Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки

§ 45. Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление

Мы знаем, что причиной электрического сопротивления проводника является взаимодействие электронов с ионами кристаллической решётки металла (§ 43). Поэтому можно предположить, что сопротивление проводника зависит от его длины и площади поперечного сечения, а также от вещества, из которого он изготовлен.

На рисунке 74 изображена установка для проведения такого опыта. В цепь источника тока по очереди включают различные проводники, например:

  1. никелиновые проволоки одинаковой толщины, но разной длины;
  2. никелиновые проволоки одинаковой длины, но разной толщины (разной площади поперечного сечения);
  3. никелиновую и нихромовую проволоки одинаковой длины и толщины.

Силу тока в цепи измеряют амперметром, напряжение — вольтметром.

Зная напряжение на концах проводника и силу тока в нём, по закону Ома можно определить сопротивление каждого из проводников.

Рис. 74. Зависимость сопротивления проводника от его размеров и рода вещества

Выполнив указанные опыты, мы установим, что:

  1. из двух никелиновых проволок одинаковой толщины более длинная проволока имеет большее сопротивление;
  2. из двух никелиновых проволок одинаковой длины большее сопротивление имеет проволока, поперечное сечение которой меньше;
  3. никелиновая и нихромовая проволоки одинаковых размеров имеют разное сопротивление.

Советуем изучить Выключатель нагрузки

Зависимость сопротивления проводника от его размеров и вещества, из которого изготовлен проводник, впервые на опытах изучил Ом. Он установил, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника.

Как учесть зависимость сопротивления от вещества, из которого изготовляют проводник? Для этого вычисляют так называемое удельное сопротивление вещества.

Удельное сопротивление — это физическая величина, которая определяет сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м, площадью поперечного сечения 1 м2.

Введём буквенные обозначения: ρ — удельное сопротивление проводника, I — длина проводника, S — площадь его поперечного сечения. Тогда сопротивление проводника R выразится формулой

Из неё получим, что:

Из последней формулы можно определить единицу удельного сопротивления. Так как единицей сопротивления является 1 Ом, единицей площади поперечного сечения — 1 м2, а единицей длины — 1 м, то единицей удельного сопротивления будет:

Удобнее выражать площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметpax, так как она чаще всего бывает небольшой. Тогда единицей удельного сопротивления будет:

В таблице 8 приведены значения удельных сопротивлений некоторых веществ при 20 °С. Удельное сопротивление с изменением температуры меняется. Опытным путём было установлено, что у металлов, например, удельное сопротивление с повышением температуры увеличивается.

Таблица 8. Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ (при t = 20 °С)

Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь. Следовательно, серебро и медь — лучшие проводники электричества.

При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и железные провода.

Во многих случаях бывают нужны приборы, имеющие большое сопротивление. Их изготавливают из специально созданных сплавов — веществ с большим удельным сопротивлением. Например, как видно из таблицы 8, сплав нихром имеет удельное сопротивление почти в 40 раз большее, чем алюминий.

Фарфор и эбонит имеют такое большое удельное сопротивление, что почти совсем не проводят электрический ток, их используют в качестве изоляторов.

Вопросы

  1. Как зависит сопротивление проводника от его длины и от площади поперечного сечения?
  2. Как показать на опыте зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и вещества, из которого он изготовлен?
  3. Что называется удельным сопротивлением проводника?
  4. По какой формуле можно рассчитывать сопротивление проводников?
  5. В каких единицах выражается удельное сопротивление проводника?
  6. Из каких веществ изготавливают проводники, применяемые на практике?

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.

Стоит ли менять старую алюминиевую проводку?

На этот вопрос можно с уверенностью и однозначно ответить: да, безусловно стоит! Применение старой алюминиевой проводки при нынешних современных нагрузках на электрическую сеть не только неэффективно, но и не безопасно. Более того, согласно ПУЭ алюминиевые провода нельзя применять при монтаже проводки в доме. Поэтому, если есть возможность поменять электропроводку, то её стоит обязательно сменить на медную с правильным расчетом, подбором сечения и количества электрических линий.

  Как выполнить монтаж СИП кабеля от столба к дому

Электромонтажные работы – это тот случай, когда нельзя экономить на качестве материалов. От правильного подбора и расчета материалов зависит безопасность людей и правильная работа электрических приборов в доме.

Если же вы все-таки решили оставить старую электропроводку, то вам стоит переделать щиток, ограничить мощность и защитить каждую линию от превышения нагрузки выше 16 А (это позволит вам не беспокоится о том, что в какой-то момент проводка перегреется и загорится).

Пусть медная проводка значительно дороже алюминиевой, но в долгосрочной перспективе она окупается и не приносит проблем пользователю.

Стоит ли менять алюминиевую проводку в квартире или нет

В старых домах, где алюминиевая проводка сгнила и сыпется при прикосновении к ней, ответ может быть только один — срочно необходимо менять ее на медную электропроводку. Конечно затраты будут, но со старой электропроводкой вы можете потерять значительно больше.

Алюминиевая проводка в квартире

Иногда алюминиевая проводки может быть в удовлетворительном состоянии, когда она использовалась в сухих помещениях и не перегревалась. По составу советский алюминий соответствовал ГОСТу, который выдерживал многократные перегрузки, не имел такую ломкость как сегодняшний, китайский алюминий, да и российский тоже.

Чтобы сломать советский алюминий, нужно было хорошо постараться. Сечение алюминиевого провода того времени, соответствовало ГОСТу, не как сейчас, сечение провода в 2 мм² называют 2,5 мм² и т д. Кроме того в состав алюминиевого провода входят добавки которые удешевляют его стоимость, но никак не улучшает его характеристики, скорее наоборот.

Ещё один парадокс, если раньше допустимый номинальный ток алюминиевого провода сечением 1 мм² был равен 4 А, то сейчас он стал по-новому ГОСТу равен 7 А (для небольших сечений). При том, что качество алюминиевого провода ухудшилось и занижено сечение.

Зависимость номинального тока от сечения алюминиевых проводов

В случае если старая алюминиевая электропроводка неплохо сохранилась, а количество бытовых приборов значительно выросло, то есть нагрузка электросети в доме возросла, можно рекомендовать не трогать старую алюминиевую проводку в квартире, а установить реле приоритета.

С этим реле контроля нагрузки можно без модернизации электропроводки использовать мощность бытовых приборов в 2 раза большую, за счет последовательного включения приборов. Если у вас отсутствует электрический щиток в квартире, тогда нужно его установить. Не ставить же реле приоритета в подъездный щиток. В электрощит также можно установить вводной автомат вместо пробок в подъездном щите.

Ещё одним вариантом можно воспользоваться с небольшой переделкой электропроводки в квартире, при хорошем состоянии алюминиевых проводов. Основной ток нагрузки приходится на такие бытовые приборы как стиральная машина, бойлер, микроволновка, т. е. самую большую нагрузку несет кухня. В данном случае можно заменить алюминиевые провода, на медный кабель, только в помещении кухни.

Стоимость такой модернизации электропроводки будет невысокой. От подъездного щита нужно провести медный кабель с рассчитанным сечением по нагрузке до счетчика в квартире и установить щиток с вводным автоматом, автоматом для стиральной машины, розеток. Также желательно поставить УЗО, реле напряжения и реле приоритета.

УЗО необходимо для безопасности. Реле напряжения ставим обязательно, ведь у вас старая электропроводка и вероятность обрыва нуля очень высокая. Дешевле установить реле напряжения, чем приобретать дорогую бытовую технику заново. В подъездном электрощите нужно заменить все алюминиевые провода, на медный кабель и вывести его на клеммы вводного автомата нового квартирного щитка.

Заземление (при его отсутствии) можно взять с корпуса электрощита в подъезде с болтового соединения. С квартирного щитка лучше вести отдельный медный кабель для всех розеток кухни. Если есть электрическая плита, кабель должен быть также отдельным, от счетчика через автомат на розетку плиты. Освещение кухни можно не трогать.

Монтаж проводки по плинтусу

На кондиционер в комнатах устанавливают отдельный автомат, а медный кабель ведут от квартирного щитка по пластиковому кабельному каналу до плинтуса. Современные плинтуса имеют каналы для электропроводки. По плинтусу подводят кабель до места розетки, и поднимают его до розетки по кабельному каналу.

Такая модернизация обойдется вам значительно дешевле, чем замена электропроводки по всей квартире.

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.

Почему нельзя соединять старую алюминиевую проводку и медные провода

При длительной эксплуатации возникает необходимость замены части электрического кабеля. Также в ходе ремонта проводится дополнительное разветвление проводки ради получения дополнительных точек электропитания.

В этой ситуации возникает необходимость стыковки алюминиевого и медного элементов.

Проблема соединения связана с двумя факторами:

  1. Различное удельное сопротивление у двух металлов. Даже надежная скрутка будет подвергаться внешнему воздействию из-за большего теплового расширения алюминия.
  2. Наличие оксидных пленок. Такие элементы есть у обоих веществ, но имеют различное сопротивление. Это способствует еще большему повышению температуры в месте соединения.

При эксплуатации под нагрузкой в точке контакта появляется искрение, что препятствует нормальной проводимости тока и создает условия для возникновения возгорания.

Несмотря на такую ситуацию, соединение меди и алюминия возможно. С этой целью используют специальные технологичные приемы:

  • лужение при помощи паяльника и припоя – подходит для обработки медного провода;
  • смазка – используется специальная смазка для предотвращения окисления металла в месте контакта;
  • применение металлических переходников.

Среди представителей последней группы известны следующие приспособления:

  1. Соединения типа «орешек». Представляют собой три параллельные пластины, где между двумя соседними элементами закладываются разные провода. Соединение укладывается в пластиковый короб.
  2. Клеммные колодки. Распространенный и недорогой способ. При закладке проводов с двух сторон следует только не допускать касания внутри между собой.
  3. Болтовое соединение. Такой способ отличается простотой конструкции при недоступности других способов. Два проводника разделены между собой шайбами подходящего диаметра, насаженные на болт.
  4. Пружинные клеммы. Готовое изделие целесообразно применять при монтаже. Способ отличается простотой и надежностью крепления.

Любой способ позволяет уйти от возможного скручивания проводов, и повышает безопасность при использовании электрической энергии.

Преимущества

С самого начала следует отметить, что проводка из алюминия не является самой надежной и качественной и не может похвастаться какими-то выдающимися заслугами, по сравнению с другими видами. Но, тем не менее, именно такой вид электропроводки и проведен в большинстве старых домов и квартир (хрущевок). И так, остановимся для начала на преимуществах данного вида:

  • легкость (алюминий обладает меньшим весом по сравнению с другими металлами, которые используются в электричестве в качестве проводников);
  • стойкость к коррозии (метал при воздействии с воздухом моментально окисляется, образуя пленку, которая защищает весь остальной провод от дальнейшей коррозии).

Согласно главе 7.1. ПУЭ, п. 7.1.34. электропроводка должна выполняться кабелями с медными жилами. Алюминиевые кабели и провода с сечением жил от 2,5 кв. мм допустимо использовать при подключении отдельных электроприборов, которые относятся к инженерному электрооборудованию или при подключении мощного электрооборудования алюминиевым кабелем с сечением жил от 16 кв. мм.

В соответствии с вышесказанным, на сегодняшний день алюминий в электропроводке используется чаще всего в силовых кабелях большого сечения (десятки и сотни кв.мм.), где очень важным фактором является вес и стоимость материала. Экономия в данном случае может быть очень весомой – алюминий дешевый металл, а количество использованного материала все равно позволит потратить меньше, по сравнению с другими видами проводов. Истинный пример этому – огромная популярность провода СИП, жилы которого изготовлены из алюминия. Для воздушной прокладки кабеля этот проводник является одним из самых подходящих. При этом согласно ПУЭ главе 2.1. п. 2.1.14 и главе 7.1. п. 7.1.131 сечение алюминиевого кабеля для ответвления по воздуху должно быть не менее 16 кв. мм.

Тем не менее, в новостройках уже давным давно не используют алюминиевую проводку, и на это есть свои причины.

Какой материал для электропроводки нужно выбирать для квартиры

В советские времена в жилых помещениях обычным явлением было применение электропроводки из алюминия. Это происходило по тому, что в жилых домах не было высоких нагрузок на электрическую сеть ввиду небольшой мощности и малого количества электрических приборов. С развитием техники и появлением огромного разнообразия мощных электроприборов, которые используются в домашних условиях, существенно повысились требования к качеству и материалам для электрического кабеля. В современных реалиях устройство проводки из алюминиевого материала практически не применяется, так как согласно ПУЭ электрическая проводка в жилых помещениях должна выполняться из меди!

Преимущества и недостатки алюминиевой электропроводки

Основными преимуществами электрической проводки из алюминия являются:

  1. Небольшая масса: плотность алюминия ниже и соответственно ниже его масса. При прокладке простых сетей с множеством кабелей, но небольшими нагрузками – это будет удобным преимуществом.
  2. Небольшая цена: алюминий дешевле меди в несколько раз, поэтому изделия из такого материала также отличаются низкой ценой.
  3. Стойкость к окислению: при отсутствии контакта с окружающей средой служит долго и не разрушается от окисления.

К недостаткам данного материала можно отнести:

  1. Низкие показатели по электропроводимости — алюминий имеет высокое удельное сопротивление и нагревается при прохождении через него электрического тока. Поэтому ПУЭ запрещает использование такого кабеля в домашних сетях при поперечном сечении проводника менее 16 мм².
  2. Плохое соединение — из-за окислительных процессов и циклов нагрев/остывание, места соединения алюминиевого кабеля постепенно разрушаются, что может привести к неисправности электрической проводки или короткому замыканию.
  3. Хрупкость проводников — такие кабели легко ломаются при нагреве, что так же очень часто приводит к неисправностям.

Преимущества и недостатки медной электропроводки

Медь разрешена к использованию и широко применяется для устройства электрической проводки в жилых и промышленных зданиях. По электрическим характеристикам она превосходит многие материалы и уступает только серебру.

Преимуществами медных кабелей являются:

  1. Высокая электро- и теплопроводность — медь имеет относительно низкое сопротивление и эффективно проводит электрический ток, обладает высоким КПД, а также существенно не нагревается при правильном сечении кабеля.
  2. Устойчивость к коррозии — медные проводники могут работать при любых условиях эксплуатации и окружающей среды, служат долго и практически не подвергаются коррозии.
  3. Устойчивость к механическим нагрузкам — медная электрическая проводка является прочной, пластичной и гибкой.
  4. Гибкость и удобство монтажа — проводники из меди очень гибкие и их удобно монтировать под разными углами и подключать к розеткам и выключателям.

Главным недостатком меди является её высокая стоимость. Но нужно понимать, что при производстве такого ответственного вида работ, как монтаж проводки очень важна безопасность и долговечность. Поэтому, несмотря на свою стоимость, проводка из меди быстро окупается и при правильной эксплуатации служит очень долго без ремонтов и неисправностей.

Технические характеристики проводов

Характеристики кабелей разнятся между собой. Оба металла имеют сильные и слабые стороны. Эти параметры необходимо знать для правильного выбора, монтажа и обслуживания проводки в квартире. Для их сравнения следует учесть ряд критериев.

Удельное электрическое сопротивление

Эта величина показывает связь между материалом проводника и электрическим сопротивлением. От этого параметра зависит, какой максимальный ток сможет пропустить кабель без перегрева и расплавления изоляции.

Металл Удельное электрическое сопротивление, Ом*мм2/м
Медь 0,017
Алюминий 0,028

Из таблицы следует, что при равных длинах и сечениях сопротивление алюминиевых проводов будет в 1,67 выше. Отсюда более высоким будет и нагрев при равных токах.

У меди меньше сопротивление поэтому можно обойтись кабелем меньшего сечения

Теплопроводность

Данный параметр характеризует возможность проводника рассеивать лишнее тепло

Это свойство важно принять во внимание, ведь на кабеле не должно быть локальных перегревов. Для учета этого параметра применяет коэффициент теплопроводности. Чем он выше, тем лучше металл рассеивает температуру

Чем он выше, тем лучше металл рассеивает температуру.

Металл Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°C)
Медь 389,6
Алюминий 209,3

Очевидно, что превосходство меди сохраняется. Она рассеивает тепло в 1,86 раза эффективнее.

Высокая теплопроводность меди позволяет пропускать ток большей мощности

Температурный коэффициент сопротивления

Температура проводки влияет на электрическое сопротивление. Отсюда будет меняться и падение напряжение в электросети. Связь между нагревом и проводимостью кабеля характеризуется температурным коэффициентом сопротивления.

Металл Температурный коэффициент сопротивления
Медь 0,043
Алюминий 0,042

Таблица показывает, что сопротивления металлов при нагреве ведут себя практически одинаково.

Вес кабелей из алюминия и меди

От этого параметра будет зависеть удобство монтажа и стоимость проводки. Вес вещества первостепенно зависит от плотности.

Металл Плотность, кг/м3
Медь 8900
Алюминий 2700

При равных объемах соотношение масс меди и алюминия составляет 3,3 раза. Для квартирной проводки этот фактор некритичен. Но для монтажа воздушных линий электропередач вес токоведущей жилы играет значимую роль. В данном случае алюминий выигрывает. Его масса ощутимо меньше.

Из-за меньшего веса алюминиевый провод исползуется на воздушных линиях электропередачи

Прочность при растяжении

Это свойство применимо к воздушным линиям. Проводник должен выдерживать свой вес и круглогодичные растяжения из-за летней жары и зимних морозов. Прочность металлов определяется их временным механическим сопротивлением.

Металл Временное сопротивление, МПа
Медь 200-250
Алюминий 80-120

Таблица показывает, что медь на разрыв в 2 раза прочнее.

Период эксплуатации

Время эксплуатации кабеля зависит от условий среды. Если говорить о квартирной проводке, то срок службы рассматриваемых кабелей имеет существенные отличия.

Металл Ориентировочный период эксплуатации, лет
Медь 30
Алюминий 15

В старых домах проводку выполняли из алюминия. Она до сих пор исправно служит. Однако с цифрами не поспоришь. Срок службы медной проводки в 2 раза больше.

Медные провода отличаются больше долговечностью

Алюминиевая проводка или медная?

Согласно «Правилам устройства электроустановок» алюминиевая проводка может использоваться во временных зданиях и сооружениях, срок эксплуатации не превышает двух лет. В остальных случаях электропроводка должна выполняться медными проводами.

Если обратиться к статистическим данным, то пожары возникающие из-за неисправностей в электропроводке в электроустановках в которых использованы алюминиевые провода случаются на 60% чаще, чем в электроустановках с использованием медных проводов.

Дополнительно хотелось бы отметить такой момент, как расчётная нагрузка. Появление в быту мощной бытовой техники, вызывает перегрузки проводов электропроводки. Если провода в квартире выполнены алюминием с сечением 2.5 кв.мм, то данная проводка рассчитана на общее потребление групповой линии не более 2.5 кВт. Поэтому, если Вы включаете чайник мощностью 2.7 кВт, а ещё горит свет, включён телевизор и пр., то однозначно можно сказать, что проводка перегружается. А это ведёт к её укоренному износу.

Поэтому общей рекомендацией будет: если вы делаете ремонт, то стоит задуматься о полной замене электропроводки. А если периодически пропадает электричество в квартире, то возможно стоит поменять и щиток.

Свойства алюминия

Несомненное преимущество алюминия заключается в его малом весе. По этой причине прокладка такой проводки несложная. Легкий вес металла обусловлен низкой плотностью, которая раза в три меньше, чем у железа и меди. Но в то же время по прочности 13 элемент им не уступает.

Наряду с электропроводностью, материал имеет и высокую теплопроводность. Однако алюминиевую проводку нельзя сильно нагревать, поскольку температура плавления металла равна 660°C. 13 элемент периодической системы Менделеева занимает третью позицию по распространению в земной коре, уступая первенство кислороду и кремнию среди всех атомов. Но в сравнении с прочими металлами алюминий на первом месте.

Полезные рекомендации

Соединение проводов должно соответствовать правилам безопасности Схема разводки кабелей в квартире состоит из верхнего и нижнего уровня. К нижнему проведены розетки, предназначенные для питания потребителей, мощность которых может достигать 2 кВт: стиральные машины, бойлеры, микроволновые печи. Чтобы не подвергать линии риску перегрева и обгорания, здесь целесообразно провести медный кабель с максимально допустимым для бытовых розеток сечением жил.

Верхний уровень используется для питания дверных звонков, потолочных и настенных ламп. Эти изделия потребляют минимальное количество электричества, особенно если в них установлены современные светодиодные лампы. Поверху можно пустить тонкий и недорогой алюминиевый кабель, запаса мощности которого хватит с большим резервом. При таком решении отдельным вопросом встает безопасный способ соединения двух несовместимых между собой металлов.

Токопроводящая паста

Чтобы избежать проблем с контактами после проведения монтажа, можно воспользоваться одним из таких приспособлений:

  • Зажим. Изделие состоит из 3 стальных пластин. Жилы вставляются между ними, после чего пластины затягиваются болтами.
  • Болт с 2 железными шайбами. Концы жил скручиваются кольцами и насаживаются на ось, между разными материалами устанавливаются шайбы. Закручивание гайки обеспечивает надежный контакт.
  • Пружинный коммутатор. Его клеммы обработаны специальной смазкой против коррозии. Жилы вставляются в пазы и фиксируются пружинными рычагами.
  • Колодки. Представляют собой стальную планку с контактами, запрессованную в пластиковый корпус. В концы кабеля вставляются в отверстия, где затягиваются болтами. Изделия могут использоваться для соединения 2-10 пар проводов.

Алюминий

Кабели с алюминиевыми жилами повсеместно применялись для монтажа электропроводки до 2001 года. Это было связано с низкой стоимостью материалов и небольшим весом цветного металла. Но опыт эксплуатации здания показал, что алюминиевый кабель имеет ряд серьезных недостатков, главными из которых являются:

  • • низкая электропроводность;
  • • быстрый нагрев при критических нагрузках;
  • • окисление металла, приводящее к увеличению сопротивления;
  • • малая механическая прочность;
  • • небольшой срок эксплуатации.

Однако официального запрета на проводку из алюминиевых проводов не существует. Поэтому и сейчас можно встретить новые и реконструируемые объекты, на которых монтируют алюминий. Чаще всего алюминиевый силовой кабель можно встретить во вспомогательных помещениях промышленных предприятий и в общественных зданиях.

Особенности соединения жил на улице

При монтаже кабельной линии по улице все элементы соединения подвержены воздействию внешних негативных факторов, таких как снег, обледенение, дождь и т. д. Поэтому для выполнения таких работ необходима только герметично закрывающаяся конструкция, устойчивая к ультрафиолетовым лучам и низким температурам. Осуществляя подключения на столбе, крыше и в другом открытом месте чаще всего применяются прокалывающие зажимы. Возможно вам будет интересно более подробно узнать, как соединить СИП с медным кабелем на улице, т.к. в этом случае как раз происходит соединение алюминия и меди на открытом воздухе.

В помещениях при прокладке кабеля в стене под штукатуркой кабель укладывается в штробе цельным, и любое соединение даже однородных металлов нежелательно. Всё подключения в розетке или распределительной коробке выполняются любым вышеописанным способом, подходящим для каждой индивидуальной ситуации.

Источник: ledsshop.ru

Тёплый Дом