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:
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:
| 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
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:
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.
Освещение. Как понять, что пора всё менять?
Необходимо обратить внимание на осветительные приборы: старые люстры, бра, светильники. Слабое место старых осветительных приборов — это патроны! Со временем, пластик патронов высыхает и лопается, контакты перегреваются и окисляются, отсюда и все вытекающие из этого проблемы
Часто лампочки из-за таких патронов взрываются, или оставляют цоколь внутри патрона. Замена патронов в старых люстрах — удовольствие недешевое, так как это очень кропотливая работа и требует достаточно много времени. Намного проще и дешевле купить новый осветительный прибор.
Будьте аккуратны с электрическим током! Нету средств на полную замену проводки ? — Делайте это хотя бы частично! Любое улучшение в проводке, — это огромный жирный плюс, который на порядок снижает вероятность возникновения любых проблем с проводкой, и позволит значительно сократить расходы на электроэнергию.
Старая довоенная проводка в аварийном доме на Старом Арбате.Эксклюзивное фото от нашего электрика
Если у вас есть вопросы или вам нужны профессиональные электрики пишите или звоните +7 495 760 36 77
!
Что лучше — медная или алюминиевая проводка? Этот вопрос часто поднимается в среде специалистов и обычных людей, планирующих поменять старые провода в доме, квартире или офисе
Но чтобы принять правильное решение, важно знать преимущества и недостатки, правила эксплуатации, а также основные отличия между медной и алюминиевой коммутацией
Нужно ли менять алюминиевую проводку на медную
Если старая алюминиевая проводка справляется с текущими нагрузками, то можно и не менять. Ревизия электросети в квартире — дело нелегкое и пыльное. Придется сверлить, штукатурить и, по сути, сделать капитальный ремонт. Эти мероприятия потратят кучу времени и денег.
Если же проводка не справляется, то она подлежит замене. Делать это следует как можно скорее. Признаки того, что провод не выдерживает нагрузку, таковы:
- перегрев свыше 40-50 °C (рука почти не терпит);
- запах гари;
- деформация изоляции из-за оплавления;
- потемнение кабелей;
- трещины на изоляции.
Дополнительная информация. Трещина может быть и незаметной. Если стена или окружающий воздух отсыреют, то через поврежденную изоляцию возможно протекание токов утечки. Они будут приводить к постоянным ложным срабатываниям противопожарного УЗО.
Другое дело, если вы делаете ремонт. В таком случае желательно заодно заменить и проводку на более мощную медную. Того же рекомендует и ПУЭ.
Замена электропроводки в квартире
Медные кабели более пригодны для передачи электричества, чем алюминиевые. Об этом говорят их технические параметры и ПУЭ. Поэтому ответственную проводку выполняют из меди. Неответственные и временные электрические сети прокладываются алюминием.
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.
Помогла вам статья?
ДаНет
Преимущества алюминиевой электропроводки
Хотя справедливости ради, следует рассмотреть и альтернативную точку зрения. Некоторые вовсе не видят в этом приказе какого-то . 
Скорее наоборот.
Ведь никто данным документом не запрещает применять медь.
Просто отныне появляется законная возможность экономии и удешевления там, где это целесообразно. Может быть в отдельно взятых случаях, действительно удобно проложить более толстый, но дешевый алюминиевый провод.
При этом, естественно учесть все нагрузки. Более того, это создаст в данной области конкуренцию, в результате чего и медь может подешеветь.
К тому же, запасы меди не настолько неисчерпаемы как многим кажется. Поэтому поиск альтернативы, более чем уместен.
Так что, какой кабель медный или из алюминиевых сплавов применять на своих объектах, решать конечно придется самостоятельно. Главное, что теперь вам дали законный выбор применять то или иное решение.
Почему все боятся алюминиевой проводки?
В 60-70х годах, когда жилье строилось ударными темпами, был всего один вариант – алюминиевая проводка. В 2003 году ее официально запретили использовать в новых жилых зданиях, но в домах, построенных до 2001 года, она все еще позволительна.
Почему отказались от алюминия:
- текучесть. Алюминий легко деформируется, отличается значительным температурным расширением, вследствие чего ослабевает соединение алюминиевого провода и электроустановочного изделия (ЭУИ, это розетки, выключатели), теряется контакт, увеличивается сопротивление, а это ведет к нагреву контакта, вследствие чего этот контакт еще больше ослабевает, и так по кругу. Результат – подгорание и риск возникновение пожара;
- хрупкость. Алюминий сам по себе достаточно ломкий и хрупкий металл, а после продолжительной эксплуатации и перепадов температур ломкость только увеличивается, потому провода могут просто обламываться. Самые слабые зоны – точки резких перегибов;
- окисление поверхности контакта. Алюминий при контакте с воздухом очень быстро окисляется, точнее на поверхности формируется пленка оксида алюминия, которая защищает металл от дальнейшей коррозии. Именно эта защитная пленка играет злую шутку, ведь она является изолятором и нарушает проводимость в месте контакта, потому даже при небольшой нагрузке место контакта нагревается;
- более высокое сопротивление, чем у меди. Чтобы пропустить один и тот же ток, понадобится более толстый алюминиевый провод.
Чтобы разобраться в отличиях старого и нового алюминия и понять, есть ли кардинальные улучшения, которые избавят нас от всех перечисленных недостатков, надо смотреть глубже – в химический состав.
То, что до сих лежит у многих в стенах, – это проволока из нагартованного алюминия марки АД0Е по ГОСТ 4784-97. Состав можно изучить в таблице ниже, он важен для последующего сравнения с новыми сплавами
Обращайте внимание на количество меди, железа и марганца
Состав алюминиевого сплава марки АД0Е по ГОСТ 4784-97
Отметим также, что ГОСТ 4784-97 пришел на смену советскому ГОСТ 4784-74, в котором состав алюминиевого сплава марки АД0Е слегка отличается.
Состав алюминиевого сплава марки АД0Е (и других) по ГОСТ 4784-74
В итоге в 2003 году Министерство топлива и энергетики РФ запретило использовать алюминиевую проводку при строительстве жилых зданий, так как она не соответствует требованиям пожарной безопасности. В п. 7.1.34 ПУЭ-7 на тот момент было сказано, что в зданиях можно применять проводку с медными жилами. Исключения составили лишь здания, построенные до 2001 года.
Торжество меди было закреплено в Своде правил СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа». В документе сказано, что внутренняя проводка должна быть выполнена из материала, не распространяющего горения, и допускаются только медные жилы.
В то же время документы разрешают использовать алюминиевую проводку сечением не менее 16 мм2 в питающих и распределительных сетях.
Почему нельзя скручивать алюминиевый и медный кабели?
Конечно, если вы планируете осуществить замену электропроводки в доме и не имеете возможности установить все электропровода, изготовленные из меди, то можете совместить эти два типа проводки. Другими словами вы можете использовать алюминиевые кабели для подачи тока на осветительные приборы и медные провода для подачи тока к розеткам или мощным электроприборам. При этом в некоторых местах возникнет необходимость соединения медной и алюминиевой проводок.
С самого начала следует отметить, что прямой контакт меди и алюминия как минимум является не рекомендуемым. Это означает то, что скручивать электропровода из двух металлов нельзя. Почему? Причина заключается в их физических свойствах. Эти два металла имеют разные величины токопроводимости и в результате места их соединения будут нагреваться. Также этому способствует наличие окислительных пленок.
Если говорить об окислительной пленке на медной проводке, то она может проводить ток и поэтому не сильно влияет на нагрев. А вот такая же пленка на алюминиевом электропроводе обладает сильным сопротивлением и, соответственно, пропускает меньше тока. Данный факт усиливает нагревание. В процессе нагревания кабеля расширяются. Поскольку медь — это более твердый металл чем алюминий, то медный электропровод приводит к некоторой деформации алюминиевого провода. В результате, когда происходит охлаждение, само соединение выглядит несколько по-другому.
После нескольких раз нагревания и охлаждения соединение ослабляется, а это приводит к появлению проблем в виде перегрева, искрения и горения. Также имеет место и появление гальванической пары. Однако она появляется только тогда, когда на соединение попадает влага. В противном случае эта пара не образуется. Гальваническая пара появляется потому, что в месте соединения таких проводок, которые мы называем медной и алюминиевой, начинается диссоциация окислов электропроводов. Этот процесс заключается в распаде окиси на заряженные ионы.
После этого заряженные ионы окислов меди и алюминия становятся непосредственными участниками процесса движения тока. В результате они переносят заряд и также движутся. Это особенность приводит к разрушению металла. В конечном итоге в проводке образуются пустоты и раковины. Они в свою очередь уменьшают поперечное сечение и способность проводки пропускать ток.
Конечный итог — перегрев мест соединения. Как мы уже отметили, этот процесс возникает только при наличии влаги. И чем больше влаги в месте скручивания, тем быстрее становится диссоциация. Думаю, вы уже поняли, что допускать попадание влаги на соединение, а также допускать прямой контакт медного и алюминиевого проводов нельзя.
Свойства алюминиевой проводки
Алюминиевая проводка устойчива к механическим воздействиям Алюминий – не лучший вариант для проводки в помещениях, однако материал обладает несколькими преимуществами в сравнении с аналогами. Речь идет о малом весе, который значительно упрощает монтажные работы при условии, что требуется большое количество кабеля из алюминия. Стоимость ниже в сравнении с медью. Эти два основных достоинства стали решающими при выборе разновидностей проводки во время строительства сооружений в СССР.
Еще немаловажная особенность материала – устойчивость к коррозии. Однако алюминий сильно окисляется при взаимодействии с воздухом. В результате образуется пленка, которая служит защитой от дальнейшего повреждения проводки. Эта пленка имеет плохую проводимость, что можно отнести к еще одному недостатку.
В сравнении с алюминиевой проводкой лучше отдавать предпочтение медной по следующим причинам:
- При окислении медь не утрачивает свои токопроводящие свойства.
- Обладает большим эксплуатационным сроком.
- Материал более устойчивый к механическим воздействиям, например, сгибания, скручивания и т.д.
При окислении пленки образуются в обоих случаях, но каждой присущи разные токопроводящие свойства.
Текучесть алюминия
Алюминий в несколько раз мягче меди Прежде всего, нужно знать о физических и химических особенностях алюминия. Вещество относится к группе текучих металлов, оно в несколько раз мягче меди. Это весомый недостаток, поскольку у домовладельцев появляется потребность регулярно проверять и при необходимости перетягивать все винтовые контактные места, например, в розетках, автоматах и клеммниках. Это очень неудобно, если в доме 10 и более розеток, которые нужно раз в полгода разбирать, подтягивать и монтировать на прежнее место.
Гибкость и хрупкость
Вторая особенность алюминиевых жил – это ломкость и хрупкость. Если перегнуть их несколько раз, они без особых усилий обломаются. Чтобы деформировать медь, нужно приложить немало усилий.
Подключение алюминия к автоматам
Алюминий и медь не совместимы гальванически Третья особенность материала – контакты коммутационной аппаратуры. У УЗО, выключателей, реле напряжений, контакторов, клеммных колодок и пускателей их изначально изготовляют из меди или латуни.
Если напрямую подсоединить контакты латунь-алюминий = медь-алюминий, образуется гальваническая пара, сопровождающаяся сильным нагреванием места соединения и образование окислов.
Сечение жил
Еще одна особенность алюминиевой проводки – потребность увеличивать сечение жил проводки. Если раньше было достаточно применять кабеля с медными жилами размера 2,5 мм.кв, теперь есть необходимость укладывать не менее 4 мм.кв.
Правила выполнения работ
Чтобы не повторятся и не описываться процесс замены проводки несколько раз, в этой статье мы предоставим лишь ключевые моменты, на которые нужно обратить внимание. Итак, если вы хотите поменять электропроводку по частям в частном либо панельном доме, учитывайте следующие рекомендации:
- Кабель нужно использоваться трехжильный, медный, с двойной изоляцией. В квартире и доме рекомендуем проводить кабель ВВГнг-LS либо NYM. Для розеток выберите сечение 3*2,5 мм.кв., на группу освещения достаточно будет проложить проводник сечением 3*1,5 мм.кв. На электроплиту можно вывести кабель сечением 4 мм.кв. В любом случае нужно рассчитать сечение кабеля по току и на основании готовых значений выбрать подходящий размер.
- Розетки и выключатели замените на новые в любом случае. Розетки должны быть рассчитаны на 16А. В ванной комнате и на кухне (рядом с мойкой) поставьте розетки с крышками, чтобы защитить контакты от попадания влаги.
- Соединять провода разного металла нужно специальными клеммниками либо опрессовкой соответствующими гильзами. Обычные заизолированные скрутки делать ни в коем случае нельзя.
- Защитить линию от перегрузок и короткого замыкания нужно автоматическим выключателем. От утечек тока защитит УЗО. О том, как выбрать УЗО мы рассказали в отдельной статье, про выбор автоматического выключателя также шла речь. Можно также выбрать дифавтомат, который защитит и от перегрузок, и от КЗ, и от утечек тока.
- В частном доме обязательно нужно сделать заземление. В квартире не всегда удается организовать заземляющий контур. В этом случае спасет установка УЗО и организация системы уравнивания потенциалов.
- Обязательно необходимо заменить старые пробки на автоматы, а также старый индукционный счетчик, если его класс точности 2,5.
- Все работы должны проводится при отключенном напряжении. Если понадобится розетка для подключения электроинструмента, можете запитать ее напрямую от щитка, обязательно отключив все остальные линии.
- Перед тем, как приступить к электромонтажу, обязательно изучите описанные нами ошибки при монтаже электропроводки, а также требования, предъявляемые к электромонтажу. Информация достаточно полезная и позволит избежать наиболее популярных ошибок, допускаемых домашними мастерами и электриками-самоучками.
- Чтобы не переплатить и по несколько раз не менять автоматы и основные силовые линии, рекомендуем даже перед тем, как выполнять частичную замену проводки, обязательно составить схему электропроводки, причем не определенной комнаты, а полную.
- Перед проведением работ обязательно подготовьте весь необходимый инструмент, а также составьте смету на электромонтажные работы. Чем тщательнее будет выполнена подготовка, тем быстрее будет произведен основной процесс. Весь необходимый инструмент изображен на фото:
Учитывая все предоставленные выше советы вам удастся безопасно и правильно выполнить частичную замену электропроводки. Все же после выполнения работ, до отделки стен, рекомендуем пригласить электрика, чтобы он еще раз все проверил и прозвонил цепь.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Теперь вы знаете, как организовывается частичная замена проводки в квартире и частном доме. Если вы все же решили поэтапно менять электрику, советуем делать это с небольшим интервалом относительно окончательной, полной замены проводов. Не нужно затягивать с полной модернизацией электрической сети, т.к. старые провода и электрофурнитура могут стать причиной возникновения пожара или же что еще более опасно — причиной поражения током.
Какой материал для проводки лучше
Виды соединений медных проводов
При всех достоинствах алюминия не стоит забывать о его недостатках. Главным из них, не считая механических характеристик, является низкая проводимость. Бесконечно увеличивать диаметр кабеля нельзя, так как бытовые приборы и проложенные в стенах каналы на такое не рассчитаны. Не следует забывать о таком факторе, как хрупкость металла. После нескольких лет эксплуатации он может лопнуть при замене розетки или счетчика. Делать в подрозетнике скрутку нежелательно, так как она долго не прослужит. Выбор в пользу алюминия даст хорошую экономию на закупке материалов, но последующие затраты на ремонт могут свести ее на нет.
Медь тоже имеет свои минусы, но они компенсируются большим количеством преимуществ. Даже процесс протягивания кабеля по каналу происходит легче, так как он хорошо изгибается без каких-либо склонностей к поломке или разрыву. Стоит помнить и о низком сопротивлении. Установив линию с жилами 2,5 мм², можно использовать в быту настолько мощные потребители, насколько это позволяет общая домовая линия.
Подводя итог, можно рекомендовать мастерам делать свой выбор в пользу изделий из меди. Если бюджет ограничен, можно комбинировать материалы, используя современные средства коммутации.