушается под действием агрессивной среды.
Вспомните места, где наиболее часто гниет кузов – это сгибы кузова, швы, соединения различных частей и т.д., т.е. в местах, где присутствует влага и есть дополнительные факторы, создающие анодные зоны. Те же полики на наших машинах не гниют равномерно по всей площади. Очаги начинают развиваться в углах и на сгибах. Каждый из Вас может в качестве подтверждения провести один небольшой и не сложный опыт: Возьмите два одинаковых гвоздя. Один из них согните на 90 градусов. Затем обезжирьте оба и не касаясь пальцами (можно брать их бумажкой) положите в раствор поваренной соли (NaCl). Коррозия будет протекать наиболее интенсивно на согнутом гвозде в месте изгиба. На прямом гвозде она будет протекать более равномерно по всей площади и менее интенсивно. Кому доводилось разбирать деревянные постройки, в которых ржавые гвозди, могут вспомнить, что согнутые гвозди в местах сгибов очень легко ломаются и практически все место слома ржавое насквозь.
От действия коррозии кузов защищает изоляция, в роли которой выступают краска и грунтовка. Но тут есть один момент – в местах нарушения изоляции коррозия будет развиваться более интенсивно, нежели бы весь металл был голым, без изоляции.
Так какое же все-таки влияние оказывает алюминий на железо в местах контакта? Металлы с более отрицательным естественным потенциалом при соприкосновении с железом выступают в роли анода, т.е. защищают металл от коррозии. К таким металлам относятся цинк, алюминий и магний. Т.е. при отделке кузова алюминием при наличии электролита между ними в качестве анода будет выступать алюминий и именно он будет разрушаться. Процесс этот длительный, а при условии, что алюминий редко несет серьезные механические нагрузки – еще и безболезненный. На данном принципе построена протекторная защита металлоконструкций от коррозии, например, нефтепроводов.
Конечно, никто Вам гарантий того, что уложив лист алюминия на полик Вы полностью защите кузов от коррозии, здесь не дает. На этот процесс влияет много факторов, в том числе токи, протекающие по кузову от электроприемников, различные агрессивные среды, разлитые масла, химические жидкости и т.д. Но хуже алюминием Вы не сделаете, даже наоборот.
Здесь еще стоит отметить, что в местах контакта кузова с металлами, имеющими меньший естественный потенциал по отношению к железу, железо уже не будет катодом, а станет анодом, как следствие процесс коррозии будет протекать более интенсивно. К таким металлам относятся никель, олово, свинец, медь. Серебро и золото тоже, но они думаю у вас в машинах не валяются.

Вот собственно и все о коррозии и с чем ее едят, не сильно кратко, но и не очень заумно) Надеюсь, что статья оказалась для Вас полезной!

Совместимость металлов или как избежать гальванической коррозии?

Контактная коррозия происходит при непосредственном контакте двух разнородных металлов. Нельзя, к примеру, соединять алюминиевые листы медной заклепкой, так как при определенных условиях они образуют сильную гальваническую пару.

Разные металлы имеют разные электродные потенциалы. В присутствии электролита один из них играет роль катода, а другой анода. В результате химической реакции, протекающей между ними, начнется коррозионный процесс, в котором медь (катод) будет беспощадно разрушать алюминий (анод).

Почти все пары разнородных металлов, находящиеся в контакте между собой, подвержены коррозии, так как даже влага из воздуха может выступить в роли электролита и активировать их электродный потенциал. Но одни пары уязвимы в большей степени, а другие – в меньшей.

Например, алюминий отлично контактирует с оцинкованной сталью, хромом и цинком, а латунь совершенно не «дружит» со сталью, алюминием и цинком. Чтобы узнать, какие металлы совместимы, а какие нет, обратимся к основам химии.

В ряду электрохимической активности металлы стоят в следующей последовательности:

Электрохимический ряд напряжения металлов

Для примера рассмотрим пару алюминий – медь. Алюминий стоит в ряду слева от водорода и имеет электроотрицательный потенциал равный -1.7В, а медь находится справа и имеет положительный потенциал +0.4В. Большая разница потенциалов приводит к разрушению более активного алюминия. Медь сильнее всех, впереди стоящих элементов, поэтому в паре с любым из них она выйдет победителем. Чем дальше друг от друга в ряду стоят элементы, тем выше их несовместимость и вероятность протекания гальванической коррозии.

Данные о совместимости некоторых металлов представлены в таблице:

Алюминий	Латунь	Бронза	Медь	Оцинкованная сталь	Железо	Свинец	Нержавеющая сталь	Цинк
Алюминий	Д	Н	Н	Н	Д	О	О	Д	Д
Медь	Н	О	О	Д	О	Н	О	Н	Н
Оцинкованная сталь	Д	О	О	О	Д	О	Д	О	Д
Свинец	О	О	О	О	Д	Д	Д	О	Д
Нержавеющая сталь	Д	Н	Н	Н	О	О	О	Д	Н
Цинк	Д	Н	Н	Н	Д	Н	Д	Н	Д

Д – абсолютно допустимые контакты (низкий риск ГК);
О – ограничено допустимые контакты (средний риск ГК);
Н – недопустимые контакты (высокий риск ГК).

Приведенная таблица может служить кратким справочником для определения совместимости некоторых конструкционных металлов. Допустимость и недопустимость контактов разнородных в электрохимическом отношении металлов устанавливает ГОСТ 9.005-72.

Пример недопустимых гальванических пар:

Гальваническое действие может возникнуть, если строительную конструкцию из нержавеющей стали скреплять оцинкованными болтами. В этой нежелательной паре пострадает высоко анодный крепеж, поскольку его электроны будут перемещаться в направлении катодной нержавеющей стали. Поэтому, крепежные детали должны быть изготовлены из менее гальванически активного металла, чем материал металлоконструкции.

На скорость течения гальванокоррозии оказывает влияние площадь поверхности анода и катода. Если большой по размеру анод соединить с маленьким катодом, то анод будет ржаветь медленно, а если сделать наоборот, то быстро. Например, используйте болты из нержавеющей стали для крепления алюминия, но не наоборот.

Степень интенсивности протекания контактной коррозии зависит и от условий эксплуатации соединения. В обычных атмосферных условиях процесс будет протекать менее быстро и возрастает в агрессивной электропроводной среде, например, растворах кислот и щелочей. Присутствие в воде других веществ увеличивает проводимость электролита и скорость коррозии. Поэтому при проектировании конструкций важна оценка окружающей среды.

Как защитить конструкцию или узел от контактной коррозии?

Если по конструктивным соображениям невозможно избежать нежелательного контакта разнородных металлов, то можно попытаться уменьшить гальваническую коррозию с помощью следующих методов:

окраска поверхностей в районе их стыка;
нанесение совместимых металлических покрытий;
изоляция соединения от внешней среды;
электрическая изоляция;
установка неметаллических прокладок, вставок, шайб в болтовых соединениях.

Практика показывает, что в тех случаях, когда пренебрегают требованиями к допустимости контактов разных металлов, приходится дорого за это расплачиваться. Неправильная компоновка контактных пар выводит из строя узлы крепления, металлоконструкции и может стоять человеческой жизни.

Читайте также: