Медь или алюминий: что лучше всего подходит для проводки? | Онлайн-журнал iChip.ru
В СССР вся проводка была алюминиевой, а в современных новостройках таких уже и не встретишь. Но чем медь лучше алюминия? Какую проводку лучше использовать для дома: медную или алюминиевую? Рассказываем, почему материал проводов так быстро и безспворотно изменился.
Превосходство меди над алюминием для проводки
1. Электропроводность
Медь превосходит алюминий по электропроводности. Удельное электрическое сопротивление меди составляет 0,017 Ом*мм2/м в то время, как у алюминия 0,028 Ом*мм2/м. То есть электропроводность алюминия составляет 65% электропроводности меди, поэтому для одной и той же нагрузки алюминиевый провод придется брать сечением на «ступень» выше меди.
Например, необходимо запитать нагрузку в 5 кВт. Для нее нужно будет взять или медный провод сечением 2,5 мм2, например, NYM 3х2,5, или алюминиевый сечением 4 мм2.
Так как алюминиевый провод более объемный, то он будет занимать больше места в кабель-каналах, для него потребуется клеммы для розеточных групп крупнее по размеру, чем для медных. Учитывая это, медь удобнее использовать для проводки в доме.
2. Окисление
И медь, и алюминий окисляются в процессе эксплуатации под действием воздуха. Однако у меди окисление происходит значительно медленней, и сама по себе пленка (зеленоватый налет) довольно легко разрушается, поэтому неплохо проводит ток (хотя проходимость немного ухудшается).У алюминия же окисление происходит гораздо быстрее, а сама оксидная пленка очень плотная и плохо проводит ток. Окисленные соединения на скрутках, сжимах или клеммах чаще всего становятся причиной горения контакта. Удалить оксидную пленку можно кварцево-вазелиновой смазкой, но найти ее в магазинах не так-то просто, да и это дополнительные расходы и время на обслуживание.
3. Механическая прочность
Медный провод более гибкий и прочный, чем алюминиевый.
В процессе монтажа жилы приходится изгибать, например, для соединения в распредкоробках и розетках. Медные жилы могут выдержать многоразовое изгибание без повреждения, а вот алюминиевые лишь 5 – 10 изгибаний, а дальше ломаются.
Особые проблемы алюминиевая проводка создает, когда нужно ремонтировать соединения в распредкоробках – старый алюминий уже имеет микротрещины, поэтому при одном неверном движении жила может обломаться и придется снимать часть штукатурки, чтобы вытащить хоть немного провода.
4. Теплопроводность
Данный параметр характеризует способность проводника рассеивать тепло. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем лучше металл рассеивает тепло. У меди коэффициент теплопроводности составляет 389,6 Вт/м* °С, а у алюминия 209,3 Вт/м* °С. То есть медь почти в два раза лучше рассеивает тепло, чем алюминий. Особенно это важно в местах соединений, где провод греется сильнее всего. При одной и той же нагрузке медь в два раза быстрее будет отводить тепло (точнее не нагреваться).
Превосходство алюминия над медью для ЛЭП
Но алюминий вовсе не отправлен на пенсию: воздушные линии электропередач по-прежнему выполняют из этого металла. Стало быть, и у него есть преимущества? Конечно!
1. Вес
Вес во многом определяется исходя из плотности металла. Чем выше плотность, тем тяжелее проводник. Плотность меди составляет 8900 кг/м3, а алюминия 2700 кг/м3. То есть при равном объеме медный провод будет весить в 3,3 раза больше алюминиевого. Для домашней проводки это не критично, так как провод лежит в штробах, а для воздушной линии электропередач это важный показатель. Именно поэтому для ВЛЭП используют алюминиевый провод.
2. Цена
Здесь алюминий явный победитель. Все минусы алюминия сказались на относительно невысокой цене, которая примерно в 4 раза ниже цены на медь, поэтому воздушные линии, а также вводы в дом выполняют исключительно алюминиевым проводом.
Интересные факты из мира электрики:
- Чем «земля» отличается от «нуля»? Разбираемся в сложностях электрики.
- Почему в США напряжение в сетях 110 В, а в России 220 В?
Поделиться в социальных сетях
Вам может понравиться
Как надежно соединить алюминиевый и медный провода, исключив тем самым проблему контакта «медь/алюминий» в электропроводке / Оффтопик / iXBT Live
Практически всем (и электрикам, и людям далеким от «электричества») известно, что соединение медных и алюминиевых проводов при монтаже электропроводки категорически «противопоказано» и может привести к не только к выходу из строя электропроводки, но и к возникновению пожара. Но бывают такие ситуации, когда обстоятельства вынуждают производить переход с меди на алюминий, или с алюминия на медь и, соответственно, соединять медные и алюминиевые провода.
Соединять медные и алюминиевые провода просто методом скрутки нельзя ни в коем случае. Нельзя их соединять (скручивать) между собой потому, как такое соединение может привести к серьезным проблемам в электропроводке из-за ухудшения со временем электрического контакта между медными и алюминиевыми проводниками (а это приводит к сильному нагреву (сначала только в месте непосредственного соединения, а затем нагрев распространяется «дальше и глубже»), постепенному разрушению изоляции проводов и, как следствие, короткому замыканию).
Специалисты обычно называют три основные, на их взгляд, причины возникновения со временем нагрева из-за ухудшения контакта в месте соединения медных и алюминиевых проводов. Это электрохимическая коррозия (так как медь и алюминий вместе образуют «гальваническую пару»), оксидная пленка (образующаяся на поверхности проводников и ухудшающая электропроводность в месте контакта) и не одинаковое изменение формы проводников из меди и алюминия (при многократных циклах нагрева-охлаждения из-за разного коэффициента теплового расширения меди и алюминия). Не могу сказать в какой степени и какой, или какие из этих факторов (и только ли они) влияют, или могут влиять на ухудшение с течением времени контакта между алюминиевыми и медными проводами в скрутке, но факт есть факт -скрутка алюминия и меди со временем начинает греться . И греется тем больше, чем бОльший ток проходит по сети.
Для создания «долговечного» и надежного контакта между алюминиевыми и медными проводами, не следует допускать непосредственного контакта меди и алюминия между собой (а если такой контакт неизбежен, необходимы дополнительные действия, обеспечивающие надежность контакта), для чего можно использовать следующие методы соединения:
Самый простой метод соединения проводов — это скрутка.
И хоть данный метод, мягко говоря, не приветствуется правилами устройства электроустановок, он до сих пор часто применяется при монтаже электропроводки в жилых помещениях. И если уж делается скрутка из проводов меди и алюминия, то для достижения надежного и долговечного контакта между этими проводниками, необходимо залудить провода перед скручиванием и затем пропаять конец готовой скрутки. Необходимо отметить, что для лужения алюминиевого провода необходима специальная кислота.
Соединение скруткой медного и алюминиевого проводов с последующей пайкой обычно применяется в распределительных коробках при монтаже скрытой электропроводки или при замене участка электропроводки.
Болтовое соединение медного и алюминиевого провода (с шайбой в качестве разделителя) создает довольно таки надежный контакт, но имеет (по сравнению с паяной «навечно» скруткой), пару минусов. Со временем возможно ослабление болтового соединения, поэтому обязательно применение граверной шайбы, предотвращающей раскручивание болтового соединения.
Но, даже при применении гравера, все равно (хоть и довольно редко), но такому соединению может потребоваться дополнительная затяжка. Так-же такое соединение, из-за его габаритов, довольно затруднительно использовать в распределительных коробках, имеющих небольшой объем внутреннего пространства.
Соединение медных и алюминиевых проводов с помощью винтовой клеммной колодки актуально в случае, когда скрытая электропроводка выполнена из алюминия, а настенные или потолочные светильники, подключаемые к электропроводке, имеют многопроволочные (гибкие) медные провода. Этот метод соединения довольно надежен, прост и быстр. Главное, во время монтажа, не переусердствовать с затяжкой винта, чтобы не передавить винтом провод, или не сорвать резьбу крепления. Со временем такому соединению может потребоваться небольшая дополнительная затяжка винта.
Соединение медных и алюминиевых проводов с помощью кабельной гильзы обеспечивает надежный электрический контакт, долговечно, не требует дополнительных действий по восстановлению надежности контакта с течением времени.
Соединение с помощью гильзы является неразъемным. Соединительные гильзы могут быть как обычными, металлическими, так и специально созданными для задачи, описываемой в данной статье — медно-алюминиевыми. Желательно, чтобы сечение используемых для соединения медных и алюминиевых проводов было одинаковым, или близким по размеру. При условии выполнения надежной электрической изоляции гильзы, данное соединение может быть использовано для укладки в штробу при восстановлении скрытой электропроводки в месте повреждения или выхода из строя провода. Относительными минусами использования для соединения проводов кабельных гильз, можно назвать необходимость приобретения обжимного устройства и «одноразовость» самих гильз.
Это самые распространенные методы соединения медных и алюминиевых проводов «в быту». Для соединения меди и алюминия в «большой энергетике» используются еще и соединительные кабельные муфты, ответвительные зажимы, концевые наконечники и т.д. Но это уже совсем другая история…
Новости
Публикации
Плохие акции хороши своей бесполезностью – есть она или нет, можно и просто не реагировать. А хорошие как правило плохи ограниченным временем проведения. Только успел настроиться – как всё…
С нового года повышаются тарифы на проезд в общественном транспорте, но есть способ, как сильно сэкономить и сделать свою жизнь комфортнее. C 1.1.2023 стоимость поездки в общественном…
Дисклеймер: я не имею финансового образования. Делюсь своими наблюдениями. Если в статье будут ошибки, прошу не хейтить, а поправить в комментариях. Отталкиваясь от сегодняшних реалий. Кибератаки…
Наушники 1More Aero передают объёмное озвучание и акцентируют канал в зависимости, в какую сторону повернута голова. Музыка в модели понравилась проработкой инструментов в глубину, чего с другими…
Я обожаю технологичные бытовые девайсы,
которые способны упростить и даже автоматизировать некоторые рутинные задачи.
Умный робот-пылесос стал для меня очевидно выгодным приобретением, так как.
Во время строительства всегда находят что-то интересное. В итальянском городе Марино обнаружили весьма занимательную дорогу, проложенную во времена Древнего Рима. Теперь все желающие могут…
Часто задаваемые вопросы: Преимущества медных проводников по сравнению с алюминиевыми
Медь и алюминий чаще всего используются в качестве электрических проводников в электрических кабелях из-за их низкого сопротивления и отличной проводимости. Эти металлы пластичны и относительно устойчивы к коррозии, но они также обладают различными свойствами, которые делают их полезными для различных применений. Медь является наиболее проводящим из двух металлов, на самом деле из наиболее часто встречающихся чистых металлов только серебро обладает большей проводимостью, но оно значительно дороже и не такое прочное.
Медь определена в качестве стандарта электропроводности – Международному стандарту отожженной меди (IACS) с удельным сопротивлением меди 1,724 мкОм·см при 20°C присвоено значение 100 %.
Добавление примесей или деформационное упрочнение меди при вытяжке отрицательно повлияют на проводимость меди. В то время как медные сплавы иногда производятся для повышения твердости меди, где пластичность нежелательна, или для повышения прочности на растяжение, износостойкости при изгибе и термостойкости, следствием этих дополнительных легирующих материалов является снижение проводимости.
Алюминий широко доступен и является более дешевой альтернативой меди для проводников. Спрос на медь непостоянен, а цена значительно колеблется, в то время как цена на алюминий гораздо более стабильна. Несмотря на то, что алюминиевый проводник имеет проводимость примерно на 61% меньше, чем медный провод того же размера, он также в три раза легче по весу, что значительно упрощает обращение с ним. По этой причине алюминий находит применение в кабелях большого размера и кабелях для воздушных линий электропередач.
Разница в проводимости означает, что необходимо использовать алюминиевый провод гораздо большего размера, чтобы соответствовать проводимости эквивалентного медного проводника.
Использование проводника большего размера имеет дополнительный эффект, требующий большего количества изоляционного материала для адекватного покрытия проводника, а дополнительный размер поперечного сечения кабеля может быть ограничительным в некоторых приложениях.
Другие различия между ними включают прочность на растяжение: медь примерно в два раза выше прочности на растяжение, чем алюминий, но стоит отметить, что, учитывая, что эквивалентный алюминиевый проводник больше и легче, часто не требуется такой же степени прочности на растяжение. Медь более теплопроводна, чем алюминий, но опять же, когда учитываются большие размеры проводников, различия уменьшаются. Чем лучше теплопроводность, тем лучше характеристики проводника при коротком замыкании.
В некоторых случаях могут использоваться алюминиевые проводники с медным покрытием, состоящие из алюминиевого сердечника с толстой медной оболочкой, соединенной с алюминием. Хотя этот тип проводника не получил широкого распространения, он сочетает в себе преимущества более легкого алюминия и более проводящей меди.
Однако пластичность аналогична алюминию, а не улучшенным характеристикам меди. Этот тип проводника нашел применение в коаксиальных кабелях в качестве легкого центрального проводника. Более легкий провод позволяет использовать диэлектрический материал с меньшей плотностью для лучшего затухания.
Вернуться к часто задаваемым вопросам
Медь и алюминий, что лучше
Медь и алюминий, что лучше
Медь и алюминий, что лучше? Медная и алюминиевая проволока имеют свое собственное применение как наиболее часто используемые металлы в энергосистемах, а также их соответствующие преимущества и недостатки. Только выяснив преимущества и недостатки обоих из них и характеристики можно правильно нарисовать, наилучшим образом использовать. В противном случае легко вызвать неправильное использование, начиная от повреждения линии и заканчивая тяжелым пожаром.
1, преимущества и недостатки меди:
(1) Низкое удельное сопротивление: удельное сопротивление алюминиевого кабеля примерно в 1,68 раза выше, чем у медного кабеля.
(2) хорошая пластичность: удлинение медного сплава от 20 до 40%, скорость электрического удлинения меди более чем на 30%, в то время как алюминиевый сплав составляет всего 18%.
(3) высокая прочность: допустимое напряжение при комнатной температуре, медь, соответственно, выше, чем алюминий 7 до 28%. Особенно при высокотемпературном стрессе разница между ними еще больше.
(4) защита от усталости: алюминий легко ломается при многократном изгибе, медь не так проста. Показатели эластичности меди также примерно в 1,7-1,8 раза выше, чем у алюминия.
(5) хорошая стабильность, коррозионная стойкость: защита от окисления меди, коррозионная стойкость, а алюминий подвержен окислению и коррозии.
(6) Защита от окисления, коррозионная стойкость: производительность разъема медного кабеля стабильна, не будет вызвана окислением. Кабельные соединения алюминиевых проводов часто нестабильны из-за окисления, увеличения контактного сопротивления, нагревания и аварий.
(7) Удобство конструкции:
① медь гибкая, что позволяет небольшой радиус кривизны, поэтому легко сгибается, носить трубку легко;
② медь против усталости, повторный изгиб нелегко сломать, поэтому удобная проводка;
③ Высокая механическая прочность меди позволяет выдерживать большее механическое напряжение, что обеспечивает большое удобство при укладке конструкции, а также создает условия для механизированного строительства.
Недостатки медной проволоки
Цены на медь высоки, большая доля меди, два определяют высокую стоимость меди. Как кабель с большим количеством преимуществ, это высокая стоимость! Поэтому у нас нет общего медного провода ВЛ, это хорошо хорошо слишком тяжело, поэтому ВЛ часто намного больше алюминия, медный провод обычно используется в земле.
2, преимущества и недостатки алюминия:
(1) Дешево: медный стержень в 3,5 раза дороже алюминиевого стержня, алюминий в 3,3 раза превышает долю алюминия, алюминиевый кабель намного дешевле, чем медный провод, и больше подходит для недорогие проекты или временное электричество.
(2) Кабель очень легкий: вес алюминиевого кабеля составляет 40% веса медного кабеля, а затраты на строительство и транспортировку низкие.
(3) Защита от окисления и коррозии: алюминий вступает в реакцию с кислородом воздуха, быстро образуя оксидную пленку, предотвращающую дальнейшее окисление. Поэтому алюминиевый провод является необходимым материалом для воздушных линий электропередач с высоким напряжением, большим сечением и протяженностью. Для низковольтных линий этих преимуществ уже нет.
Недостатки алюминия:
Низкая электропроводность алюминиевого провода, большие электрические потери, низкая прочность на растяжение, низкая коррозионная стойкость, особенно подвержен окислению в месте соединения, если соединение с медным проводом, из-за разности потенциалов между соединениями, более подвержено коррозии , легко привести к поломке оценка .
