Planując prace elektryczne w domu lub mieszkaniu, może pojawić się pytanie, co jest lepsze: okablowanie miedziane czy aluminiowe?
W tym artykule dowiemy się, jakiego materiału należy użyć do okablowania. kabel elektryczny w obszarach mieszkalnych i rozważ wszystkie wady i zalety przewodów miedzianych i aluminiowych.
Zawartość
Porównanie drutów aluminiowych i miedzianych według specyfikacji technicznych
Aby zrozumieć różnicę między miedzią a aluminium, należy wziąć pod uwagę i porównać ich właściwości techniczne.
Właściwości przewodnika
Głównymi właściwościami elektrycznymi materiału przewodnika są jego oporność elektryczna, przewodność cieplna i współczynnik temperaturowy rezystancji. Właściwości mechaniczne obejmują wagę, wytrzymałość, wydłużenie przy zerwaniu i żywotność podczas normalnej pracy.
Specyficzna rezystancja elektryczna
Specyficzna rezystancja elektryczna to zdolność materiału do opierania się prądowi elektrycznemu płynącemu przez przewodnik. Ta cecha jest obliczana według wzoru:
Ρ = r⋅S/l,
gdzie l jest długością przewodnika, S jest polem przekroju poprzecznego, r jest rezystancją.
Dla porownania:
| Materiał przewodnika | Rezystywność elektryczna, Ohm mm²/m |
|---|---|
| Miedź | 0,0175 |
| Aluminium | 0,0300 |
Jak widać z tej tabeli, miedź ma niższą rezystywność i w związku z tym mniej się nagrzewa i lepiej przewodzi prąd elektryczny.
Przewodność cieplna
Przewodność cieplna - jest to właściwość przewodnika, która pokazuje ilość ciepła przechodzącego w jednostce czasu przez warstwę materii. Do obliczeń kabel elektryczny ta cecha jest dość ważna, ponieważ zależy od niej bezpieczne działanie okablowania elektrycznego. Im wyższa przewodność cieplna materiału, tym mniej się nagrzewa i tym lepiej oddaje nadmiar ciepła.
Dla porownania:
| Materiał przewodnika | Przewodność cieplna, W/(m·K) |
|---|---|
| Miedź | 401 |
| Aluminium | 202—236 |
Współczynnik temperaturowy rezystancji
Gdy różne materiały są ogrzewane, zmienia się ich przewodność elektryczna. Charakterystykę, która pokazuje tę zmianę, nazywa się współczynnikiem temperaturowym oporu (tks). Wartość tę określa się za pomocą specjalnego miernika TCS i pobiera się średnią wartość tego współczynnika.
Notatka! Współczynnik temperaturowy rezystancji jest stosunkiem względnej zmiany rezystancji do zmiany temperatury. Oznaczono jako α.
Dla porownania:
| Materiał przewodnika | Współczynnik temperaturowy oporu, 10-3/K |
|---|---|
| Miedź | 4,0 |
| Aluminium | 4,3 |
Im niższy współczynnik temperaturowy rezystancji, tym większa stabilność przewodnika.
Waga i przewodność elektryczna przewodnika
Miedź jest znacznie cięższa niż aluminium. Jego gęstość to 8900 kg/m³, a gęstość aluminium to 2700 kg/m³. Oznacza to, że przewód miedziany będzie 3,4 razy cięższy niż przewód aluminiowy o podobnej wielkości.
Ważne jest, aby zrozumieć, że przewodność elektryczna miedzi jest o ponad 50% wyższa niż aluminium, a zatem, aby przewodnik aluminiowy mógł przewodzić ten sam prąd, musi być o 50% większy niż miedź.
Dlatego bardziej wydajne jest użycie przewodnika miedzianego niż kabla wykonanego z materiału aluminiowego.
Wydłużenie przy zerwaniu i wytrzymałość
Kabel elektryczny może pracować w różnych trybach i warunkach pracy, dlatego przy wyborze przewodnika bardzo ważne jest uwzględnienie jego odporności na naprężenia mechaniczne. Wytrzymałość na rozciąganie to cecha, która uwzględnia wytrzymałość materiału oraz odporność na obciążenie zrywające.
Dla porownania:
| Materiał przewodnika | Wytrzymałość na rozciąganie, kg/m² |
|---|---|
| Miedź | 27 – 44,9 |
| Aluminium | 8 – 25 |
Na podstawie analizy tabeli wyraźnie widać, że miedź ma wysoką odporność na naprężenia mechaniczne i znacznie przewyższa w tej charakterystyce aluminium.
Dożywotni
Żywotność okablowania elektrycznego zależy od warunków pracy i otoczenia.Ogólnie przyjmuje się, że żywotność kabla aluminiowego w normalnych warunkach pracy wynosi 20-30 lat. Jednocześnie okablowanie miedziane wytrzymuje znacznie dłużej, a jego żywotność może sięgać nawet 50 lat.
Jaki materiał na okablowanie elektryczne należy wybrać do mieszkania
W czasach sowieckich w budynkach mieszkalnych powszechnie stosowano okablowanie aluminiowe. Wynikało to z faktu, że w budynkach mieszkalnych nie było dużych obciążeń w sieci elektrycznej ze względu na małą moc i niewielką liczbę urządzeń elektrycznych. Wraz z rozwojem technologii i pojawieniem się ogromnej różnorodności potężnych urządzeń elektrycznych używanych w domu znacznie wzrosły wymagania dotyczące jakości i materiałów na kable elektryczne. We współczesnych realiach okablowanie wykonane z materiału aluminiowego praktycznie nie jest używane, ponieważ zgodnie z PUE okablowanie elektryczne w pomieszczeniach mieszkalnych powinno być wykonane z miedzi!
Interesujący fakt! Niewiele osób wie, ale nieco wcześniej, przed okablowaniem aluminiowym, w czasach Stalina, w mieszkaniach stosowano okablowanie miedziane.
Zalety i wady okablowania aluminiowego
Główne zalety aluminiowego okablowania elektrycznego to:
- mała masa: gęstość aluminium jest mniejsza, a zatem jego masa jest mniejsza. Przy układaniu prostych sieci z wieloma kablami, ale lekkimi obciążeniami, będzie to wygodna zaleta.
- mała cena: aluminium jest kilkakrotnie tańsze od miedzi, dzięki czemu produkty wykonane z tego materiału wyróżniają się również niską ceną.
- Odporność na utlenianie: przy braku kontaktu ze środowiskiem utrzymuje się długo i nie ulega zniszczeniu przez utlenianie.
Wady tego materiału to:
- Niska przewodność elektryczna Aluminium ma wysoką rezystywność i nagrzewa się, gdy przepływa przez nie prąd elektryczny. Dlatego PUE zabrania stosowania takiego kabla w sieciach domowych o przekroju przewodu mniejszym niż 16 mm².
- Złe połączenie - w wyniku procesów utleniania i cykli ogrzewania/chłodzenia złącza kabla aluminiowego ulegają stopniowemu zniszczeniu, co może prowadzić do nieprawidłowego działania okablowania elektrycznego lub zwarcia.
- Kruchość przewodników - takie kable łatwo pękają po nagrzaniu, co również bardzo często prowadzi do awarii.
Zalety i wady okablowania miedzianego
Miedź jest dopuszczona do użytku i jest szeroko stosowana do okablowania elektrycznego w budynkach mieszkalnych i przemysłowych. Pod względem właściwości elektrycznych przewyższa wiele materiałów i ustępuje tylko srebru.
Zaletami kabli miedzianych są:
- Wysoka przewodność elektryczna i cieplna - miedź ma stosunkowo niską rezystancję i skutecznie przewodzi prąd elektryczny, ma wysoką sprawność, a także nie nagrzewa się znacząco przy odpowiednim przekroju kabla.
- Odporność na korozję - przewody miedziane mogą pracować w każdych warunkach pracy i środowisku, służą długo i praktycznie nie korodują.
- Odporność na naprężenia mechaniczne Miedziane przewody elektryczne są mocne, plastyczne i elastyczne.
- Elastyczność i łatwość instalacji - żyły miedziane są bardzo elastyczne i wygodnie jest je montować pod różnymi kątami i podłączać do gniazd i przełączników.
Główną wadą miedzi jest jej wysoka cena. Ale musisz zrozumieć, że przy produkcji tak odpowiedzialnego rodzaju pracy, jak okablowanie, bezpieczeństwo i trwałość są bardzo ważne. Dlatego, pomimo kosztów, okablowanie miedziane szybko się zwraca, a przy prawidłowym użytkowaniu wytrzymuje bardzo długo bez napraw i awarii.
Czy warto wymienić stare okablowanie aluminiowe?
Na to pytanie można odpowiedzieć z pewnością i jednoznacznie: tak, zdecydowanie warto! Wykorzystanie starego okablowania aluminiowego pod obecnymi nowoczesnymi obciążeniami w sieci elektrycznej jest nie tylko nieefektywne, ale także niebezpieczne. Ponadto, zgodnie z PUE, podczas instalacji nie można używać drutów aluminiowych. okablowanie domu. Dlatego, jeśli możliwa jest zmiana okablowania, to zdecydowanie należy je zmienić na miedź z prawidłowymi obliczeniami, wybór sekcji oraz liczba linii elektrycznych.
Prace elektryczne to przypadek, w którym nie można zaoszczędzić na jakości materiałów. Bezpieczeństwo ludzi i prawidłowe działanie urządzeń elektrycznych w domu zależą od prawidłowego doboru i obliczenia materiałów.
Jeśli nadal zdecydujesz się pozostawić starą instalację elektryczną, należy przerobić ekran, ograniczyć moc i zabezpieczyć każdą linię przed przekroczeniem obciążenia powyżej 16 A (pozwoli to nie martwić się, że w pewnym momencie okablowanie się przegrzeje i złapie ogień).
Chociaż okablowanie miedziane jest znacznie droższe niż aluminiowe, to na dłuższą metę się opłaca i nie przysparza użytkownikowi problemów.
Podobne artykuły:
