Conectarea unui cablu de cupru la un catarg de aluminiu fără coroziune galvanică

Catargul de aluminiu pe care este prins un cablu de cupru este unul dintre punctele care corodează cel mai sigur în orice instalație: pe o ambarcațiune cu vele, pe un stâlp de antenă sau de telecomunicații, pe turnul unei turbine eoliene. Catargul este din aluminiu pentru că trebuie să fie ușor. Conductorul de egalizare a potențialului, de împământare sau de paratrăsnet este din cupru pentru că trebuie să conducă. Acolo unde se întâlnesc, îmbinarea se distruge singură, fără să se observe.

Ce se întâmplă în îmbinare

În seria potențialelor electrochimice, aluminiul și cuprul sunt la aproximativ 2 V distanță. Dacă apare și un electrolit (ploaie, condens, iar în port ceața salină), se formează o pilă galvanică. Aluminiul este metalul mai puțin nobil, așa că corodează catargul, nu cablul.

Produsul coroziunii este oxidul de aluminiu, un conductor slab. Îmbinarea nu doar slăbește mecanic, ci își pierde și conductivitatea. Pe un traseu de paratrăsnet asta cântărește mai mult decât pare la prima vedere: conexiunea poate arăta intactă și bine strânsă, dar să nu mai fie o cale utilizabilă spre pământ.

Sarea accelerează totul dramatic. Ce pe uscat durează ani, pe o ambarcațiune poate ataca vizibil metalul într-un singur sezon.

De ce șaiba din inox nu rezolvă problema

Improvizația obișnuită este o șaibă din oțel inoxidabil între papucul de cablu din cupru și aluminiu. Ajută și e mai bună decât nimic, dar nu rezolvă problema. Și oțelul inoxidabil este un metal diferit față de aluminiu: pila galvanică doar s-a mutat, nu a dispărut, iar îmbinarea trebuie în continuare desfăcută și curățată periodic.

La fel stau lucrurile cu pasta anticorozivă. Ține electrolitul la distanță și încetinește procesul, dar perechea de metale rămâne, iar pasta trebuie aplicată din nou.

Ca soluție provizorie, niciuna nu e greșită. Ca soluție durabilă, niciuna nu e bună.

Ce se montează în locul lor

O tranziție bimetalică cupru-aluminiu: o singură piesă de material, cu o față de aluminiu și una de cupru, unite prin placare prin laminare, astfel încât interfața Cu-Al să se afle în interiorul piesei, izolată de mediu.

La montajul corect, fața de aluminiu stă pe catarg, iar fața de cupru pe papucul de cablu din cupru. Fiecare metal atinge doar metalul de același fel. Nu rămâne niciun contact liber între metale diferite pe care electrolitul să-l poată închide, deci nu are ce să corodeze și nu e nimic de întreținut.

Două forme acoperă aproape orice îmbinare la catarg:

• Șaiba bimetalică pentru un singur papuc prins cu șurub, de la M6 la M20. Pentru un cablu gros de egalizare a potențialului, dimensiunea obișnuită este M10.
• Tabla debitată la dimensiune, când e nevoie de o suprafață de contact mai mare sau când fitingul catargului are propria dispunere a găurilor. O debităm după desen din tablă de 0,5–2,0 mm; pentru conexiunea la catarg se folosește de regulă 2 mm.

Observații practice

• Contează sensul de montaj. Montată invers, tranziția nu folosește la nimic. Aluminiul spre catarg, cuprul spre cablu.
• Țineți șurubul în afara perechii de metale. Folosiți elemente de asamblare din inox cu șaibe izolante sub cap și sub piuliță, ca șurubul să nu formeze o a doua cale care ocolește tranziția.
• Curățați ambele suprafețe la montaj. Aluminiul se reoxidează în câteva minute.
• Nu doar dimensiunea, ci și secțiunea. Conductivitatea CUPAL este de aproximativ 41,9 m/Ω·mm², deci pentru același curent e nevoie de o secțiune de circa 1,41 ori mai mare decât la cuprul pur. Pe un traseu de împământare sau de paratrăsnet asta de obicei nu contează, pentru că suprafața o stabilesc șurubul și fitingul. La o îmbinare prin care trece curent de serviciu, contează.
• Pe o ambarcațiune, aceasta e doar o parte a sistemului. Egalizarea potențialului, protecția împotriva trăsnetului și separarea galvanică sunt probleme distincte, care se influențează reciproc. Tranziția bimetalică rezolvă îmbinarea dintre metale diferite. Nu este un separator galvanic și nu înlocuiește nici protecția cu anozi, nici un traseu de împământare proiectat corect. Livrăm materialul și documentele aferente, nu o certificare de registru naval.

Ce putem livra

CUPAL este un bimetal cupru-aluminiu realizat prin placare prin laminare, 70% aluminiu / 30% cupru, cu densitatea de 4,6 g/cm³: puțin peste jumătate din densitatea cuprului pur, motiv pentru care se potrivește pe catarg. Fiecare livrare include implicit certificatul de material EN 10204 2.2, iar la cerere 3.1.

Șaibele de la M6 la M20 se livrează din stoc. Orice altceva (disc, bandă, placă de conexiune dreptunghiulară, contur personalizat) debităm după desen (DXF, PDF sau JPG), de regulă în 5–10 zile lucrătoare. Dacă nu e vorba de un catarg, ci de un capăt de cablu din aluminiu, de o joncțiune de cabluri sau de o tranziție de bară, ghidul conectarea cuprului cu aluminiul indică piesa potrivită pentru fiecare dintre cele patru tipuri de îmbinare. Solicitați ofertă.