Einen zuverlässigen elektrischen Kontakt beim Verlegen eines Kabels herzustellen, ist nicht so einfach, wie es scheint. Dies gilt insbesondere für Aluminiumdrähte: Aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Metalls können beim Verbinden Probleme auftreten.
Eigenschaften von Aluminiumdrähten
Nach den Regeln der PUE ist es verboten, bei der Installation in Wohngebäuden Aluminiumleiter zu verwenden.
Aluminiumdraht ist eine kostengünstige Lösung, die im Vergleich zu Kupfer um eine Größenordnung niedriger ist. Es korrodiert nicht, da es sofort mit einem dicken Oxidfilm bedeckt wird. Es hat ein niedriges spezifisches Gewicht.
Der Hauptnachteil ist die geringe elektrische Leitfähigkeit von Aluminium. Es ist mit 37,9 µS × m fast zweimal schlechter als Kupfer mit 59,5 µS × m. Die geringe Flexibilität des Leiters macht eine Verlegung an Stellen, an denen er wiederholt mechanischer Belastung ausgesetzt ist, unmöglich.
Es gibt vier Arten von Drahtverbindungen: Crimpen, Pressen, Schweißen, Löten. Crimphülsen und Klemmenblöcke ermöglichen eine einfache und schnelle Kabelinstallation an Orten, an denen keine hohe mechanische Beständigkeit erforderlich ist. Löten und Schweißen ergeben die haltbarste und zuverlässigste Verbindung, erfordern jedoch Geschick und den Einsatz von Spezialwerkzeugen.
Pressmethode
Das Pressen erfolgt mit einer speziellen Hülse, in die die Adern eingeführt und anschließend mit einem Spezialwerkzeug - einer Crimpzange - gecrimpt werden. Die Hülsen unterscheiden sich in Durchmesser, Länge und Ausführungsmaterial. Verwenden Sie beim Verlegen des Kabels nur Aluminium- oder Messinghülsen. Mit Messingelementen ist es möglich, sowohl Aluminium mit Aluminium als auch Kupfer mit Aluminiumdrähten zu verbinden.
Beim Anschluss von Aluminiumleitern dürfen keine kupferhaltigen Muffen verwendet werden. Diese beiden Metalle bilden ein galvanisches Paar, was zu einer beschleunigten Zerstörung von Aluminium führt.
Um Leiter mit unterschiedlichen Querschnitten zu verbinden, werden spezielle Hülsen mit unterschiedlichen Durchmessern der Einlasslöcher verwendet.
Die richtige Wahl des Hülsendurchmessers schützt den Kettenabschnitt vor Überhitzung. Ein größerer Durchmesser führt zu einer kleinen Kontaktfläche und einer Erhöhung des Widerstands. Ist der Querschnitt der Hülse kleiner, muss der Querschnitt der Adern reduziert werden, was sich ebenfalls negativ auf die leitfähigen Eigenschaften auswirkt.
Kompressionsverfahren
Beim Verlegen eines Kabels in einer Anschlussdose ist ein versehentliches Berühren benachbarter Leiter höchst unerwünscht. Dazu werden Klemmenblöcke verwendet.
Die Klemme ist eine isolierte Hülse, in die die Drähte eingeführt werden. Im Inneren wird entweder eine Schraube oder eine Feder verwendet, um es zu fixieren.
Wenn eine Litze installiert werden soll, muss sie vor der Installation in der Klemme mit einer speziellen Hülse gecrimpt werden, um den Kontakt zu verbessern und die Gefahr des Einklemmens zu verringern.
Bei Klemmen mit Schraubanschluss ist eine eindeutige Kontrolle der Klemmkraft erforderlich, um ein Durchtrennen des Kerns mit der Schraube und dessen anschließende Zerstörung zu vermeiden. Die Wago-Reihenklemmen haben diesen Nachteil nicht. Bei ihnen besteht der Kernfixierungsmechanismus aus einer Messingplatte und einer Feder. Die Verwendung von Messing in der Zusammensetzung ermöglicht es, Kabel aus verschiedenen Metallen sicher zu verbinden.
Schweißverfahren
Schweißen bietet den besten elektrischen Kontakt. Aufgrund der erhaltenen Homogenität der Verbindung besteht kein Problem eines erhöhten Widerstands des Schaltungsabschnitts.
Eingesetzt wird ein Schweißgerät mit einer Ausgangsleistung von bis zu 1 kW und einer einstellbaren Spannung im Bereich von 14-20 V.Das Schweißen gilt als erfolgreich, wenn sich am Ende der Verdrillung ein Tropfen bildet, dessen Durchmesser ungefähr der Verdrillung entspricht.
Beim Schweißen am Ende werden die Litzen mit einem Kohleleiter ausgeführt. Die Belichtungszeit sollte 2 Sekunden nicht überschreiten.
Es besteht die Möglichkeit zum Gasschweißen von Drähten. In einer Inertgasatmosphäre bildet sich kein Oxidfilm, was den Prozess erheblich erleichtert, jedoch sind spezielle Kenntnisse und Ausrüstung erforderlich.
Lötverfahren
Entfernen Sie vor dem Verzinnen der Oberfläche die Oxidschicht. Dies kann entweder durch mechanische Einwirkung, beispielsweise mit Schleifpapier oder einer Bürste mit Metallborsten, oder mit Hilfe eines speziellen chemischen Flussmittels erfolgen. Es ist ein weißes Pulver, das sich in Wasser auflöst und dann auf die Enden der konservierten Adern aufgetragen wird.
Die Oxidation von Aluminium an der Luft erfolgt innerhalb von Sekunden, so dass es nicht möglich ist, Oxide allein durch mechanische Einwirkung zu entfernen. Es wird empfohlen, Flussmittel und Oberflächenreinigung zu kombinieren.
Werden zwei Adern gelötet, reicht ein 60 W Lötkolben. Für Drähte mit großem Querschnitt und beim Löten von Litzendrähten benötigen Sie einen Lötkolben mit einer Leistung von 150 Watt oder mehr.
Der Zinnanteil im Lot muss mindestens 50 % betragen. Sie können Lot mit 60-90% Gehalt nehmen.
Aluminium in Schritten löten:
- Entfetten Sie die Oberfläche. Benzin, Alkohol reicht. Dadurch wird der Oxidfilm dünner.
- Fixieren Sie die Drähte in der gewünschten Position.
- Flussmittel auftragen. Achten Sie darauf, dass es in der Verbindungsstelle der Kabel gefangen wird.
- Erwärmen Sie den Twist mit einem Lötkolben oder Gasbrenner. Im letzteren Fall ist Vorsicht geboten, da sich das Metall schnell erhitzt und schmelzen kann.
- Bastle die Kreuzung. Schleifen Sie das Lot vorsichtig mit einem Lötkolben an, bis ein gleichmäßiger glänzender Film entsteht.
Eine richtig behandelte Oberfläche erhält einen charakteristischen metallischen Glanz. Das Auftreten von durchhängenden und nicht verzinnten Stellen sollte nicht zugelassen werden.
Zinnlot ist korrosionsanfällig, daher wird die fertige Verbindung mit Lack behandelt.
Beim Verlängern von Drähten, wenn der Betrieb unter schwierigen Bedingungen erwartet wird, zeigt sich eine Löt- oder Schweißverbindung am besten. Im Alltag, für Kabel, die keiner mechanischen Belastung ausgesetzt sind, eignet sich das Crimpen mit einer Hülse durchaus.
