Kategorie: Ciekawe fakty, Elektryk w domu
Liczba wyświetleń: 136933
Komentarze do artykułu: 16
Dlaczego nie można połączyć miedzi i aluminium w okablowaniu?
Co jest w elektrotechnice Nie podłączaj bezpośrednio przewodów miedzianych i aluminiowychnie jest tajemnicą nawet dla wielu zwykłych ludzi, którzy nie mają związku z elektrykiem. Ze strony tych samych mieszkańców zawodowi elektrycy często pytają: „Dlaczego?”.
Pochemochki w każdym wieku mogą doprowadzić każdego w ślepy zaułek. Oto podobny przypadek. Typowa profesjonalna odpowiedź: „Dlaczego, dlaczego ... Ponieważ się pali. Zwłaszcza jeśli prąd jest wysoki ”. Ale to nie zawsze pomaga. Ponieważ po tym często pojawia się kolejne pytanie: „Dlaczego spłonie? Dlaczego miedź ze stalą się nie pali, aluminium ze stalą się nie pali, a aluminium z miedzią się pali? ”
Do ostatniego pytania można usłyszeć różne odpowiedzi. Oto niektóre z nich:
1) Aluminium i miedź mają różne współczynniki rozszerzalności cieplnej. Kiedy przepływa przez nie prąd, rozszerzają się one inaczej; gdy prąd się zatrzymuje, inaczej się ochładzają. W rezultacie seria skurczów rozprężnych zmienia geometrię przewodników, a styk ulega poluzowaniu. A potem na miejscu zły kontakt pojawia się ogrzewanie, pogarsza się jeszcze bardziej, pojawia się łuk elektryczny, który dopełnia całość.
2) Aluminium tworzy na swojej powierzchni nieprzewodzącą powłokę tlenkową, która od samego początku pogarsza kontakt, a następnie proces przebiega wzdłuż tej samej linii wzrostu: ogrzewanie, dalsze pogorszenie kontaktu, łuk i zniszczenie.
3) Aluminium i miedź tworzą „parę galwaniczną”, która po prostu nie może się przegrzać w punkcie styku. I znowu ogrzewanie, łuk i tak dalej.
Gdzie w końcu jest prawda? Co się tam dzieje na styku miedzi i aluminium?
Pierwsza z udzielonych odpowiedzi jest nadal nie do utrzymania. Oto dane tabelaryczne dotyczące liniowego współczynnika rozszerzalności cieplnej dla metali używanych do instalacji elektrycznej: miedź - 16,6 * 10-6 m / (m * gr. Celsjusza); aluminium - 22,2 * 10-6 m / (m * g. Celsjusza); stal - 10,8 * 10-6 m / (m * g. Celsjusza).
Oczywiście, gdyby były to współczynniki rozszerzalności, najbardziej zawodnym kontaktem byłby przewód stalowy i aluminiowy, ponieważ ich współczynniki rozszerzalności różnią się o połowę.
Ale nawet bez danych tabelarycznych jasne jest, że różnice w liniowej rozszerzalności cieplnej są stosunkowo łatwo kompensowane przez zastosowanie niezawodnych zacisków, które wytwarzają stały nacisk na styk. Aby rozszerzyć metale, ściśnięte, na przykład za pomocą dobrze dokręconego połączenia śrubowego, pozostaje tylko z boku, a zmiany temperatury nie są w stanie poważnie osłabić kontaktu.
Opcja folii tlenkowej również nie jest do końca prawdziwa. W końcu ta sama folia tlenkowa pozwala łączyć przewodniki aluminiowe ze stalą i innymi przewodnikami aluminiowymi. Tak, oczywiście, zaleca się stosowanie specjalnego smaru przeciwko tlenkom, tak, zalecana jest systematyczna rewizja związków zawierających glin. Ale wszystko to jest dozwolone i działa przez lata.
Ale wersja z parą galwaniczną naprawdę ma prawo istnieć. Ale tutaj mimo wszystko nie można obejść się bez tlenków. W końcu przewodnik miedziany jest również szybko powlekany tlenkiem, z tą różnicą, że tlenek miedzi przewodzi prąd mniej więcej lub bardziej.
Ale jeśli przewód miedziany i aluminiowy są podłączone, ich tlenki mają możliwość dysocjacji, czyli rozpadu na naładowane jony. Dysocjacja jest możliwa dzięki naturalnej wilgoci, która zawsze unosi się w powietrzu. Jony tlenków glinu i miedzi, będące cząsteczkami o różnych potencjałach elektrycznych, zaczynają brać udział w przepływie prądu. Rozpoczyna się proces zwany „elektrolizą” (patrz - Aplikacja do elektrolizy).
Podczas elektrolizy jony przenoszą ładunki i same się poruszają. Ale dodatkowo jony są cząstkami metalowych przewodników.Kiedy się poruszają, metal ulega zniszczeniu, powstają skorupy i puste przestrzenie. Dotyczy to szczególnie aluminium. Cóż, a tam gdzie są puste przestrzenie i zlewy, nie można już mieć niezawodnego kontaktu elektrycznego. Zły kontakt zaczyna się rozgrzewać, pogarsza się i tak dalej, aż do pożaru.
Należy pamiętać, że im bardziej wilgotne jest otaczające powietrze, tym intensywniej zachodzą wszystkie te procesy. Nierówna rozszerzalność cieplna i nieprzewodząca warstwa tlenku glinu to tylko czynniki obciążające, nic więcej.
Oprócz artykułu istnieje przydatna płyta, która wyraźnie pokazuje kompatybilność i niekompatybilność poszczególnych metali i stopów, gdy są one połączone. Miedź i aluminium nie mogą być ze sobą połączone, ponieważ są niekompatybilne.
Kompatybilność niektórych metali i stopów
Uwaga: Kompatybilny z C, H - niezgodny, P - kompatybilny podczas lutowania, z bezpośrednim połączeniem z parą galwaniczną.
Zobacz także na electro-pl.tomathouse.com
: