То, что в электротехнике нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые проводники, не является секретом даже для многих обывателей, не имеющих никакого отношения к электрике. Со стороны тех же обывателей в адрес электриков-профессионалов часто звучит вопрос: «А почему?».
Почемучки любого возраста способны загнать в тупик кого угодно. Вот и здесь подобный случай. Типичный ответ профессионала: «Почему-почему… Потому что гореть будет. Особенно, если ток большой». Но это не всегда помогает. Так как вслед за этим часто следует другой вопрос: «А почему будет гореть? Почему медь со сталью не горит, алюминий со сталью не горит, а алюминий с медью – горит?»
На последний вопрос можно услышать разные ответы. Вот часть из них:
1) У алюминия и меди разный коэффициент теплового расширения. Когда через них проходит ток, они расширяются по-разному, когда ток прекращается, они остывают по-разному. В итоге серия расширений-сужений изменяет геометрию проводников, и контакт становится неплотным. А дальше уже в месте плохого контакта возникает нагрев, он ухудшается еще больше, появляется электрическая дуга, которая и довершает все это дело.
2) 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.
Где же правда, в конце-то концов? Что же там происходит, в месте соединения меди и алюминия?
Первый из приведенных ответов все-таки несостоятелен. Вот табличные данные по линейному коэффициенту теплового расширения для металлов, применяемых для электромонтажа: медь – 16,6*10-6м/(м*гр. Цельсия); алюминий – 22,2*10-6м/(м*гр. Цельсия); сталь – 10,8*10-6м/(м*гр. Цельсия).
Очевидно, что если бы дело было в коэффициентах 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» (смотрите — Применение электролиза).
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.
Отметим, что чем влажнее окружающий воздух, тем более интенсивно протекают все перечисленные процессы. А неравномерное тепловое расширение и непроводящий слой окисла алюминия – это лишь отягчающие факторы, не более того.
В дополнение к статье полезная табличка, в которой в наглядной форме показана совместимость и несовместимость отдельных металлов и сплавов при их соединении. Медь и алюминий между собой соединять нельзя, так как они несовместимы.
Совместимость некоторых металлов и сплавов
Примечание: С – совместимые, Н – несовместимые, П – совместимые при пайке, при непосредственном соединении образуют гальваническую пару.
То, что в электротехнике нельзя напрямую соединять медные и алюминиевые проводники, не является секретом даже для многих обывателей, не имеющих никакого отношения к электрике. Со стороны тех же обывателей в адрес электриков-профессионалов часто звучит вопрос: «А почему?».
Почемучки любого возраста способны загнать в тупик кого угодно. Вот и здесь подобный случай. Типичный ответ профессионала: «Почему-почему… Потому что гореть будет. Особенно, если ток большой». Но это не всегда помогает. Так как вслед за этим часто следует другой вопрос: «А почему будет гореть? Почему медь со сталью не горит, алюминий со сталью не горит, а алюминий с медью – горит?»
На последний вопрос можно услышать разные ответы. Вот часть из них:
1) У алюминия и меди разный коэффициент теплового расширения. Когда через них проходит ток, они расширяются по-разному, когда ток прекращается, они остывают по-разному. В итоге серия расширений-сужений изменяет геометрию проводников, и контакт становится неплотным. А дальше уже в месте плохого контакта возникает нагрев, он ухудшается еще больше, появляется электрическая дуга, которая и довершает все это дело.
2) 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.
Где же правда, в конце-то концов? Что же там происходит, в месте соединения меди и алюминия?
Первый из приведенных ответов все-таки несостоятелен. Вот табличные данные по линейному коэффициенту теплового расширения для металлов, применяемых для электромонтажа: медь – 16,6*10-6м/(м*гр. Цельсия); алюминий – 22,2*10-6м/(м*гр. Цельсия); сталь – 10,8*10-6м/(м*гр. Цельсия).
Очевидно, что если бы дело было в коэффициентах 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» (смотрите — Применение электролиза).
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.
Отметим, что чем влажнее окружающий воздух, тем более интенсивно протекают все перечисленные процессы. А неравномерное тепловое расширение и непроводящий слой окисла алюминия – это лишь отягчающие факторы, не более того.
В дополнение к статье полезная табличка, в которой в наглядной форме показана совместимость и несовместимость отдельных металлов и сплавов при их соединении. Медь и алюминий между собой соединять нельзя, так как они несовместимы.
Совместимость некоторых металлов и сплавов
Примечание: С – совместимые, Н – несовместимые, П – совместимые при пайке, при непосредственном соединении образуют гальваническую пару.
Полезная информация о химических процессах в отоплении передаётся штатными химиками нашего предприятия!
Московская фирма по обслуживанию котлов и систем отопления, а также по профилактике и ремонту газовых (дизельных) котлов предлагает свои услуги для вас, владельцы частных домов и предприятий Москвы и Московской области.
Уже 20 лет проводим мероприятия химической очистки и промывки теплообменников и отопительных систем неразборным и разборным способом с применением специального насосного оборудования. Квалифицированный подбор химических реагентов мастерами нашего коллектива при взаимодействии и взаимовыручке! Вы всегда с нашим коллективом специалистов!
Предприятие работает в московском регионе и в ближайших областях!
Запомните наши телефоны и адрес, это пригодится не только вам!
Компания по работе с отоплением
8 (495) 761 16 82
Дежурная техническая служба
8 (901) 540 45 21
Алюминий и медь в современной водогрейной технике и автономной отопительной системе присутствуют в виде элементов и узлов, труб и теплообменников, а также запорной арматуры во всех её проявлениях. Хотим мы этого или нет, но химические процессы происходят и безопасность их природы, зависит от правильной профессиональной схемы и квалифицированной установки.
Во всём мире, а так же в России, в огромной стране, которая является неоспоримым лидером по производсту и использованию тепла с помощью различных энергоносителей, применяются системы обогрева с деталями и приборами, в том числе из медных и алюминиевых составляющих. Это факт! И есть смысл обсудить этот вопрос более тщательно!
Жителям России, как никому нужно правильно относиться к правильной установке отопительных конструкций и таким образом определять их долговечность. Это залог безупречных финансовых вложений и развития на любом уровне, будь то частный дом или газовая котельная коммерческого предприятия. К нашему великому сожалению в жизни всё происходит не совсем так!
Система отопления современного дома — это сложная инженерная конструкция, которая требует грамотного расчета, умелого исполнения и правильной эксплуатации. Эта система построена из множества различных узлов, имеющих, зачастую, совершенно разнообразную химическую природу. На просторах интернета регулярно ведутся дебаты о совместимости тех или иных металлов в системе отопления.
Порой встречаются довольно «сказочные» объяснения и рекомендации. Попробуем внести ясность. Данная информация, предоставленная коллективом инженеров предприятия, помогает пользователю техники, является собственностью, и расположена на analyzer-w.ru интернет портале для вас.
Мы уже писали о причинах и условиях возникновения коррозии металлов. Достаточно часто в системах отопления, в том числе и в загородных домах, соседствуют медь и алюминий. Медными могут быть и теплообменники некоторых котлов, и трубы, по которым циркулирует теплоноситель, и соединительные фитинги и радиаторы. Из алюминия, как правило, изготавливаются радиаторы отопления.
Так что же происходит при взаимодействии меди и алюминия, например, если трубы системы отопления медные, а радиаторы из алюминия? Все зависит от условий эксплуатации и правильности монтажа такой системы. Для возникновения активных процессов электрохимической коррозии необходим непосредственный контакт двух разных по природе металлов (медь и алюминий) и наличие электролита (воды). То есть, если медная труба соединяется с алюминиевым радиатором через диэлектрическую вставку и контакт между трубой и радиатором отсутствует, то ни о каких процессах коррозии речи идти не может.
Более того, алюминий всегда покрыт защитной пленкой оксида алюминия (технология завода-производителя), который представляет собой чрезвычайно устойчивое вещество, не склонное к химическим взаимодействиям и не способствует разрушению металлов. Поэтому процессы коррозии с участием алюминия возможны только при повреждении металлической поверхности отопительного прибора.
Наше предприятие много лет занимается задачами восстановления и идеальной работы отопительной системы в зданиях предприятий и организаций, в частных и многоквартирных домах в Москве и Московской области. Для решения вопросов бесперебойной и качественной работы отопления, котлов и топочных в нашей технической службе имеются все возможности.
При обращении в фирму и её сервисный центр по Московской области и Москве вы получите исчерпывающую бесплатную консультацию и техническое решение предельного состояния техники отопления не по вине самого оборудования.
Тщательный подбор химической очистки и разновидности гидропневматических промывок даст высокоточный положительный результат после завершения техпроцедуры. Отзывы о работе инженерной службы направляйте на официальный сайт НПО фирмы.
Спасибо, что интересуетесь скучной, но зачастую экстренно полезной информацией для улучшения комфорта и сохранения тепла в быту и на предприятии.
Загрузка...
