Почему для проводов используют медь и алюминий?

Почему для проводов используют медь и алюминий. Какой тип кабеля лучше выбрать. Купить медный кабель силовой недорого в компании Вионет

26.03.2016

4 comments

В качестве материала проводников для изготовления силовых кабелей используются такие материалы как медь или алюминий. Но мало кто задумывается, почему же именно эти металлы среди множества остальных являются наиболее подходящими для проведения электроэнергии. Всё дело в оптимальном сочетании проводящих свойств элементов с их доступностью с ценой.

Использование медных проводов уходит корнями в начало 19 века. Медь обладает низким показателем удельного сопротивления, соответственно передача электроэнергии по подобным проводникам происходит при низких энергозатратах, т.

к. электричество проводится с наименьшими потерями. Сегодня медные проводники используются для производства медножильных кабелей связи и силовых проводов, клемм, катушек, трансформаторов и прочих устройств электротехнического характера.

Алюминиевые же провода начали применять в качестве проводника в середине 20 века. Алюминий можно охарактеризовать как легкий, практичный и недорогой материал с хорошими показателями проводимости. Однако в сравнении с медью алюминий имеет большее сопротивление току, поэтому слабее проводит электроэнергию. Так при одинаковом сопротивлении жил алюминиевый провод будет в 1,5 раза толще медного.

И медные, и алюминиевые кабели широко используются во всех сферах деятельности, при этом выбор проводника зависит от конкретных условий эксплуатации и цены.

Малая стоимость алюминиевых силовых кабелей зачастую сильно влияет на выбор покупателей. При невысоких ценах качество исполнения алюминиевых проводов находится на приличном уровне, а сами проводники представлены широкой типоразмерной линейкой изделий. Но алюминиевый кабель обладает и рядом существенных недостатков.

Во-первых, это уже упомянутая низкая проводимость. В сравнении с медными проводниками данный показатель у алюминиевых модификаций в 1,5 раза меньше.

Во-вторых, алюминиевый провод абсолютно негибкий. Он легко переламывается и не терпит больших изгибающих усилий, что соответственно откладывает отпечаток на сферу его применения.

И, наконец, алюминий быстро окисляется на воздухе, что при неблагоприятных условиях способствует образованию оксидной плёнки и препятствует нормальной передаче тока.
Медный силовой кабель является всё-таки более надёжным проводником электроэнергии. Медный проводник характеризуется отличной проводимостью, малым сопротивлением и хорошей гибкостью. При этом медь сама по себе плотнее и тяжелее алюминия, поэтому медная кабельная продукция имеет большой вес, что в свою очередь может представлять некие трудности при транспортировке и монтаже. Так же стоит отметить, что силовые кабели с медными жилами достаточно дорогие.

При выборе силового кабеля необходимо основываться на конкретных требованиях к продукции и планируемых условиях эксплуатации. Конечно, на сегодняшний день наиболее оптимальным вариантом для построения качественной, надёжной и безопасной электрической сети является медный силовой кабель. Однако при особых требованиях к массе изделия или жёстких ценовых ограничениях целесообразно приобретать именно алюминиевый кабель.

Алюминий проводит электрический ток или нет

20.01.2021 Кухонная Мебель 2,491 Просмотры

Алюминий проводит ток, кроме того, металл является одним из лучших существующих проводников. Из него изготавливают токопроводящие шины, кабельные наконечники и гильзы, кабель для воздушных линий электропередач, СИП (самонесущий изолированный провод) и провода меньшего сечения (для бытовых или производственных нужд), коаксиальный телевизионный кабель.   

Сопротивление металла

Алюминий хорошо проводит ток, это металл, обладающий малым удельным весом, легко поддающийся литью и иным способам обработки. Показатель электропроводности ставит его на 4 место, уступая лишь серебру, меди и золоту.

Интересно! Хотя по ряду характеристик алюминий лучше меди, в условиях долгосрочной эксплуатации он не так предпочтителен из-за высокой хрупкости и ломкости.

Относительно показателя сопротивления алюминия, в электротехнической отрасли различают 2 термина:

Значение электропроводности, величина которого характеризует скорость передачи электрического тока из пункта «А» в пункт «Б». Чем выше цифра, тем лучше металл осуществляет транспортировку напряжения. Например, при температуре 20°С, меди свойственно значение 59,5 млн. См/м (Сименс на метр). Алюминию всего 38 млн. см/м.

Показатель электросопротивления. Чем больше значение, тем сложнее передаётся электричество. Удельный показатель медного провода равен 1,01724-0,0180 мкОм/м (микроОм — метр), алюминиевого – 0,0262-0,0295 мкОм/м.

Важно! Одним словом, алюминий хороший проводник тока. Имеет отличные показатели проводимости и сопротивления, но всё же уступает меди.

Иные свойства

Сегодня алюминия производится практически в 2 раза больше, чем меди. А в сравнении со всеми добываемыми металлами, он уступает только стали. Это подтверждает, что с каждым годом электротехническая отрасль наращивает обороты его использования. Объясняется это целым рядом причин, которые мы рассмотрим далее.

Электрические показатели алюминия

Согласно «Международному стандарту по отожженной меди» (IACS), последней присвоен показатель в 100% проводимости. В соответствии с вышеперечисленной информацией, алюминий проводит электричество лишь со значением в 61% в эквиваленте общепринятому стандарту.

Таким образом, равное процентное соотношение будет достигнуто только при больших поперечных сечениях. В виду того, что медь существенно тяжелее алюминия, такой «увеличенный» в массе проводник всё равно окажется легче медного.

Этот факт доказан путём сложных математических расчётов, результат которых показывает, что 1 кг. алюминия обеспечивает равную скорость проводимости, что 2 кг. меди. Потому, если этого не требуют определённые технические условия к размеру проводников, медь заменяется алюминием.

Полезно! Если для использования в домашней проводке вес электрического провода особой роли не имеет, то в применении на ВЛЭ (воздушных линиях электропередач) масса токоведущих жил сказывается значительно. Поэтому берётся тот, который легче, то есть алюминиевый.

Показатель прочности

При условии одинакового сечения медные жилы прочнее алюминиевых. Хотя, этот показатель легко увеличить за счёт легирования или термомеханической обработки, либо увеличить сечение.

Значения, приведённые в таблице, показывают, что алюминий проводит ток, но уступает меди в показателе «на разрыв». Тем не менее, он способен выдерживать собственный вес и не так перегружает опоры ВЛЭ, как медный.

Помимо этого, прессование алюминия подразумевает получение поперечных сечений сложных форм, чего нельзя получить из стали. Исходя из таких объективных причин новые элементы могут быть сконструированы так, что они окажутся наиболее эффективными в сравнении с допустимыми аналогами из других материалов.

Стойкость к коррозии

Алюминий не требует дополнительного окрашивания или покрытия цинком с целью защиты от коррозии. Естественное покрытие оксида предохраняет металл от последующего контакта с кислородом в воздухе и не допускает его дальнейшего окисления.

Интересно! При механическом повреждении защитного оксидного слоя, он мгновенно восстанавливается естественным путём

Срок службы

Продолжительность эксплуатации зависит от целого ряда условий. В первую очередь это температура и влажность. Хотя официально и озвучиваются цифры в 30 лет для меди и 15 для алюминия, на практике кабеля «отрабатывают» гораздо больше. В качестве примера можно привести дома сталинской или хрущёвской постройки. В некоторых из них до сих пор сохранилась «родная» электропроводка. Однако официальная информация озвучивается именно такими сроками.

Интересно! Иногда высказывается мнение, что такая электропроводка в доме опасна и может привести к возгоранию в результате перегрева контактов. Но такое может произойти с любым металлом, а причина скрывается не в его свойствах, а в плохом соединении или перегрузке линии. Аналогичные инциденты часто случаются в домах советской постройки. При проектировании квартир в 70-80-е гг. прошлого века никто не предполагал, что через несколько десятилетий они окажутся «наполнены» электроприборами, требующими большего сечения.

Преимущества и недостатки алюминиевой проводки

Повальное применение алюминиевой проводки практиковалось в зданиях старой постройки. Основный критерий в те времена был – лёгкая доступность и низкая себестоимость металла. Вероятности недостатка сечения кабеля в те времена не рассматривались из-за отсутствие электрической бытовой техники в квартирах среднестатистических граждан.

Положительные факторы

Небольшая масса алюминиевого провода делает его популярным при монтаже высоковольтных линий электропередач. Это условие уже озвучивалось ранее, поэтому рассмотрим ещё ряд иных аспектов:

Сравнительно низкая цена металла и изделий из него. Этот фактор играет роль при прокладывании длинных линий. Например, для полной электрификации загородного дома может понадобиться более 1 000 м. провода.
Стойкость к химическим окислениям. Это условие актуально с учетом того, что жилы скрыты пластмассовой изоляцией.
Стойкость участков, не имеющих изоляции. Как упоминалось ранее, на поверхности алюминия образуется защитная плёнка, которая не допускает возникновения окислительных процессов.

Недостатки металла

Несмотря на то, что алюминий проводит ток и имеет ещё целый спектр отличительных характеристик, повсеместного использования такой проводки не произошло по следующим причинам:

Металлу свойственен высокий показатель удельного сопротивления с соответственной склонностью к нагреву и последующему возгоранию. В связи с этим для электрификации коттеджа не рекомендуется использовать алюминиевый провод с сечением менее 16 мм.
При постоянно нагрузке (длительном подключении энергопотребителей), ослабляются контакты. Объясняется этот факт частым нагревом и остыванием участков.
Алюминиевые жилы намного быстрее переламываются в результате изгиба, что существенно снижает срок службы.

Медь и алюминий

Необходимость замены участка электропроводки может возникнуть при разных обстоятельствах (при повреждении, прокладке дополнительной ветви, иных причинах). В этой ситуации соединяется «медь с медью» или «медь с алюминием». Контакты из разных металлов требуют особого внимания, а причина кроется в следующем:

Отличаются разным удельным сопротивлением. Даже прочно закрученный контакт со временем ослабнет из-за склонности алюминия к тепловому расширению.
Медь также имеет оксидную защитную плёнку. Однако от алюминиевой она отличается разным сопротивлением, в результате чего это отражается в повышении температуры контакта.

Важно! Находящиеся под нагрузкой соединения способны стать источником появления искр, что негативно сказывается на пропускной способности жилы и может стать причиной возникновения пожара.

Соединение медного и алюминиевого провода допустимо. Однако для этого необходимо придерживаться следующих способов:

Предварительно залудить медь паяльником и припоем.
Обработать контакт специальной антиокислительной смазкой.
Использовать специальные металлические приспособления (переходники): «Орешек»; Выполнено из 3 параллельных пластин, в которым между крайними закладывается токоносящая жила; Клеммные самозажимные или винтовые колодки; Опрессовка; Болтовое соединение; Пружинные клеммы.

Заключение

Алюминий проводит ток, кроме того, металл является отличным и надёжным проводником. Кроме того, все существующие линии электропередач (в том числе и высоковольтные) изготовлены из него. Также он может использоваться для электрификации коттеджа и прокладки внутренних коммуникаций. Единственное, на что следует обратить внимание – соответствие сечения кабеля заявленным мощностям будущих потребителей.

Источник

Поделиться

Предыдущий Что лучше выбрать: алюминиевые или биметаллические радиаторы

Следующий Круглые журнальные столики из стекла, дерева, мрамора и металла

Читайте также

История появления барной стойки Интерьер современной кухни с барной стойкой имеет мало общего с американскими и ирландскими пабами …

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, фактически 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

Медный проводник или алюминиевый? Что лучше?

Когда дело доходит до электропроводки, необходимо учитывать множество факторов. Одним из наиболее важных является решение, какой тип проводника использовать. Кто-то может предположить, что алюминий всегда лучше меди, но это только иногда. Итак, давайте взглянем на плюсы и минусы каждого типа проводника, чтобы увидеть, какой из них подходит для вашего проекта.

Свойства медной жилы

Как проводник электричества, медь является важным компонентом широкого спектра электрических устройств и систем. Его высокая электропроводность и низкое сопротивление делают его идеальным для таких применений, как электропроводка и печатные платы.

Медь также обладает высокой коррозионной стойкостью, что обеспечивает долговечность электрических компонентов и систем. Кроме того, медь хорошо проводит тепло, что делает ее идеальным материалом для радиаторов и других устройств управления температурным режимом. Обладая уникальными свойствами, медь незаменима для инженеров-электриков и техников.

Свойства алюминиевых проводников 

Алюминиевые проводники являются одним из наиболее популярных вариантов электропроводки благодаря своим многочисленным преимуществам. Он является отличным проводником электричества, а также очень легким и устойчивым к коррозии.

Кроме того, с алюминиевым проводником легко работать, что делает его хорошим выбором для различных применений. А поскольку он нетоксичен, его можно использовать в самых разных условиях, в том числе при приготовлении пищи и обработке ее. Неудивительно, что с таким большим количеством преимуществ алюминиевый проводник является одним из самых популярных вариантов электропроводки.

Как они используются в электропроводке?

Одним из наиболее важных решений при выборе электропроводки является тип используемого проводника. Алюминий и медь — два самых популярных материала, но каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Алюминиевый проводник дешевле и легче медного, что упрощает работу с ним.

Однако он также более подвержен коррозии, что со временем может привести к проблемам с электричеством. С другой стороны, медный проводник более прочный и дорогой. В результате он часто используется в высокопроизводительных приложениях, где важна надежность. В конечном счете, лучший выбор электропроводки зависит от конкретных потребностей проекта.

Преимущества и недостатки медных и алюминиевых проводников

В электрических проводниках используются два основных материала: алюминий и медь. Каждый из этих материалов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому важно выбрать тот, который соответствует вашим потребностям. Например, медь является металлом с высокой проводимостью, что делает ее идеальной для электрических применений.

Однако это довольно дорого, поэтому для крупных проектов может быть лучший выбор. Алюминий, с другой стороны, намного дешевле, но менее проводящий. Это делает его более подходящим для приложений, где стоимость является серьезной проблемой. Поэтому при выборе между алюминиевыми и медными проводниками важно взвесить все факторы и выбрать наилучший материал, соответствующий вашим потребностям.

Что лучше для ваших нужд?

Алюминиевый проводник и медный проводник имеют свои плюсы и минусы. Это действительно зависит от ваших потребностей относительно того, какой из них лучше для вас. Алюминиевая жила дешевле медной, но менее долговечна. Медная жила дороже, но долговечнее. Алюминиевый проводник также более гибкий, чем медный. Медный провод лучше проводит электричество, чем алюминиевый.

Все зависит от ваших потребностей, какой из них будет лучше для вас. Если вам нужен дешевый и гибкий проводник, то вам лучше подойдет алюминиевый проводник. Если вам нужен более дорогой проводник, который лучше проводит электричество, то вам лучше подойдет медный проводник.

Преимущества меди по сравнению с алюминием

Медь веками использовалась в электропроводке, и только недавно в качестве альтернативы стали использовать алюминий. Однако есть несколько причин, по которым медь по-прежнему является предпочтительным материалом для электропроводки. Во-первых, медь гораздо лучше проводит электричество, чем алюминий. Это означает, что меньше энергии теряется в виде тепла, когда она используется для передачи электрического тока.

Кроме того, медь намного прочнее алюминия и с меньшей вероятностью будет повреждена случайными ударами или вибрацией. Наконец, медь полностью пригодна для повторного использования, в то время как алюминий можно перерабатывать только ограниченное количество раз, прежде чем он станет слишком деградированным, чтобы быть полезным. По всем этим причинам медь остается предпочтительным материалом для электропроводки.

Монтаж медных проводников

Монтаж медных проводников является важным этапом в строительстве систем электроснабжения. Медь является отличным проводником электричества и обладает высокой устойчивостью к коррозии, что делает ее идеальной для использования в линиях электропередач и других электрических устройствах.

Установка медных проводников требует точного планирования и выполнения, так как даже небольшая ошибка может привести к серьезному повреждению электрической системы. Первым шагом в процессе установки является выбор типа медного проводника, который будет использоваться. Существует множество типов медных проводников, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

После выбора типа проводника следующим шагом будет определение маршрута, по которому будет проходить проводник. Маршрут должен быть тщательно спланирован, чтобы избежать любых препятствий, которые могут повредить проводник. После того, как маршрут определен, следующим шагом является установка кондуктора. Этот процесс включает в себя крепление проводника к опорным конструкциям и прокладку его через кабельные лотки или каналы.

Наконец, необходимо проверить все соединения, чтобы убедиться в их надежности и отсутствии зазоров или поврежденных участков. Как только установка будет завершена, новая электрическая система будет готова обеспечить электроэнергией дома и предприятия.

Монтаж алюминиевых проводников

Алюминиевые проводники становятся все более популярным выбором для электроустановок благодаря их высокой проводимости и устойчивости к коррозии. Однако установка алюминиевых проводников может быть сложным процессом, поскольку для этого требуется специальное оборудование и методы.

Первым шагом является подготовка кабеля к прокладке, которая включает снятие изоляции и обеспечение чистоты концов и отсутствия мусора. Далее наконечниками или зажимами необходимо прикрепить проводник к распределительному щитку. После установки проводника его необходимо надлежащим образом закрепить, чтобы предотвратить перемещение или вибрацию.

Наконец, установка должна быть проверена на падение напряжения и пропускную способность по току. При надлежащей подготовке и уходе установка алюминиевых проводников может стать безопасным и эффективным способом модернизации вашей электрической системы.

Стоимость меди по сравнению с алюминием

Когда дело доходит до электропроводности, нет явного победителя между медью и алюминием. Медь является отличным проводником электричества, но она также дорога и подвержена коррозии. Алюминий, с другой стороны, дешевле и более устойчив к коррозии, но он не такой хороший проводник, как медь. Итак, какой из них является лучшим выбором? Ответ зависит от конкретного приложения.

Например, медь часто используется в высоковольтных устройствах, поскольку она может проводить больший ток, чем алюминий. С другой стороны, алюминий часто используется в низковольтных устройствах, потому что он с меньшей вероятностью может вызвать электрические возгорания. В конечном счете, выбор между медью и алюминием сводится к стоимости и производительности.

Что лучше для вас и ваших нужд?

Медь веками использовалась в электротехнике, и легко понять, почему. Этот встречающийся в природе элемент обладает высокой проводимостью и относительно низким сопротивлением, что делает его идеальным для использования в электропроводке. Однако медь также довольно дорогая, поэтому в последние годы алюминий становится все более популярным.

Алюминий намного дешевле меди, но при этом обеспечивает достойную проводимость и низкое сопротивление. Однако использование алюминия имеет некоторые недостатки. Во-первых, он не такой прочный, как медь, а это значит, что он должен быть толще, чтобы выдерживать такое же количество тока. Это может затруднить работу с алюминиевой проводкой.

Кроме того, алюминий быстро окисляется на воздухе, что со временем может вызвать проблемы с электрическими соединениями. По этим причинам медь остается предпочтительным выбором для многих электрических применений. Однако, если стоимость является фактором, алюминий может быть жизнеспособным вариантом.

Заключение

Медь является лучшим проводником электричества, так как имеет более высокую проводимость и более низкое сопротивление. Это означает, что медь может выдерживать больший ток, чем алюминий, что делает ее идеальной для электрических применений.

Медь также менее подвержена коррозии, чем алюминий, что делает ее более долговечной в суровых условиях. Хотя алюминиевые проводники дешевле и легче медных, они не так эффективны при передаче электрического тока и более подвержены коррозии.