Zdravím Vás u dalšího dílu elektrikářského týdeníku, tento týden jsme předělávali světla ve škole kde správné osvětlení mělo by být prioritou ale o tom dnešní blog nebude. Zadavatel požadoval jen přímou výměnu světel bez sekacích práci a bez změny stávající elektroinstalace která je ještě ve způsobilém stavu ale v hliníku. Samotný hliník není špatný ale má natolik odlišné vlastnosti od mědi, že by bylo dobré tomuto materiálu porozumět abychom k němu správné přistupovali, pracovali s ním a přesně tomu bych se rád věnoval v tomhle díle.

Hliník jako starší bratr mědi

Hliníkové vodiče jsou tu s námi dlouhá léta ( již od roku 1968) a proto je jasné že ve spoustu stávajících instalaci se s ním setkáme. Hliník má sice nižší vodivost než měď, a proto pro stejné proudy musí mít větší průměr, ale přesto je výsledný kabel lehčí, než měděný. Hliníkový vodič je i lacinější, než měděný. Dnešní použití hliníku jako vodiče je především pro stabilní (např. uliční) rozvody, nebo závěsná vedení (kdy je hliníkový vodič doplněn vpleteným ocelovým nosným prvkem). Obecně má použití hliníku oproti mědi některé nevýhody

- Hliník je křehčí, vodič se např. opakovaným ohybem snadno zlomí. Proto není hliník vhodný pro vedení s mechanickým pohybem.

- Průchodem proudu se hliník zahřívá a zvětšuje svůj objem. Pokud je hliníkový vodič spojen mechanicky s jiným vodičem například pomocí šroubu, pak toto roztažení nemůže probíhat všemi směry stejně. Není-li spoj optimálně navržen, dojde k plastické deformaci měkkého hliníku. Při ochlazení, tedy když proud přestane vodičem protékat, se naopak smrští rovnoměrně ve všech směrech, což způsobí, že se šroubované kontakty poněkud uvolní, čímž se zvýší jejich přechodový odpor, který následně vede ke zvýšenému zahřívání.

Oxidace hliníkových vodičů je další jejich nepříjemnou vlastností, neboť na povrchu obsaženého jádra se působením ovzduší rychle vytváří vrstvy kysličníku. Protože podstatně zvětšuje přechodové odpory, je nutno při montáži spoje vodič od ní očistit a vhodně konzervovat. Naproti tomu vrstvička kysličníku zabraňuje další korozi.

Elektrochemická koroze nastává při styku hliníku s jinými kovy za přítomnosti elektrolytu (vlhký vzduch, mořská voda, kyseliny, louhy apod.), hygroskopického prachu nebo zplodin koroze apod. Protože se hliník k většině kovů chová jako elektropozitivní, je ve většině případů styku s jinými kovy narušován; při déletrvajícím působení vlhkosti na spoj může snadno dojít i k porušení vodiče.

Podrobnosti o elektrochemické korozi a odolnosti hliníku proti chemickému působení jsou obsaženy v TNI 37 0606.

Předností hliníkových vodičů je to, že hliník netvoří zplodiny při hoření (takže se oblouky při zkratech lokalizují), je lehký a snadno zpracovatelný (ohýbáním, řezáním, vrtáním apod.), je poměrně snadno svařitelný i v největších průřezech (šroubové spoje lze v mnoha případech nahradit spolehlivějšími spoji svařovanými) a čistý hliník odolává dobře korozi (v mnoha případech lépe než měď - je např. vhodný do prostředí s parami dusičnanů).. Hliníkové kontakty mají být proto pravidelně dotahovány, aby se zmenšilo nebezpečí vzniku požáru.

Tyto vlastnosti vedly v posledních letech k omezení používání hliníku ve prospěch mědi zejména v domovních rozvodech.

Pokud s hliníkem pracujeme je nutné brát na vědomí již zmiňovanou měkkost musíme dbát na to abychom ho nelámaly, nepoškodili jsem izolaci ať už při tahání nebo přepravě kabelu. Při odstraňování izolace si pohlídáme aby nedošlo k naříznutí či naštípnutí vodiče.

Konec vodiče se musíme důkladně očistit od vrstvy oxidu; rovněž je nutno očistit styčné plochy dílů svorek z hliníku a slitin hliníku, pokud nebyly vhodně konzervovány. Toto očištění se má provést až těsně před samotnou montáží. Při opracování hliníku se nesmí použít nástrojů, jichž bylo předtím použito k opracování mědi nebo jiných kovů (v případě nezbytnosti nutno nástroje pečlivě očistit); k mazání (při vrtání apod.) použít líh. Též se pro čištění hliníku nesmí použít skelný nebo smirkový papír (plátno), protože zbytky brusiva zamáčknuté do hliníku zvětšují přechodový odpor v místě styku.

Připojení

Vodiče musí být ve svorce sevřeny dostatečným tlakem, aby vznikl co nejmenší přechodový odpor styku, přičemž však nesmí na vodič působit nadměrný tlak, aby nenastalo takové tečení vodiče, že by je svorka svou pružností nemohla vyrovnávat. Proto je nutno svorkové šrouby dotahovat správným momentem.; vždy se musí použít nástrojů (šroubováku, klíče) správného tvaru a velikosti. Doporučuje se, aby si montéři nacvičili dotahování svorkových šroubů správným momentem, neboť jinak je nebezpečí buď nevyhovujícího utažení vodiče, nebo překročení meze jeho pružnosti (v obou případech je spoj nevyhovující a je zdrojem poruch).

Po připojení se vodič smí zploštit max. o polovinu svého průměru; u lan to platí i pro jednotlivé drátky lana. Nejmenší zploštění je 10 %, je-li menší, spoj nebývá již spolehlivý.

Kontroly u hliníku není nikdy dost, doporučuji kontrolovat stav spojů aby se včas předešlo poruchám a případným škodám.

Po provedené montáži je nutná taková kontrola, po určité době provozu (asi za 4 týdny), neboť spoj hliníkových vodičů zpočátku zpravidla povolí následkem určité deformace vodičů (způsobené tečením hliníku). Tato kontrola se má provést všude tam, kde je to prakticky možné, a při ní se dotáhnou znovu všechny svorkové šrouby, aby se vyrovnalo případné sesednutí vodiče a povolení spojů. Kde kontrola není možná, je nutné montáž spoje provést takovým způsobem, aby se zabránilo další deformaci hliníkového vodiče.

U šroubových spojů hliníkových pásů se provádí první kontrola asi po 8 dnech, pak asi po 6 týdnech po uvedení do chodu a další kontroly vždy asi po 6 měsících. Při každé kontrole je zapotřebí šrouby dotáhnout.

Správné připojení hliníku s mědí

Dostáváme se k samotnému vrcholu tohoto dílu a za mě k nejdůležitější otázce, tou je jak správně spojit hliník a měď aby nedošlo k poškození majetku ? Možností je více já se zde zaměřím na mé oblíbené a vyzkoušené.

Šroubové připojení

Šroubové spojení hliníkových vodičů s měděnými dráty je považováno za nejdostupnější, jednoduché, rychlé a spolehlivé. K práci budete potřebovat šroub, matici, některé ocelové podložky a klíč.

Pravděpodobně nebudete schopni použít tuto metodu pro připojení vodičů v bytové rozvodné skříni, protože nyní jsou vyráběny v miniaturních velikostech a výsledná elektrická jednotka bude velmi těžkopádná. Ale pokud máte ve svém domě stále skříňky z období sovětské éry nebo když potřebujete vytvořit spojení v rozvaděči, pak je tento způsob šroubování nejvhodnější.

Svorkovnice

Levné a jednoduché řešení otázky, jak propojit hliníkové dráty s měděnými, je použití svorek neboli čokolád.

Použití čokolád je velmi výhodné v tom, že z něj můžete vždy odříznout přesně tolik článků, kolik je potřeba a vejde se Vám do instalační krabice. Ve vlhkém prostředí bych doporučil, si dát pozor aby se měď a hliník vzájemně nedotýkaly mohlo by docházet mezi materiály k chemické reakci která způsobí silnou korozi.

Wago svorka a pasta Alu+ je správná dvojka

A můj nejoblíbenější způsob spoje na závěr. Samotné Wago svorky na spoj mezi hliníkem a mědí nejsou určeny ale při aplikaci pasty ALU-plus zabráníme oxidaci kontaktního místa, elektrolytické korozi mezi hliníkovým a měděným vodičem a zajistí dlouhodobou ochranu proti korozi. Při upínání automaticky ničí zoxidovanou vrstvu, lze použít jen pro hliníkové vodiče do 4 mm².

Postup aplikace pasty

Nejprve šetrně odizolujeme vodiče, pohlídáme si aby nedošlo k narušení vodiče. Hliník očistíme čistým břitem, já osobně nanáším pastu na vodič i před vsunutím vodiče (ale výrobce to nepožaduje) a zasuneme do kontaktního místa naplněného kontaktní pastu Alu-Plus. Musíme si uvědomit menší vodivost hliníkových vodičů proto je potřeba správně nadimenzovat dle proudového zatížení. U měděných vodičů platí:

1,5 mm = 10 A

2,5 mm² = 16 A

4 mm² = 20 A

U hliníku o stupeň méně. tzn :

2,5 mm² = 10 A

4 mm² = 16 A

Závěr

Jak vidíte není moudré podceňovat vodivé materiály a jejich vlastnosti. Abychom předcházeli nehodám musíme postupovat správně a svědomitě. Hliníkové vodiče mají již odzvoněno, to je jisté. Pokud jste vlastníkem nemovitosti kde hliníkové vodiče převažují je dobré v blízké budoucnosti počítat s rekonstruskcí. Já se s Vámi loučím a příští neděli se těším u dalšího tématu, s pozdravem Vrána