Алюминий медь сечение: Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

 Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
 Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

 При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

 В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
 Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой  мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

 Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
 Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
 Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток это направленное движение частиц. Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока. Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
 Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
 Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

 С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

 Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
 А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.

Сечение равно по формуле — S=0,7853*D^2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R² , где R — радиус

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

 Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
 Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

 Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
 Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

Зависимость сечения кабеля и провода от токовых нагрузок и мощности

При проектировании схемы любой электрической установки и монтаже, выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать силовой провод нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.

Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или «квадратах». Каждый «квадрат» алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум  — только 4 ампера, а медный провода  10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%. Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.

Из расчета достаточной механической прочности открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицами.

Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами к примеру кабель МКЭШВнг
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Открыто	Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
		Двух одножильных	Трех одножильных	Четырех одножильных	Одного двухжильного	Одного трехжильного
0,5	11	—	—	—	—	—
0,75	15	—	—	—	—	—
1	17	16	15	14	15	14
1,2	20	18	16	15	16	14,5
1,5	23	19	17	16	18	15
2	26	24	22	20	23	19
2,5	30	27	25	25	25	21
3	34	32	28	26	28	24
4	41	38	35	30	32	27
5	46	42	39	34	37	31
6	50	46	42	40	40	34
8	62	54	51	46	48	43
10	80	70	60	50	55	50
16	100	85	80	75	80	70
25	140	115	100	90	100	85
35	170	135	125	115	125	100
50	215	185	170	150	160	135
70	270	225	210	185	195	175
95	330	275	255	225	245	215
120	385	315	290	260	295	250
150	440	360	330	—	—	—
185	510	—	—	—	—	—
240	605	—	—	—	—	—
300	695	—	—	—	—	—
400	830	—	—	—	—	—

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм.	Открыто	Ток, А, для проводов проложенных в одной трубе
		Двух одножильных	Трех одножильных	Четырех одножильных	Одного двухжильного	Одного трехжильного
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	—	—	—
185	390	—	—	—	—	—
240	465	—	—	—	—	—
300	535	—	—	—	—	—
400	645	—	—	—	—	—

* Токи относятся к кабелям и проводам с нулевой жилой и без нее.

Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

В таблице приведены данные на основе ПУЭ, для выбора сечений кабельно-проводниковой продукции, а также номинальных и максимально возможных токов автоматов защиты, для однофазной бытовой нагрузки чаще всего применяемой в быту.

Надеемся данная информация была полезна для Вас. Мы же напоминаем что у нас Вы можете купить кабель МКЭКШВнг отличного качества по низкой цене. 

Выбор мощности, тока и сечения проводов и кабелей

Кабель алюминий или медь какой лучше?

Буквально еще лет 20-30, вся проводка была алюминиевой, а в современных стройках и ремонтах таких уже и не встретишь. Но чем медь лучше алюминия? Какую проводку лучше использовать для дома: медную или алюминиевую? Где лучше применить алюминий, а где медь? Рассказываем, почему материал проводов так быстро и безповоротно изменился в лучшую сторону. На сегодняшний день оптимальным решением, для прокладки электрической проводки, является использование медных проводов.

Алюминиевые провода

Использование алюминия было оправдано в основном за счет низкой стоимости этого материала. Алюминиевые провода легче меди, но они более слабый проводник электричества. Проводимость алюминия примерно в 1,5 раза ниже, чем проводимость меди. Также алюминий, в сравнении с медью, менее устойчив к растяжению.

Алюминиевая проводка не позволяет использовать энергоемкие электроприборы, такие как индукционные варочные поверхности, печи, автоматические стиральные машины и т.п. Как правило, такая электропроводка требуют замены и модернизации.

В настоящее время алюминиевые провода успешно используются, в основном с большими поперечными сечениями, обычно выше 10 мм². В этом случае важным преимуществом алюминиевых проволок является то, что они на 70% легче, чем медь. Это повышает удобство при прокладке длинных и толстых кабелей.

Медные провода

Решающим фактором при использовании медных проводов является очень хорошая электропроводность меди. Также установка медных проводов легче чем алюминиевых, главным образом из-за их большей гибкости и механической прочности. Медные провода не повреждаются при изгибе или скручивании.
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 65-70% электропроводности меди, поэтому для одной и той же нагрузки алюминиевый провод придется брать сечением выше чем меди.

Например, необходимо запитать нагрузку в 5 кВт. Для нее нужно будет взять или медный провод сечением 2,5 мм2, например, ввг 3х2,5, или алюминиевый аввг сечением 4 мм2.

Превосходство меди над алюминием для проводки

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.

Если брать механическую прочность то медный провод более гибкий и прочный, чем алюминиевый. В процессе монтажа жилы приходится изгибать, например, для соединения в распределительных коробках и розетках. Медные жилы могут выдержать многоразовое изгибание без повреждения, а вот алюминиевые лишь 5 — 10 изгибаний, и после этого 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.

Что касается способности 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 линий электропередач (ЛЭП)
Если рассматривать алюминий для воздушных линий электропередач то есть существенное преимущество, их по-прежнему выполняют из этого металла.
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 воздушных линий электропередач используют алюминиевый провод.

Что же касается цены, то алюминий имеет явное преимущество. Все минусы алюминия сказались на относительно невысокой цене, которая примерно в несколько раз ниже цены на медь, поэтому воздушные линии, а также вводы в дом выполняют исключительно алюминиевым проводом.

Специалисты часто спорят, что лучше использовать в проводах и кабелях, алюминий или медь. Эти два металла обладают лучше, в отличие от других металлов, электропроводностью при относительно невысокой стоимости. Говорить о том, что какой-то из материалов лучше другого просто не корректно, хотя оба вида проводов имеют определенные преимущества и недостатки.

Совокупно все факторы настолько важны, что алюминиевые провода и кабели повсеместно применяются для передачи электроэнергии на большие расстояния (например, между станциями и подстанциями, для подключения конечных потребителей к общим электрическим сетям т.д.). Благодаря низкому весу алюминиевых проводов уменьшается загрузка на электрические опоры и изоляторы. Отсюда можно сделать вывод, что алюминиевый кабель повышенного диаметра выгоднее применять, чем медный. Однако алюминий имеет и ряд отрицательных свойств — это:

• невысокая прочность;
• пониженная эластичность;
• плохая свариваемость;
• низкая технологичность дальнейшей переработки и употребления;
• низкий срок эксплуатации;
• невысокая ремонтопригодность, и высокочастотные свойства такого кабеля не на высшем уровне.
• Алюминиевый провод мало используется в тех местах электрических машин, где большую важность имеет не только вес, но и габариты.

Что касается меди, то как уже говорилось, ее электропроводность в полтора раза выше, чем алюминия. Соответственно и тепловые потери (и потери напряжения) в медных проводниках будут в полтора раза меньше, чем у алюминия такого же поперечного сечения. Кроме того медь менее повержена коррозии.

Конкуренция по использованию алюминия или меди существует в мире давно (особенно для промышленной и бытовой электропроводки), поэтому выбор между ними должен осуществляться квалифицированным специалистом в зависимости от конкретной ситуации.

Также не стоит забывать, что алюминиевый и медные провода нельзя соединять непосредственно друг с другом, потому что образуется гальваническая пара, в которой алюминий в следствие электрокоррозии очень быстро разрушается, что ухудшает электрический контакт. Место с плохим контактом будет нагреваться, искрить. В результате этого надежность контактов будет уменьшаться, что может привести и к пожару. Поэтому при необходимости соединения медного и алюминиевого проводов используют стальные клеммы, разъемы и переходники, которые предотвращают непосредственный контакт алюминия и меди.

Если у вас дом старше 20 лет, при этом в нем алюминиевая проводка – замените ее, потому что срок действия алюминия как раз 20 лет. С ходом времени этот металл теряет пластичность и в любое время может быть разрушен под действием внешних факторов. Новую проводку лучше делать при помощи медного кабеля с учетом потребления электроэнергии техники.

Как правило, стандарты проводки для светильников и люстр требуют медного двухжильного кабеля, более сложные приборы (требующие заземления, к примеру, стиральные машины, компьютер, водонагреватель) требуют применения трехжильного медного кабеля. Отдельной проводки требуют кухонные электроприборы. Для нее целесообразно использовать медный трехжильный кабель до 4 квадратных миллиметров.

Если вы определились с типом кабеля, который подходит именно вам, и хотите получить безупречное качество товара и высококвалифицированую консультацию наших специалистов, перед тем как купить кабель, обращайтесь к Запорожскому заводу кабельной продукции МПКА.

Хотите знать больше, быть в курсе всех событий, знать о новинках в ассортименте кабельной продукции МПКА,  и получать информацию об уникальности и особенностях той или иной кабельной продукции?

Обязательно подпишитесь на наши страницы в соцсети:
Facebook Instagram

Соединить алюминиевый и медный провод: легкое решение

Соединение медных и алюминиевых проводников

О соединение медного и алюминиевого провода ходит немало слухов. Некоторые говорят, что в этом нет ничего страшного, и приводят примеры, когда такие соединения служат десятилетиями, а другие говорят, что из практики знают, как быстро они разрушаются. Кому верить, и как правильно соединять такие провода мы и поговорим в нашей статье.

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый провод

Прежде всего, давайте разберемся, почему нельзя соединять эти провода вместе, и что нужно для того, чтобы такое соединение служило многие годы. Для этого нам придётся погрузиться немного в теорию, и разобраться со структурой этих металлов.

Почему нельзя соединять медный и алюминиевый провод

Чтобы понять, как соединить медный и алюминиевый провод, давайте разберемся, а что же такого в таком соединении. Ведь существует сразу несколько теорий о недопустимости такого соединения и практически все из них имеют рациональное зерно.

Окисление алюминия

Как и любой другой металл, под воздействием кислорода медь и алюминий окисляются. В результате чего на их поверхности образуется оксидная пленка. Оксидная пленка меди практически не препятствует прохождению электрического тока, а вот оксидная пленка алюминия имеет достаточно большое сопротивление.

Если медный и алюминиевый провод соединить, то как бы мы не хотели, но металлы будут взаимодействовать. Алюминий является более активным металлом, поэтому при появлении между соединением влаги, которая в любом случае присутствует в воздухе, начинается процесс электролиза, то есть ионы алюминия переносятся на медь.

В результате алюминиевый проводник теряет свою массу. В нем образуются пустоты и раковины. Они в свою очередь тоже окисляются и еще больше ускоряют процесс электролиза. И чем больше влаги в соединении, тем быстрее происходит этот процесс.

Что такое электролиз

В результате мы имеем практически разрушенный алюминиевый проводник. Его сечение уменьшено, а значит плотность тока вырастает. Вырастает плотность тока, металл начинает больше греться, и в результате это приведет либо к перегоранию алюминия в месте соединения, либо, в худшем случае — к пожару.

Как соединять медный и алюминиевый проводник

Но медный провод соединить с алюминиевым можно. Для этого между этими двумя проводниками достаточно разместить третий материал или же полностью исключить возможность проникновения влаги к месту соприкосновения металлов.

• Давайте рассмотрим оба эти варианта. Начнем с наиболее простого – разместить между проводниками третий металл. Обычно для этого выбирают так же неактивный металл, дабы у нас вновь не было процесса электролиза. И обычно инструкция рекомендует использовать для этого латунь.

Соединение медного проводника и алюминиевого через стальную шайбу

На фото это же соединение после нагрева шайбы

• Это связано с тем, что этот материал имеет достаточно хорошие электротехнические свойства. Он стоек в химическом плане и препятствует процессу электролиза.
• Некоторые предлагают использовать для этого обычную сталь или нержавейку. Но делать этого не стоит. Дело в том, что эти материалы обладают не очень хорошей проводимостью. Поэтому при прохождении через них больших токов они будут сильно греться. В результате мы опять можем получить пожар.

Латунные шайбы

Обратите внимание! Если вы все-таки решили остановится на болтовом соединении, то вместо стальной шайбы можно использовать латунную. При наличии металла ее вы можете вырезать и своими руками. Вариант же со стальной шайбой допустимо использовать лишь в сетях с не очень большой нагрузкой.

• Вторым возможным вариантом является исключение попадания воды в место соединения металлов. Герметизировать соединение будет слишком дорогостоящим, да и не всегда надежным вариантом. Поэтому в большинстве случаев для этого используют специальную пасту как на видео.

Смазка для контактного соединения

• Такая паста не только препятствует проникновению в контактное соединение влаги, но и кислорода. В результате алюминий окисляется очень незначительно, ведь для образования оксидной пленки ему необходимо буквально несколько секунд. А благодаря отсутствию влаги в месте соединения не происходит самый страшный процесс для такого соединения – электролиз.

Как соединять правильно медные и алюминиевые провода

Зная причины и возможные варианты устранения проблемы, можно приступить к разбору вопроса, как правильно соединить медный и алюминиевый провод. И здесь есть сразу несколько вполне логичных ответов, некоторые из которых мы уже привели в разделе выше.

Начнем с вопроса по смазке. Это может быть технический вазелин, литол и любая другая смазка, препятствующая окислению металла и попаданию влаги. Но тут встает вопрос с последующей изоляцией такого соединения. Ведь на смазку изолента ложится очень плохо, а термоусадка может просто выдавить ее.

Обратите внимание! В любом случае соединение типа скрутка запрещено. А для таких разных металлов скрутка может быть вдвойне губительна.

Вывод

На вопрос, как лучше соединить медный и алюминиевый провод, однозначного ответа нет. Ведь здесь все зависит от местных условий и принадлежностей, имеющихся под рукой. Но в любом случае таких вариантов достаточно много. Не допускается только прямая их скрутка, что в любом случае запрещено нормами ПУЭ.

Соединение медных и алюминиевых проводов

Наверняка каждый слышал о том, что медные и алюминиевые провода соединять не рекомендуется. Но, не смотря на эту особенность, очень часто возникает необходимость соединения проводников с медными и алюминиевыми жилами. Когда возникает такая необходимость? Приведем несколько примеров.

Когда возникает необходимость соединения медных и алюминиевых проводов?

При повреждении электропроводки квартиры возникла необходимость замены одной из ее линий. Проводка выполнена из алюминия, а провод для новой линии, который есть в наличии, медный. В данном случае возникает необходимость соединения алюминиевого и медного проводников.

Или же такая ситуация. Одна из линий электропроводки обесточена. При осмотре распределительной коробки было обнаружено нарушение контактного соединения проводников. Линия, которая идет от распределительного щитка квартиры, выполнена медным проводом, а обесточенная линия, которая подключена в данной распределительной коробке алюминиевая. Изначально проводники были соединены скруткой, что категорически запрещается. Некоторое время данные скрутки не давали о себе знать, но со временем контактное соединение нарушалось, что приводило к его сильному нагреву и в конечном итоге нарушению контактного соединения.

При наличии достаточной для соединения длины проводников ремонт сводится к удалению поврежденных концов проводников и дальнейшему их соединению. Соединение скруткой проводников из разного металла спустя некоторое время приведет к вышеописанной проблеме. Как тогда поступить в таком случае?

Рассмотрим альтернативный способ соединения медного и алюминиевого проводников при помощи клеммников.

На данный момент существует несколько типов клеммников, при помощи которых можно соединить несколько проводников.

Возможно произвести соединение с помощью обычной клеммной колодки с соединением под винт.

Соединение алюминиевого и медного провода в клеммной колодке

Одни из наиболее популярных соединительных устройств – клеммы Wago. Основное их преимущество – безвинтовой способ соединения. Наиболее популярные серии клемм, используемых при монтаже электропроводки, в том числе и для соединения медных и алюминиевых проводов – 222, 773, 2273.

Соединение алюминиевого и медного провода клеммой Wago

Соединение алюминиевого и медного провода клеммой Wago 2273

Нарушение электроснабжения квартиры или ее части доставляет множество неудобств, поэтому ремонт электропроводки должен быть произведен безотлагательно. А что делать, если в данный момент нет в наличии клеммника и нет возможности его приобрести?

Альтернативный способ соединения проводников – использование болтового соединения. Для этого необходимо взять несколько болтов, гаек, шайб и гроверов для предотвращения ослабевания полученного контактного соединения со временем.

Соединение алюминиевого и медного провода «под болт»

Соединение алюминиевого и медного провода «под болт»

В данном случае, то есть при необходимости соединения медного и алюминиевого проводников, необходимо между соединяемыми проводниками поставить шайбу, которая будет препятствовать их непосредственному прикосновению.

Полученные контактные соединения изолируются несколькими слоями изоляционной ленты.

Возможно также соединение медных и алюминиевых проводников при помощи алюмомедных наконечников, гильз и шайб. Данный способ применяется преимущественно для соединения кабельных жил большого сечения. Например, при необходимости присоединения медного кабеля к алюминиевой шине распределительного щитка в подъезде можно использовать алюмомедный наконечник или же обычный медный наконечник, присоединенный к шине через алюмомендую шайбу.

Соединение алюминиевого и медного провода

Соединение алюминиевого и медного провода

Для соединения самонесущих проводов СИП изготовленных из алюминиевого сплава и медных проводников предусмотрены специальные прокалывающие зажимы, не требующие зачистки магистрального провода в месте ответвления.

Соединение СИП и медного проводника

Выбор сечения кабеля — stroka.by

Кабель обычно состоит из 2-4 жил. Сечение (точнее, площадь поперечного сечения) жилы определяется ее диаметром.

Напомним: площадь круга S = 0,78d², где d — диаметр круга. Исходя из практических соображений, при малых значениях силы тока сечение медной жилы берут не менее 1 мм², а алюминиевой — 2 мм².

При достаточно больших токах сечение провода выбирают по подключаемой мощности.

Обычно исходят из расчета мощности, что нагрузка величиной 1 кВт требует 1,57 мм² сечения жилы. Отсюда следуют приближенные значения сечений провода, которых следует придерживаться при выборе его диаметра. Для алюминиевых проводов это 5 А на 1 мм²., для медных — 8 А на 1 мм². Проще говоря, если у вас стоит проточный водонагреватель на 5 кВт, то подключать его надо проводом, рассчитанным не менее чем на 25 А, и для медного провода сечение должно быть не менее 3,2 мм². Учтите, из ряда предпочтительных величин сечений (0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6 мм² и т. д.) для алюминиевых проводов сечение выбирают на ступень выше, чем для медных, так как их проводимость составляет примерно 62% от проводимости медных.

Например, если по расчетам нагрузки для меди нужна величина сечения 2,5 мм², то для алюминия следует брать 4 мм², если же для меди нужно 4 мм², то для алюминия — 6 мм² и т. д.
 
А вообще кабель лучше выбирать большего поперечного сечения, чем требуется, — вдруг вы захотите подключить еще что-нибудь? Кроме того, необходимо проверить, согласуется ли сечение проводов с максимальной фактической нагрузкой, а также с током защитных предохранителей или автоматического выключателя, которые обычно находятся рядом со счетчиком.

В таблицах приводится зависимость сечения кабеля, проводов и автомобильных гибких многожильных проводников в зависимости от силы тока и мощности нагрузки.

Таблица выбора сечения кабеля при прокладке проводов открыто и в трубе

Выбор сечения одиночного проводника гибкого многожильного автомобильного провода:

Примечание: при прокладке проводов сечением 0,5 — 4,0 мм² в жгутах, в
поперечном сечении которых по трассе содержится от двух до семи проводов, сила
допустимого тока в проводе составляет 0,55 от силы тока в одиночном проводе
согласно таблице, а при наличии 8-19 проводов — 0,38 от силы тока в одиночном
проводе.

Удельное электрическое сопротивление и площадь поперечного сечения токопроводящих кабелей: медь по сравнению с алюминием — Leonardo Energy

Одно из основных различий между медью и алюминием состоит в том, что медь имеет значительно меньшее удельное электрическое сопротивление, чем алюминий. Это свойство определяет, насколько сильно данный материал противодействует прохождению электрического тока. Низкое значение указывает на материал, который легко допускает движение электрического заряда. В относительном масштабе различия значительны: медь имеет удельное объемное сопротивление 1.72e-6 Ом-см, по сравнению с 2,82e-6 Ом-см для алюминия.

Это различие особенно актуально при проектировании и установке электрических сетей и связанных с ними компонентов. Чтобы придать алюминиевому проводнику такое же сопротивление, как и медному проводнику, площадь поперечного сечения алюминиевого проводника должна стать больше, чтобы компенсировать более высокое электрическое сопротивление алюминия. Фактически, алюминиевый проводник будет иметь площадь поперечного сечения на 64% больше, чем медный, при той же токонесущей способности.Это приводит к ряду серьезных недостатков.

Больше стыков — больше отказов

Чем больше площадь поперечного сечения жилы, тем меньше кабеля можно хранить на барабане. Это приводит к более короткой длине кабеля и, следовательно, большему количеству соединений на единицу длины цепи. К сожалению, чем больше стыков, тем больше вероятность отказа по следующим причинам:

• Соединения производятся в полевых условиях при самых разных проводниках и, следовательно, чувствительны к ошибкам соединения.
• Соединения не всегда проходят эффективную проверку после установки, поэтому ошибки соединения и другие дефекты не всегда выявляются во время тестирования после установки.
• Соединения представляют собой разрывы в кабельной системе, поэтому они подвержены воздействию термомеханических сил из-за циклического изменения температуры.

Пониженная гибкость

Сила изгиба пропорциональна квадрату площади поперечного сечения проводника и, следовательно, четвертой степени диаметра! Таким образом, чем больше площадь поперечного сечения проводника, тем менее гибкий кабель.

Сложный монтаж в воздуховоде

Для прокладки в воздуховодах кабель с большей площадью поперечного сечения и меньшей гибкостью усложнит процесс установки.

Медь или алюминий?

Замена алюминиевых проводов на медные уменьшает количество необходимых соединений и, таким образом, снижает количество отказов системы. Это дает преимущества как в капитальных затратах (затраты на установку), так и в операционных расходах (затраты на отказ). Из-за меньшей площади поперечного сечения медный кабель будет более гибким и легким в установке, что является особым преимуществом при прокладке кабелей в каналах.

Список литературы

[1] Справочник BICC по электрическим кабелям. Третье издание. Доступ 2 августа 2021 г.

[2] Сравнение алюминия и меди, используемых в электрическом оборудовании. Ларри Прайор и другие, GE Consumer & Industrial. Доступ 2 августа 2021 г.

——

Последнее обновление: 2 августа 2021 г.

——

Почему в качестве проводника в силовых кабелях используется медь, а не алюминий? — Леонардо Энергия

Медь имеет значительно меньшее на электрическое объемное удельное сопротивление : 0.017241 (Ом x мм2) / м для меди, по сравнению с 0,0282 (Ом x мм2) / м для алюминия. Это различие очень актуально для силовых кабелей. Чтобы придать алюминиевому проводнику такое же сопротивление, как и медному проводнику, площадь поперечного сечения алюминиевого проводника должна стать больше, чтобы компенсировать более высокое электрическое сопротивление алюминия. Фактически, для такой же токонесущей способности алюминиевый провод должен иметь площадь поперечного сечения на 56% больше, чем медный. Одним из практических следствий этого является то, что на барабане можно хранить меньше алюминиевого кабеля, что приводит к уменьшению длины кабеля и увеличению количества соединений.Использование меди уменьшает количество соединений, что снижает риск сбоев системы.

Медь имеет на более низкий коэффициент теплового расширения . Этот параметр измеряет тенденцию материала к изменению объема в зависимости от температуры. Более низкое значение меди очень важно для кабелей, поскольку она снижает риск разрушающих сил в соединениях.

Коррозия не является проблемой для меди. Он устойчив к большинству органических химикатов и может бесконечно работать в большинстве промышленных сред.Зеленый налет может образоваться после длительного пребывания в атмосфере, но на самом деле это защитная пленка на поверхности, которая не влияет на рабочие характеристики. В защите меди нет необходимости даже в соленой морской среде, тогда как окисление представляет собой особую проблему для алюминиевых проводников: оксидный слой должен быть удален, а соединение, ингибирующее оксид, применяется для уменьшения окисления.

Медь демонстрирует хорошее сопротивление ползучести ; необходим для предотвращения ослабления контактного давления и для компонентов сложной формы.С другой стороны, алюминий демонстрирует признаки значительной ползучести при комнатной температуре, тогда как аналогичная скорость ползучести проявляется только для меди с высокой проводимостью при 150 ° C.

Медь — один из металлов , которые легче всего припаять, и по этой причине, в сочетании с ее проводимостью, находит множество применений, где важна хорошая целостность соединений.

Значительно более высокий на удельный вес меди (в три раза) приводит к более эффективному процессу прокладки подводных кабелей.Это важно с учетом быстро растущего рынка оффшорной ветроэнергетики. Использование более крупных турбин и установок дальше от берега во враждебных глубоководных условиях создает множество проблем для подводных кабелей среднего и высокого напряжения. Выбор проводника может существенно повлиять на решение этих проблем.

Медь не реагирует с водой . Это важно, потому что вода может попасть в кабель во время транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ, хранения на открытом воздухе, случайного повреждения или поломки кабельного соединения или заделки.Напротив, алюминий реагирует с водой с образованием газообразного водорода. Если давление водорода внутри кабеля возрастает, он может повредить изоляцию, что приведет к частичному разряду, отказу или даже полному разрушению.

Многожильный медный кабель доступен с очень малым поперечным сечением , например от 0,5 до 10 мм2, тогда как многопроволочный алюминиевый доступен только с номинальным поперечным сечением 10 мм2 и выше. Многожильные проводники состоят из нескольких более тонких проводников, скрученных вместе в один связный кабель.Медные жилы меньшего диаметра позволяют получить более гибкие кабели, которые больше подходят для приложений, требующих значительного перемещения.

Учитывая меньшие площади поперечного сечения по сравнению с алюминиевыми, при том же номинальном токе медные кабели легче устанавливать и ремонтировать . Медь также на менее хрупкая , что важно при использовании трехжильных кабелей, которые должны иметь форму и изгибаться внутри кабельных каналов и оконечных коробов.

Учитывая вышеизложенные преимущества, неудивительно, что медные проводники продаются по более высокой цене.Однако, если посмотреть на стоимость срока службы, не дает экономических преимуществ от использования изначально менее дорогого алюминия , чем более технически производимой меди.

Дополнительная информация

Площадь поперечного сечения к диаметру пересечение круга пересечения диаметр поперечного сечения электрического кабеля формула проводника диаметр провода и расчетное сечение провода AGW American Wire Gauge Толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод литц длина ток

Площадь поперечного сечения к диаметру преобразование круг пересечение поперечное сечение диаметр электрический кабель формула проводника диаметр провода и сечение проводки и расчетное сечение AGW American Wire Gauge толстая площадь сплошного провода формула удельное сопротивление многожильный провод длина литца ток — sengpielaudio Sengpiel Berlin

Преобразование и расчет — сечение <> диаметр

● Диаметр кабеля до окружности площадь поперечного сечения и наоборот ●

Круглый электрический кабель , провод , провод , шнур ,
строка ,
проводка и веревка

«Единицей» обычно являются миллиметры, но также могут быть дюймы, футы, ярды, метры (метры),
или сантиметры, если вы принимаете за площадь квадрат этой меры.

Литцовый провод (многожильный провод), состоящий из множества тонких проводов, требует на 14% большего диаметра по сравнению с одножильным проводом.

Расчет поперечного сечения A , ввод диаметра d = 2 r :

r = радиус провода или кабеля
d = 2 r = диаметр провод или кабель

Расчет диаметра d = 2 r , вход в сечение A :

Жила (электрокабель)

Падение напряжения Δ В

Производная единица удельного электрического сопротивления в системе СИ ρ — Ω × м, сокращенная от
прозрачный Ω × мм / м.
Электропроводность, обратная величине удельного электрического сопротивления.

Электропроводность и электрическое сопротивление κ или σ = 1/ ρ
Электропроводность и электрическое сопротивление ρ = 1/ κ = 1/

Разница между удельным электрическим сопротивлением и электропроводностью

Сопротивление = удельное сопротивление x длина / площадь

Преобразование сопротивления в электрическую проводимость
Преобразование обратного сименса в ом
1 Ом [Ом] = 1 / сименс [1 / S]
1 сименс [S] = 1 / Ом [1 / Ом]

1 миллисименс = 0,001 МОНО = 1000 Ом

Калькулятор: закон Ома

Таблица типовых кабелей для громкоговорителей

Всегда учитывайте, что поперечное сечение должно быть больше при большей мощности и большей длине
кабеля, но также и с меньшим сопротивлением. Вот таблица, в которой указаны возможные потери мощности.

Значения коэффициента демпфирования показывают, что осталось от принятого коэффициента демпфирования 200
в зависимости от длины кабеля, поперечного сечения и импеданса громкоговорителя.
Преобразование и расчет диаметра кабеля в AWG
и AWG в диаметр кабеля в мм — American Wire Gauge

Американский калибр проволоки — Таблица AWG

Как высокие частоты демпфируются длиной кабеля?

FAQ: Преимущества медных и алюминиевых проводников

Алюминий широко доступен и представляет собой более дешевую альтернативу меди для проводников.Спрос на медь непостоянен, и цена значительно колеблется, тогда как цена на алюминий гораздо более стабильна. Хотя алюминиевый проводник только на 61% проводит меньше медного проводника того же размера, он также в три раза легче по весу, что значительно упрощает обращение с ним. По этой причине алюминий находит предпочтение в кабелях большого размера и кабелях для воздушных линий электропередачи.

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, заключающийся в том, что требуется большее количество изоляционного материала для надлежащего покрытия проводника, а дополнительный размер поперечного сечения кабеля может быть ограничивающим в некоторых приложениях.

Другие различия между ними включают прочность на разрыв — медь примерно в два раза превышает прочность на разрыв, чем алюминий, но стоит отметить, что, учитывая, что эквивалентный алюминиевый проводник больше и легче, он часто не требует такой же степени прочности на разрыв.Медь более теплопроводна, чем алюминий, но опять же, если учесть 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, прикрепленной к алюминию. Хотя этот тип проводов не получил широкого распространения, он сочетает в себе преимущества более легкого алюминия с более проводящей медью.Однако пластичность — это пластичность алюминия, а не улучшенные характеристики меди. Этот тип проводника нашел применение коаксиальным кабелям в качестве легкого центрального проводника. Более легкий провод позволяет использовать диэлектрический материал с меньшей плотностью для лучшего затухания.

Вернуться к часто задаваемым вопросам

Таблица калибров для сплошной проволоки

— Nehring Electrical Works Company

Таблица калибров для сплошной проволоки — Nehring Electrical Works Company

перейти к содержанию

Правильное соединение al и cu

Алюминий на практике зарекомендовал себя как устойчивый к коррозии.Однако алюминий обычно является чрезвычайно реактивным материалом, который быстро окисляется. Долговечность материала обусловлена ​​стойким оксидным слоем, который образуется на его поверхности при воздействии атмосферного кислорода — процесс, также известный как самопассивация.

Если электропроводящая жидкость, например конденсат, вступает в контакт с соединением алюминия и меди, это приводит к электрохимической реакции и последующему образованию контактных элементов. Ключевую роль в этом процессе играет разность потенциалов посредством электрохимических рядов.Контактный элемент образован медным электродом (анодом), электролитом (водой) и алюминиевым электродом (катодом).

Возникающее в результате напряжение замыкается на контакте между медью и алюминием. Алюминий осаждается и / или корродирует в соответствии с возникающим током. Этот процесс виден как яркий след окисления и наносится даже на самые маленькие частицы меди на алюминии — это постоянная реакция, так как медь не подвергается коррозии.Если есть электрическое соединение, следствием этого является увеличение контактного сопротивления, что может привести к повышению температуры и, в худшем случае, к возгоранию.

Поэтому при комбинировании меди и алюминия важно не допустить попадания влаги на стык между обоими материалами при любых обстоятельствах. Поэтому в помещениях, где скапливается конденсат, вам необходимо защитить место контакта между медью и алюминием с помощью специальных методов обработки.

Наиболее важным шагом здесь является использование алюминиевых / медных кабельных наконечников и соединителей. Эти элементы не имеют так называемых расстояний утечки, на которых может накапливаться проводящая жидкость, которая в конечном итоге отвечает за запуск процесса окисления. В результате алюминиево-медные кабельные наконечники и соединители особенно подходят для использования в морских ветряных турбинах. Также можно использовать кабельные наконечники из луженого алюминия. Этот раствор следует использовать только в помещениях, которые постоянно остаются сухими, так как даже небольшое повреждение слоя олова достаточно, чтобы запустить процесс контактной коррозии.

Алюминиевые кабели или медные кабели?

Под влиянием развивающихся технологий инвесторы ищут различные продукты, эквивалентные существующим, чтобы снизить свои затраты. Этот поиск кабельного сектора особенно заметен при сравнении алюминия и меди, используемых в качестве сырья при производстве кабеля.

Алюминий (Al) и медь (Cu)

Алюминий — мягкий и легкий металл серебристого цвета.Подсчитано, что земля состоит примерно на 8% из алюминия. В природе встречается очень редко. Производственный процесс очень сложен и требует большого количества энергии. В результате электролиза получают алюминий чистотой 99,5% . Поскольку посторонние вещества в алюминии снижают долговечность металла, применяется метод электролитической очистки для предотвращения этого и достижения 99,9% алюминия .

Медь — это металл красновато-коричневого цвета, встречающийся в природе в свободном или составном виде.Это один из самых используемых металлов в мире с древних времен из-за его мягкой структуры и простоты обработки. Хотя в земле 0,01% , его предпочитают в первую очередь горнодобывающие компании.

Техническая оценка

Технические характеристики алюминия и меди можно обобщить в двух основных категориях.

• Физические свойства
• Электрические характеристики

Наиболее важным моментом, который следует учитывать при рассмотрении этих двух основных моментов, является то, что эти функции взаимодействуют друг с другом.Когда мы физически сравниваем оба металла, наиболее заметным моментом является их вес . Поскольку удельный вес алюминия ниже, чем удельный вес меди . Таким образом, физические свойства проводников, которые планируется использовать, приобретают все большее значение с точки зрения веса и размеров.

Алюминий с низким удельным весом примерно вдвое легче меди. Однако, когда учитываются свойства проводимости, тот факт, что проводимость меди намного лучше, чем у алюминия или сопротивление алюминия выше, чем у меди , означает, что физическая структура алюминиевый провод, необходимый для той же системы на 15-25% больше .

Когда характеристики проводимости этих двух металлов сравниваются с использованием формулы падения напряжения, используемой при расчете поперечного сечения кабеля;

Поперечное сечение кабеля с алюминиевым проводом , которое может использоваться в той же системе , должно быть примерно в 1,6 раза больше поперечного сечения медного проводника. С другой стороны, что касается электрических характеристик, (наряду с учетом структуры сопротивления) такие темы, как диэлектрические свойства , характеристики импеданса, сопротивление короткому замыканию , а что касается физических характеристик, реакция на повышение температуры, огнестойкость и механические свойства. Следует учитывать силу .

При коротком замыкании медные проводники защищают свою механическую прочность лучше, чем алюминиевые. Использование алюминия может вызвать растягивание и скручивание жестких проводов, а также может вызвать изгиб, ослабление или сжатие гибких проводов.

Алюминиевые проводники не так устойчивы, как медные, к вибрации, растрескиванию и поломкам. Механическая усталость возникает при многократном воздействии нагрузок и разгрузок и может вызвать микроскопические трещины.Эти трещины со временем могут достигать критических размеров и могут привести к большим поломкам.

Когда мы исследуем теплопроводность, тепло, образующееся под действием тока, распределяется по медному проводнику намного быстрее. Это важная особенность передачи тепла, например, во время максимального тока любого двигателя. Предпочтение меньшего диаметра для проводника позволяет передавать тепло быстро к поверхности более коротким путем .

Благодаря высокой температуре плавления медный элемент может выдерживать механические силы, возникающие в термоактивных процессах (расширение, сжатие и т. Д.) без потери своих механических свойств.

Еще одним важным фактором при выборе токопроводящих материалов являются соединения и стыки. Есть четыре основных механизма, влияющих на электрические соединения. Это:

• Окисление
• Гальванический эффект
• Холодный поток / ползучесть
• Тепловое расширение

Окисление : Оксид, который вызывает уменьшение контакта металла с металлом или повышение контактного сопротивления в точке соединения, состоит из сульфидных или неорганических пленок. Этот эффект может вызвать нагрев контактной поверхности и повышение температуры в точке подключения, что приведет к неисправности. В отличие от алюминия, медные соединения редко перегреваются и не требуют подготовки поверхности или использования антиоксидантных составов.

Гальванический эффект : Когда алюминий и медь вступают в контакт друг с другом, алюминий может физически потерять свои структурные свойства из-за электролитического эффекта .Место соединения повреждено как механически, так и электрически из-за уменьшения контактной поверхности или коррозии. По этой причине алюминиевый провод , используемый в сочетании с оборудованием и аксессуарами, такими как контактные уплотнения, биметаллические заделки или использование специального оборудования , требует внедрения ряда методов вставки .

Холодный поток / ползучесть : Давление применяется для создания хорошей структуры соединения и обеспечения высокого контакта проводников.Эта операция может привести к деформации металла « поток ». В то время как этот эффект в основном наблюдается в алюминиевых проводниках, эффект для медного проводника, который является более жестким, настолько велик, что минус , поэтому он несущественен. Когда проводник находится под напряжением, деформация металла в зависимости от уровня, продолжительности и температуры напряжения называется «ползучестью» . И холодная текучесть, и ползучесть приводят к снижению контактного давления, увеличению сопротивления соединения и, следовательно, к перегреву. Алюминий ползет больше, чем медь, быстрее и при более низких температурах.

Тепловое расширение : Хотя в точках соединения, выполненных с помощью медно-медных, латунно-медных или кабельных наконечников, релаксации не наблюдается, тепловое расширение алюминиевых проводников может вызвать ослабление со временем . Повышенное контактное сопротивление увеличивает перегрев и потенциал дуги, тем самым увеличивая риск возгорания. Соединения с медью более прочны, устойчивы к коррозии, более надежны и долговечны (поскольку они менее чувствительны к холодному течению и тепловым воздействиям), чем соединения с алюминием.

Структура и стоимость установки

Независимо от того, являются ли кабели алюминиевыми или медными, они подвергаются последовательным изгибающим или растягивающим усилиям в точках поворота во время установки. Эти изгибы вызывают физическое давление / деформацию проводника. Чтобы справиться с этим, проводник должен иметь гибкую конструкцию. Кабели, подготовленные в соответствии с международным производственным стандартом TS EN 60228 , делятся на четыре класса.

• Класс 1: Жесткие проводники
• Класс 2: Многожильные проводники
• Класс 5: Гибкие проводники
• Класс 6: Проводники с гибкостью выше класса 5 .

В то время как для производства проводов классов 1 и 2 разрешено использование как алюминия, так и меди, для производства проводов классов 5 и 6 , разрешено использование только меди .Причина этого в том, что медь гибкая. Тот же стандарт допускает производство только сечений 10 мм² и более в качестве минимального размера для обеспечения достаточной прочности алюминиевых проводников.

Допустимый радиус изгиба в стандартах TS EN 60228 и TS EN 50565-1 может варьироваться от 2 раза до 15 раз диаметра кабеля. Однако для кабелей с такой же допустимой нагрузкой по току неизбежно будет установка кабеля с большим углом изгиба , поскольку алюминиевый кабель будет иметь большее поперечное сечение.

Если посмотреть на экономию энергии и выбросы CO ₂ , среди металлов, которые лучше всего передают электричество и тепло, выделяется медь. Низкое сопротивление меди играет значительную роль в , улучшая энергетические характеристики устройств и агрегатов, в которых она используется, и способствует сокращению выбросов газа CO2 , производимых за счет экономии энергии.

Принимая во внимание стоимость установки, эксплуатации и технического обслуживания, инвестиционные затраты на алюминий более выгодны, чем на медь, но когда затраты на техническое обслуживание этих металлов, монтажное оборудование, производственные затраты и трудозатраты на установку включены в общую стоимость, экономическое преимущество алюминия практически не осталось.

Образец сравнения алюминиевых и медных кабелей

В примере сравнительной таблицы можно увидеть сравнение технических характеристик (которые мы упоминали в нашей статье) алюминиевых и медных кабелей, которые имеют одинаковую допустимую нагрузку по току. Если используется алюминиевый провод, согласно этой таблице;

Общий диаметр кабеля увеличивается на 17% ,
Диаметр проводника увеличивается на 27% ,
Радиус изгиба увеличивается на 17% ,
Размер барабана увеличивается на 18% ,
Сопротивление проводимости увеличивается на 3.8% ,
Потери в проводнике увеличиваются на 4,1% ,
Отображаемые потери увеличиваются на 40% .

По этой причине при сравнении алюминиевого кабеля с медным кабелем следует принимать во внимание не только стоимость покупки, но также соответствие технических условий структуре предприятия и влияние, которое они оказывают или могут оказать на эксплуатационные расходы.