Spojování hliníkových vodičů ve vlhkých a mokrých prostorách

Kromě toho musí být provedena opatření, aby se zabránilo korozi zvláště v místech spojování, odbočování a připojování hliníkových vodičů.

Opatření proti účinkům elektrochemické koroze

K zamezení vzniku elektrochemické koroze je nutno:

• a) buď zabránit trvale přístupu vlhkosti ke spoji (těsným uzavřením, zalitím, nátěrem apod.),
• b) nebo provést spoj takovým způsobem, aby hliník nebyl připojován na ušlechtilejší kov s vyšším potenciálem, zásadně se vyhýbat spojení s mědí a jejími slitinami.

Kombinace kovů ve vzájemném styku

V běžných provozních poměrech v prostředí vlhkém a mokrém bez zvýšených chemických vlivů může být hliník a jeho slitiny ve styku s těmito kovy:

• kadmium, zinek;
• hliník, hliníkové slitiny – ty pouze omezeně (obsahuje-li slitina měď, stává se ušlechtilejší; obsahuje-li zinek, stává se méně ušlechtilou.);
• ocel, litina, železo, nerezavějící ocel;
• hořčík (Při styku hliníku s hořčíkem má být použito hliníku s nízkým obsahem mědi. Při korozi v mořské vodě je hliník napadán alkalickými korozními zplodinami, které se tvoří na katodickém hořčíku.

Při spojení hliníku s olovem, cínem, niklem, ocelí, litinou, chrómem a titanem může být koroze zvýšena, ale pouze tehdy, obsahuje-li voda elektrolyt (např. mořská voda).
Za přítomnosti vlhkosti se nedovoluje kombinace ani v jinak mírných podmínkách s těmito kovy: cupronikl, stříbrné pájky, Al-bronzy, Sn-bronzy, dělovina, měď a mosaz. Při nevyhnutelném spojení hliníku s uvedenými kovy se doporučuje tento kov cínovat, popř. niklovat s následným kadmiováním (pouhé kadmiování se nedovoluje).
Hliník může být v prostředí se zvýšenou vlhkostí ve styku s kovy, které oproti němu mají vyšší elektrolytický potenciál, jsou-li tyto kovy opatřeny souvislou, neporézní a dostatečně silnou povrchovou vrstvou kovu o přípustném potenciálu nanesenou na ně buď galvanicky nebo jiným rovnocenným způsobem.
Prozatím jsou dovoleny ve styku s hliníkovými vodiči nebo částmi svorek z hliníku a hliníkových slitin v prostředí občasně vlhkém mosazné zinkované, kadmiované nebo chromované díly, přičemž tloušťka pokovení musí být alespoň 8 µm.

Ochrana zamezením přístupu vlhkosti ke spoji

Ve styku s hliníkem a hliníkovými slitinami smějí být kovové díly (vodiče, součásti svorek apod.) s ušlechtilejšími kovy jen tehdy, je-li vhodným způsobem zabráněno přístupu vlhkostí k místu styku. Tuto ochranu lze provést:

• a) Potřením místa styku dostatečnou vrstvou neutrálního tuku (bez kyselin).
• b) Izolováním ploch, které přicházejí do styku s prostředím, a to izolačními vložkami, dělicími vrstvami nebo nátěry (lak olejový, nitrocelulózový, chlorkaučukový apod.). Nátěry je nutno občas obnovovat.
• c) Zalitím spoje zalévací hmotou (kabelové koncovky, spojky, přípojky, svorkovnice).
• d) Svářením natupo.
• e) Uložením spoje do oleje.
• f) Těsným uzavřením spoje.

Ostatní způsoby ochrany před elektrochemickou korozí

Není-li možno izolovat elektrický spoj od přístupu vlhkosti pro spojení kovů ušlechtilejších (s vyšším elektrolytickým potenciálem), než je dovoleno, musí být jiným vhodným opatřením zamezeno, popř. omezeno působení elektrochemické koroze, například:

• a) Volbou konstrukčních prvků spoje tak, aby části z kovů s nižším potenciálem nebyly podstatně menší než části z kovů s vyšším potenciálem.
• b) Zvýšením elektrického odporu elektrolytického obvodu proudu, například tím, že se kovy s rozdílným potenciálem umístí co nejdále od sebe. Galvanický účinek není dán jen rozdílem potenciálů, nýbrž velikostí vzniklého galvanického proudu, který závisí na odporu vodivé cesty.
• c) Vložením takového kovového dílu mezi stýkající se díly o vzájemném nebezpečném elektrolytickém potenciálu, jehož potenciál leží uprostřed a má proti hliníku potenciál přípustný (například ocelový zinkovaný díl).Při užití takových vložek je však nutno vzít v úvahu, že nastane zvýšení přechodných odporů.
• d) Užitím vložek z cupalu.
• e) Při volbě materiálu spojů musí být dodržena zásada, že ve vlhku a v mokru musí být u šroubových spojů šroub nebo matice (nebo obojí) z nerezavějícího materiálu.

Ochrana pokovením

Jsou-li užity styčné části svorek z barevných kovů, pokovené, musí se při montáži dbát na to, aby se ochranná vrstva neporušila. Nejsou dovoleny dodatečné úpravy pokovených částí svorek (pilování, vrtání apod.).

Cupalový plech

Cupalový plech je plech z čistého hliníku, na němž je mechanicky naplátována vrstva z elektrolytické mědi, a to po jedné nebo po obou stranách. Na přechodové díly pro spojování hliníkových vodičů se užívá cupalový plech jednostranně plátovaný. Doporučuje se užívat cupalový plech s vrstvou 80 % hliníku a 20 % mědi nebo 50 % hliníku a 50 % mědi.
Přechodný odpor cupalu mezi vrstvou mědi a hliníku je nepatrný a stálý.
Při správném užití by mohla vzniknout elektrolytická koroze pouze na řezných hranách, které se dají snadno chránit tukem nebo nátěrem.
Cupal se dá snadno opracovat (řezáním, vrtáním, ohýbáním).
Doporučuje se užívat továrně vyrobených cupalových dílů.
Při zhotovování cupalových dílů na montážích je účelné použití nástrojů, kterých se používá na opracování hliníku. Přitom musí být postaráno o dobré mazání (olejem). Po opracování musí být cupalové díly dobře očištěny od pilin a nečistot. Aby při tažení cupalu nenastalo odlupování vrstev, je vhodné rozdělit tah na několik operací.
Je-li nezbytné žíhání (při zvláště silném namáhání), má být co nejkratší a při teplotě nejvýše 400 °C.

Užití cupalových vložek (podložek, trubiček)

Cupalové vložky (podložky, trubičky) musí být umístěny ve spoji tak, aby hliníková vrstva cupalu byla ve spojení s hliníkovým vodičem nebo hliníkovou částí svorky a měděná vrstva s měděným vodičem nebo částí svorky z mědi nebo slitiny mědi.
Části svorek z oceli ( mohou být zinkované nebo kadmiované) mohou být ve styku s oběma stranami cupalu.
Cupalových vložek (podložek, trubiček) nesmí být používáno v takových svorkách, jejichž části z barevných kovů by při dotahování plochy vložky odíraly.
Zejména není dovoleno užívat cupalových trubiček na hliníkových vodičích ve zdířkových svorkách prostých, jejichž mosazný šroub působí přímo na vodič a ve hlavičkových svorkách prostých s připojovacím šroubem z barevného kovu.
Cupalová trubička na hliníkovém vodiči musí být tak dlouhá, aby přečnívala části svorky z barevných kovů.
Při spojování dvou nebo více hliníkových vodičů ve svorce z barevného kovu lze buď navléknout na každý vodič cupalovou trubičku a montovat tak obvyklým způsobem, nebo opatřit všechny vodiče společným obalem z cupalu, vloženým do svorky.
Při spojování hliníkových a měděných vodičů v téže svorce se oddělí hliníkové vodiče od měděných cupalovou vložkou vhodného tvaru. Lze též navléknout na hliníkové vodiče cupalové trubičky a pak provést spojení obvyklým způsobem.

Přechodové cupalové koncovky

Pro připojování hliníkových vodičů ke svorkám, které se hodí pouze pro měděné vodiče a které (pro nedostatečné rozměry, nebezpečí oděru cupalu apod.) nedovolují případné užití cupalových vložek, jsou vhodné cupalové přechodové koncovky.
Cupalová přechodová koncovka je hliníková trubička, do níž je vlisován nebo zavařen měděný drát.
Hliníkový vodič se připojí do trubičky obvyklým způsobem (např. vrubováním). Měděný drát se připojí do svorky normálním způsobem.

Cupalový drát

Cupalový drát je hliníkový drát s měděnou povrchovou vrstvou tloušťky asi 15 % celkového průměru.
Průměry cupalového drátu jsou od hodnoty 0,8 mm do průměru 4 mm. Dodávají se v měkkém provedení o minimální pevnosti 120 MPa a minimální tažnosti 25 %.
Měděná vrstva se v potřebné délce odstraní ponořením do koncentrované kyseliny dusičné nebo mechanicky oloupáním.
Při montáži se hliníková část svaří s hliníkovým vodičem a část s měděným povlakem se připojí ke svorce nebo připájí k měděnému vodiči.