Какие провода лучше выбрать – алюминиевые или медные

Как правильно выбрать кабель по ПЭУ

В СССР большая часть жилищного фонда оснащались алюминиевыми силовыми кабелями, это было нормой, действующего стандарта. Это совершенно не означало, что страна бедствовала, и не могла позволить себе массово применять медь в электротехнике, скорее наоборот. Просто проектировщики электросетей решили, что экономически выгодно, применение алюминия, а не меди.

Надо признаться, что в то время темпы строительства были такими огромными, что электротехническая промышленность была обеспечена заказами на пятилетку вперед. В этот период были выстроены всем хорошо известные хрущевки, в которых до сих пор проживает значительная часть россиян. Поэтому экономический эффект от такой массового использования алюминиевой кабельной продукции действительно был существенным. Сегодня совершенно иные реалии, и алюминиевый силовой кабель в новых жилых домах не используют, а только исключительно медную кабельную продукцию, что соответствует п. 7.1.34 ПУЭ.

Для алюминиевого силового кабеля вышеназванный раздел ПУЭ оставил другую область применения. Так линии питающие распредсети, предпочтительно, выполнять с алюминиевыми токожилами, в проектах когда их проектное сечение будет равняться 16 мм2 и выше. Кроме того, большая область приемников тока, которая относится к обслуживанию электрооборудования объектов: насосные, вентиляторные и калориферные электроустановки могут запитывать кабеля с алюминиевыми токожилами сечением более 2.5 мм2.

Подводя итог вышесказанному, можно с уверенностью заявить, что существующие нормы четко разделили области применения алюминиевых и медных силовых кабелей с учетом всех их технических и стоимостных характеристик. Тем не менее, сегодня конструкторы, архитекторы, инженеры электрики, работающие с проектами электроснабжения должны преодолеть тенденциозность по отношению к использованию алюминиевой продукции, тем более что эта технологии шагнули далеко вперед по качеству этого металла. Такой подход даст возможность использовать экономичный алюминий при монтаже, что обеспечит значительную экономию в масштабах всей страны.

Способы соединения жил

Соединение проводов разных металлов не рекомендуется. Однако многие игнорируют это требование и в результате проводка служит совсем короткое время. Однако бывают ситуации, когда нет выбора, и такое соединение обязательно нужно сделать. В таком случае можно использовать следующие варианты соединителей:

• Так называемые клеммники WAGO. Необходимо зачистить жилу на 10 мм и вставить в гнездо до щелчка.
• Также используют клеммные колодки, которые зажимают токоведущую жилу с помощью винтика.
• С помощью колпачка или соединительного изолирующего зажима. Необходимо зачистить жилу до 15 мм, после собрать жилы в пучок и закручивать их до упора в колпачке по часовой стрелке.
• Пайка проводников.
• Опрессовка гильзами.
• Сварка проводов.

Скрутки использовать запрещено согласно ПУЭ главы 2.1, п. 2.1.21. Они не обеспечивают надежного контакта и могут ослабнуть со временем!

Самое надежное соединение проводов при прокладке новой проводки осуществляется с помощью сварки. В таком соединении очень низкое сопротивление, поэтому сваривание жил – это лучший вариант. Сварка применима особенно в деревянном доме, ведь уровень пожаробезопасности в сварочном соединении велик. Если сделать вывод, то с перечисленных видов соединителей, этот самый безопасный и долговечный. Помимо этого качественными способами соединения считаются пайка и опрессовка гильзами.

Недостатки

 Алюминиевая проводка характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением. Это сопротивление равняется 0,0271 Ом х кв.мм/м. Учитывая данный факт, в новейших редакциях ПУЭ отмечается, что в квартире или доме можно использовать только ту алюминиевую проводку, поперечное сечение которой превышает 16 кв. миллиметров.

В конечном итоге получается так, что для обеспечения необходимого уровня пропускной способности нужно использовать кабель с большим сечением. Другими словами нужно монтировать проводку, которая имеет большую толщину. Если сравнивать проводку из меди, то она обладает таким удельным электрическим сопротивлением, которое равняется 0,0175 Ом х кв.мм/м.

Такая проводка более эффективная и для использования в доме можно брать медный кабель с меньшим поперечным сечением. Как уже было отмечено выше, алюминий способен окисляться и пленка, образующаяся во время этого процесса, имеет плохую токопроводимость. Здесь есть еще один нюанс: эта пленка образуется из верхней части провода. В результате происходит небольшое уменьшение его поперечного сечения, а в результате растет сопротивление.

Так как пленка на алюминиевой проводке обладает высоким сопротивлением, то в местах соединения отдельных частей проволоки растет переходное сопротивление. Вследствие этого проявляется в нагревании проводки в таких местах. В тех ситуациях, когда возрастает нагрузка на алюминиевую проводку, она начинает нагреваться. Если провод обладает достаточным поперечным сечением, то ничего страшного нет. Однако если проводка не рассчитана на такую нагрузку или используется больше своего нормированного срока эксплуатации, то это обязательно приводит к ее нагреву.

Последний факт можно назвать очень плохим для мест соединения. Дело в том, что при нагревании алюминия происходит изменение его формы и пластичности. Конечно, проволока расширяется. После того, как нагрузка исчезла и кабель остыл, он набирает привычной формы. Однако после неоднократного повторения таких процессов происходит ослабление контакта концов электропроводов.

Алюминий также обладает высокой хрупкостью. Она сильно возрастает после того, как он перегревается. Что касается срока службы, то для алюминиевой проводки он составляет 25 лет. После этого нужно устанавливать другой тип проводки.

Чем медная проводка лучше алюминиевой

Какие качества выдвигают сторонники меди? Для того чтобы показать, чем медная проводка лучше алюминиевой, они выдвигают следующие доказательства, вот основные из них:

1. лучшая электропроводность;
2. меньшее окисление;
3. лучшая механическая прочность;
4. превосходит по теплопроводности;
5. есть больше способов соединений;
6. больший срок службы;
7. меньше падает напряжение на одинаковой длине провода;
8. лучший температурный режим.

Рассмотрим, что придумано, а что есть истина и так уж велики эти преимущества?

Электропроводность

Действительно, медь в 1,7 раза лучше проводит ток, чем алюминий. С чем это связано? Алюминий имеет большее электрическое сопротивление, но и медь имеет свое сопротивление.

Чтобы снизить этот недостаток, провода делают разного диаметра, чем больше диаметр, тем меньшее сопротивление имеет погонный метр.

Так в чем проблема? Чем отличается медная проводка от алюминиевой если и ту и другую нужно подбирать по сечению? Необходимо взять сечение на одну ступень больше? Так это даст дополнительный запас по мощности, что даже лучше.

Не нужно стараться подобрать проводку строго под рассчитанную нагрузку, поскольку со временем она может увеличиться, а работа под постоянной перегруженностью приводит со временем к выходу из строя проводки.

Окисление

Быстрота окисления – такова еще одна ничем не аргументированная причина, выдвигаемая в пользу меди. Давайте посмотрим, чем отличается медная проводка от алюминиевой в плане окисления. Что такое окисление?

Это соединение металла с кислородом. Причем чем выше температура металла, тем быстрее идет окисление. При одной и той же температуре алюминий действительно окисляется быстрее, чем медь.

Связано это с температурой плавления, которая у меди она значительно выше – 1083,4 против 660 ºС у алюминия.

Но о чем это говорит? Что алюминий, что медь не любят перегрева, если этого не допускать, то и окисления не будет, вернее, быстрого окисления.

А из-за чего провод может нагреваться? В первую очередь из-за неправильно подобранного сечения, а также из-за автоматов, имеющих повышенный ток отсечки.

Если правильно подобрать автомат или использовать другую защиту от чрезмерного тока и напряжения, то перегрева не будет, и окисление будет происходить в замедленном виде.

Механическая прочность

Еще один довод, используемый при решении какие провода лучше – медные или алюминиевые, так это прочность меди. Прочность выше, это бесспорно.

Поэтому при укладке алюминиевого провода требуется большая осторожность и аккуратность

Поэтому тем, кто не может заранее рассчитать изгибы или часто ошибается в этом вопросе, что же, можно воспользоваться медным проводом. При этом следует помнить, что в экономическом плане приобретение медного провода минимум обойдется вдвое дороже.

Теплопроводность

Теплопроводность у меди в 1,7 раза лучше, чем у алюминия. Достаточно увеличить сечение алюминия, и это превосходство теряется. Теплопроводность важна в теплообменнике, а в сети важны правильные расчеты.

Способы соединения

Вообще-то, это не такая уж и проблема. В современном мире не так уж часто пользуются припоем, для этого существует множество зажимов и клеммников, для которых нет разницы, какой материал используется – медь или алюминий.

Конечно, если провод находится в движении, то здесь нужно использовать только медный многожильный. Но ведь можно использовать эту вставку на ответственном месте, а остальную трассу пустить алюминием.

Совет. В этом случае медный провод берется меньшего сечения, чтобы сопротивление везде было примерно одинаковым.

Срок эксплуатации

Современные алюминиевые провода рассчитаны на такой же срок эксплуатации, как и медные. В советские времена, когда нагрузка была минимальной, провода служили десятилетиями, не имея никаких нареканий.

Падение напряжения

Падение напряжения напрямую зависит от диаметра проводника. Если использовать алюминиевый провод нужного сечения, то и напряжение сильно падать не будет.

На печатных платах используется малое напряжение, поэтому там применяют медные дорожки, а в сети для 220 В увеличение сопротивления в 1,7 раза практически не имеет значения.

Вес кабеля

Конечно, чтобы выровнять сопротивления проводов, алюминиевый провод должен иметь больший диаметр, но даже и в этом случае он будет в два раза легче меди и стоить дешевле.

Сравнение проводимости разных видов стали

Характеристики стали зависят от ее состава и температуры:

• Для углеродистых сплавов сопротивление довольно низкое: оно составляет 0,13-0,2 мкОм/м. Чем выше температура, тем больше значение;
• Низколегированные сплавы имеют более высокое сопротивление — 0,2-0,43 мкОм/м;
• Высоколегированные стали отличаются высоким сопротивлением — 0,3-0,86 мкОм/м;
• Благодаря высокому содержанию хрома сопротивление хромистых нержавеющих сплавов равняется 0,5-0,6 мкОм/м;
• Хромоникелевые аустенитные стали являются нержавеющими и благодаря никелю имеют высокую сопротивляемость — 0,7-0,9 мкОм/м.

Медь стоит на втором месте по степени электропроводимости: она отлично пропускает электрический ток и повсеместно используется при изготовлении проводов. Не реже применяют и алюминий: он слабее меди, но дешевле и легче.

Источник

Определение по цвету

Итак, перед нами кусок неизвестного материала, который необходимо идентифицировать как медь. Упор на термин «материал», а не «металл», сделан специально, так как в последнее время появилось немало композитов, которые по внешним признакам и тактильным ощущениям очень похожи на металлы.

В первую очередь рассматриваем цвет. Это желательно делать при дневном свете или «теплом» светодиодном освещении (под «холодными» светодиодами красноватый оттенок меняется на желто-зеленый). Идеально, если для сравнения есть медная пластинка или проволока – в этом случае ошибка в цветовосприятии практически исключена.

Важно: старые медные изделия могут быть покрыты окислившимся слоем (зеленовато-голубым рыхлым налетом): в этом случае цвет металла нужно смотреть на срезе или спиле

Менять «алюминий» на «медь» или нет, аргументы

Один из наиболее популярных способов оценить разницу между медной и старой алюминиевой проводкой – замена встраиваемой розетки или выключателя на новый. Достаточно часто в этой ситуации концы старого провода отламываются и создают дополнительные трудности.

Кроме того, старой алюминиевой проводке присуща одинарная изоляция токопроводящей жилы. Это увеличивает вероятность случайного повреждения и утечкой в стену или иную конструкцию дома, квартиры. Современное жилище обустраивается строго с использованием провода, имеющего двойную защитную оболочку и называемого кабелем.

Тем не менее, металл имеет объёмный перечень достоинств, заключающихся в следующем:

• Небольшая удельная масса – 2,7 г/см2.
• Низкая стоимость.
• Малая величина сопротивления – 0, 0175-0,01184 Ом мм2/м.
• Высокое значение проводимости – 35,3-36,4 м/Ом мм2.
• Практически моментальное образование прозрачной защитной плёнки на объекте.

Клипса для алюминиевой комнатной проводкиИсточник livejournal.com

Недостатками алюминиевой проводки является:

• Высокая текучесть металла. Отражается это за счёт снижения площади сечения проводников в точках соприкасания с прижимным элементом. Обуславливается это повышением сопротивления и соответствующим нагревом с последующим отгоранием контакта.
• Вероятность ломания жил, возникающая в результате эксплуатации. Это происходит из-за микротрещин, случайного повреждения в ходе удаления изоляции, в местах прижима контактами клипс.
• Чувствительность к механическим повреждениям. В сравнении с медной, алюминиевая жила легче рвётся, ломается и перебивается.

В качестве наглядного примера, можно рассмотреть сравнительную таблицу, построенную исходя из зависимости каждого проводника к мощности подключенных потребителей.

Таблица сравнения сопротивления алюминия и медиИсточник zdesremont.ru

Исходя из содержания представленной таблицы, становится очевидно безоговорочное лидирование меди.

Какая проводка лучше медная или алюминиевая и почему

Представить дом или квартиру без электричества в наш век невозможно, свет поступает во все квартиры и дома. Чтобы определить какая проводка лучше медная или алюминиевая необходимо рассмотреть характеристики двух материалов и провести сравнительный анализ.

Алюминиевая проводка

Данный тип проводки получил широкое распространение в жилых домах и квартирах всей страны еще во времена СССР. Встретить алюминий можно и сейчас, в любом доме старше 15-20 лет. Связано это было с такими параметрами сплава, как:

Так как алюминий весит намного меньше меди, его больше применяют при прокладке линий электропередач, что позволяет уменьшить нагрузку на опоры, соответственно сэкономить на их изготовлении и монтаже. Согласно ПУЭ при монтаже новой сети не применяют алюминиевые кабели сечением менее 16 мм2. Не стоит сбрасывать со счетов и дешевизну, так как медь стоит дороже.

Минусы

Однако даже качественный алюминиевый провод имеет больше минусов, чем плюсов. К негативным моментам относят:

• меньшая электрическая проводимость, чем у меди (разница в 2 раза);
• способность окисляться при контакте с воздухом (в результате окисления на поверхности провода образуется слой, который не проводит электрический ток, что уменьшает полезное сечение и увеличивает сопротивление);
• меньший срок службы (составляет 20-25 лет, после чего резко возрастает вероятность пожара из-за окисления и последующего нагревания контактов);
• слабая механическая прочность (после нескольких изгибаний алюминиевый кабель легко ломается);
• сложность монтажа (обеспечить необходимую проводимость придется в этом случае, выбирая кабели большего сечения, с которыми крайне неудобно работать. Такие кабели выпускаются только одножильными).

Совет! Можно проверить качество алюминия на излом, для этого при покупке в магазине попробуйте 4-6 раз согнуть провод, если его поверхность быстро покрывается трещинами, значит провод хрупкий и работать с ним будет тяжело. Понятно, что лучше отказаться от такого товара.

Медная проводка

При покупке или строительстве дома, квартиры желательно использовать этот тип проводки.

Однако, имейте ввиду, что, заменив проводку в квартире вы еще не получили надежную и способную выдерживать большие нагрузки сеть.

Не забывайте, что вводной кабель от лестничного щитка до квартиры в старых квартирах всегда выполнен из алюминия. Следует заменить этот участок, ведь его проводимость теперь слабое место новой сети.

Достоинства медной проводки

Сравнение параметров, представленных ниже с параметрами алюминия позволит сделать правильный выбор в дальнейшем. Медь, как материал для электропроводки имеет ряд достоинств, к которым относят:

• хорошую проводимость (даже после окисления пленка на поверхности не препятствует прохождению электрического тока);
• срок службы доходит до 50 лет;
• высокую механическая прочность (жила легко выдерживает изгибание и скручивание до 10-15 раз);
• легкость монтажа (промышленностью выпускается несколько видов проводов с различными параметрами и жилами, с которыми удобно работать).

Минус домашней сети из меди, наверное, один – это ее цена, однако, когда необходимо выполнить качественную проводку отдавайте предпочтение этому материалу.

В строительных магазинах можно приобрести провода из сплавов цинка, покрытых медным напылением. Они стоят дешевле, чем медные, однако и характеристики материалов уступают проводам из чистой меди.

При нехватке средств лучше выполнить комбинированную проводку, розеточную группу отдельно запитать медными проводами, рассчитанными на большую силу тока, а цепи освещения – алюминиевыми.

Однако имейте в виду, что соединение алюминий и медь выполняют только через специальные зажимы или соединительные колодки, которые препятствуют прямому контакту меди и алюминия, вызывающему сильное окисление последнего.

Из-за окисления стыка вырастает удельное сопротивление контакта, происходит нагрев и обгорание в итоге.

Рассмотрев характеристики легко прийти к выводу, что лучше для выполнения монтажных работ использовать медь, однако при необходимости можно выполнить сеть и из алюминия, вот только следить за ней придется тщательнее. Выбирать тот или иной тип проводки необходимо с учетом требований электробезопасности, ведь от этого зависит как долго прослужит сеть без необходимости вмешательства специалистов.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сравнение алюминиевых и медных проводов по техническим характеристикам

Для того, чтобы понять, чем отличается медь и алюминий, нужно рассмотреть и сравнить их технические характеристики.

Свойства проводников

Основными электрическими свойствами материала проводников являются их удельное электрическое сопротивление, теплопроводность и температурный коэффициент сопротивления. К механическим свойствам можно отнести вес, прочность, удлинение перед разрывом и срок службы в режиме нормальной работы.

Удельное электрическое сопротивление

Удельное электрическое сопротивление – это способность материала оказывать сопротивление электрическому току при его протекании через проводник. Эта характеристика вычисляется по формуле:

Ρ = r⋅S/l,

где l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения, r – сопротивление.

Для сравнения:

Материал проводника	Удельное электрическое сопротивление, Ом·мм²/м
Медь	0,0175
Алюминий	0,0300

Как видно из этой таблицы, у меди удельное сопротивление ниже и, соответственно, она меньше нагревается и лучше проводит электрический ток.

Теплопроводность

Теплопроводность – это свойство проводника, которое показывает количество тепла, которое проходит в единицу времени через слой вещества

Для расчёта электрического кабеля данная характеристика является достаточно важной, так как от неё зависит безопасная эксплуатация электропроводки. Чем выше теплопроводность материала, тем он меньше нагревается и лучше отдает лишнее тепло

Для сравнения:

Материал проводника	Теплопроводность, Вт/(м·К)
Медь	401
Алюминий	202—236

Температурный коэффициент сопротивления

При нагревании различных материалов их электропроводимость изменяется. Характеристикой, которая показывает это изменение называется температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Это значение выявляют с помощью специального измерителя ТКС и берут среднее значение этого коэффициента.

Для сравнения:

  Маркировка проводов и кабелей и расшифровка марки

Материал проводника	Температурный коэффициент сопротивления, 10-3/K
Медь	4,0
Алюминий	4,3

Чем меньше температурный коэффициент сопротивления, тем большей стабильностью обладает проводник.

Вес и электропроводимость проводника

Медь намного тяжелее алюминия. Её плотность составляет 8900 кг/м³, а плотность алюминия 2700 кг/м³. Это означает, что проводник из меди будет тяжелее аналогичного по размеру алюминиевого провода в 3,4 раза.

Важно понимать, что электропроводимость меди более чем на 50% выше, чем у алюминия и, соответственно, чтобы проводник из алюминия мог провести такой же ток он должен быть больше медного на 50%. Поэтому эффективнее использовать медный проводник, чем кабель из алюминиевого материала

Поэтому эффективнее использовать медный проводник, чем кабель из алюминиевого материала.

Удлинение перед разрывом и прочность

Электрический кабель может работать в различных режимах и условиях эксплуатации, поэтому при выборе проводника очень важно учитывать его стойкость к механическим нагрузкам. Сопротивление на разрыв – характеристика, которая учитывает прочность материала и противодействие разрушающей нагрузке

Для сравнения:

Материал проводника	Предел прочности на разрыв, кг/м²
Медь	27 – 44,9
Алюминий	8 – 25

Исходя из анализа таблицы хорошо видно, что медь обладает высокой стойкостью к механическому воздействию и существенно превосходит алюминий по такой характеристике.

Срок службы

Срок службы электрической проводки зависит от условий эксплуатации и окружающей среды. Принято считать, что срок службы алюминиевого кабеля в нормальных условиях работы составляет 20-30 лет. В то же время медная проводка служит значительно дольше и срок её службы может достигать до 50 лет.

Алюминиевая электропроводка

В Советское время алюминиевый провод был почти единственным проводом в домашней сети. Лапша, так прозвали его, крепился просто гвоздями или с помощью металлических хомутов, четко показывая свое местоположение.

Служила такая проводка верой и правдой долгие десятилетия, пока не стали появляться мощные электроприборы и поэтому стали производить замену алюминиевой проводки на медную.

Но оправдана ли такая замена? Рассмотрим положительные и отрицательные стороны такой проводки.

Достоинства

У алюминия есть два неоспоримых и весомых качества, которые выдвигают ее на первый план эксплуатации:

• стоимость;
• вес.

Кабель одного вида и технических характеристик может стоить в 4–5 раз дешевле, чем аналогичный медный. В период кризиса это может быть решающим показателем. Тем более что алюминиевых кабелей и проводов достаточно на рынке.

Второе – это вес. Плотность меди составляет 8,92 г/см3, а у алюминия 2,6989 г/см3. О чем это говорит? Прежде чем решать, менять ли алюминиевую проводку на медную или нет, стоит рассчитать вес будущей замены.

Если прокладка будет проходить, например, по гипсокартону, то удержит ли он такой вес? Конечно, сечение кабеля или провода будет меньше, чем алюминиевого, но разница в весе все равно будет ощутимой.

Недостатки

Алюминиевый провод не безупречен, есть у него и отрицательные стороны, например:

• малая механическая прочность;
• электропроводность хуже, чем у медных;
• способы соединения.

Первый пункт требует более бережного отношения к проводу, а электрикам это не по нраву, поскольку приходится больше уделять этому время.

Что касается второго пункта, то иногда это является решающим фактором в пользу медного провода. С чем это связано и можно ли как-то решить эту проблему, об этом чуть ниже. А сейчас сравним медный провод.

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

• Вычислительная техникаМикроконтроллеры микропроцессоры
• ПЛИС
• Мини-ПК

Силовая электроника
Датчики
Интерфейсы

ТеорияПрограммирование
ТАУ и ЦОС

Перспективные технологии3D печать
Робототехника
Искусственный интеллект
Криптовалюты

Чтение RSS

Сравнение алюминия и меди в качестве проводников

Такие металлы как алюминий и медь применяются в электропроводке гораздо чаще других металлов, поскольку являются очень хорошими и недорогими проводниками.

Но какой же конкретно материал (медь или алюминий) лучше по своим проводящим свойствам. В данной статье мы попытаемся выяснить это.

Начнем сперва с физического описания этих материалов. Медь представляет собой мягкий и ковкий металл с ярким золотисто-коричневым оттенком. Алюминий представляет собой серебристый металл, который легче и прочнее меди.

Теперь поговорим о проводимости этих материалов. Эти два металла близки по шкале проводимости, причем медь имеет более желательную характеристику. Проводимость меди составляет около 0.6 МОм/см, а алюминия – около 0.4 МОм/см.

Что же касается сопротивления проводника? Провод длиной в один метр с поперечным сечением в один квадратный миллиметр имеет сопротивление 1.7 миллиома (0,0017 Ом), если он сделан из меди, и 2.5 миллиома (0,0025 Ом), если это алюминиевый провод.

Каково же их использование в проводке? Благодаря отличным электрическим свойствам медь широко используется для электропроводки. При распределении электроэнергии иногда вместо меди используется алюминий. Впрочем, цена на алюминий несколько выше и составляет примерно одну треть от стоимости меди.

У алюминия в составе проводов есть еще один немаловажный недостаток. Алюминий когда-то очень широко использовался в домашней электропроводке, но он легко коррозировал, что могло привести к высокому сопротивлению и накоплению тепла в точках соединения. Из-за этой опасности в 1970-х годах использование алюминиевой проволоки было ограничено. Поэтому медь на сегодняшний день в электропроводке можно увидеть гораздо чаще.

Источник