Скрутка из меди с алюминием
Для того чтобы произвести надежное соединение между алюминиевыми проводами и медными всегда нужно использовать нейтральный металл:
- сталь;
- бронза;
- латунь и подобные материалы.
Они должны находиться между медью и алюминием. Самый простой способ купить готовые зажимы, в каждую клемму вставляется по одному проводу и они не соприкасаются друг с другом.
При отсутствии зажима можно воспользоваться стальным болтом. На низ укладывается шайба, потом свернутый колечком очищенный провод, затем шайба, снова провод и так до конца.
На последнюю шайбу ставят пружинный гравер, он держит всю конструкцию под постоянным давлением, не давая возможности появиться щели. Все это затягивается гайкой.
Внимание! Скручивать медные и алюминиевые провода нельзя, они быстро окислятся и соединение нарушится. Оно просто «выгорит» что может привести даже к пожару
Как выбрать кабель из огромного количества видов и марок
Мы разобрались какой все таки выбрать кабель, алюминиевый или медный. Теперь поговорим, как среди такого большого количества марок и типов проводов выбрать то, что вам нужно. На самом деле на рынке представлено большое количество разных кабелей, что даже профессионал своего дела легко запутается.
Во-первых, выбор кабеля должен осуществляться не хозяином дома, в котором производят ремонт, а мастером, имеющим образование и допуск к работе с электропроводкой. Он также должен ее установить.
Во-вторых, не стоит покупать слишком дешевую проводку. Лучше один раз потратиться чуть больше, чем через пару лет все переделывать. Хотя конечно итоговый выбор всего остается за покупателем.
В-третьих, не нужно забывать о том, что электричество должно спокойно «доставляется» в любую точку в доме. Также не желательно, чтобы электропроводка билась током. И самое главное проводка должна быть пожаростойкой!
Преимущество Меди над Алюминием
Это не совсем корректный вопрос, поскольку тип проводки должен выбираться в первую очередь по материалу оболочки.
По современным правилам изоляция не должна поддерживать горение, особенно это относится к горючим покрытиям, по которым будет проложен провод. Сюда же относится и степень задымленности, это намного важнее при прокладке провода в жилых и общественных местах.
При использовании кабеля в наружной прокладке и там, где нет постоянного пребывания людей, и есть надзор за ними, этими требованиями можно пренебречь.
Если изоляция оболочки позволяет использовать провод или кабель в жилых помещениях, то какие могут быть предпочтения?
Медные провода
В настоящее время электроустановки в жилых домах почти полностью выполняются из медных проводов. Очень хорошая электропроводность меди имеет решающее значение, уступая только серебру (намного дороже).
Монтаж проводки с медными кабелями намного проще, чем с алюминиевыми, в основном из-за их большей гибкости и механической прочности. Медные провода не повреждаются при перегибе или скручивании.
Также проще модернизировать или расширить электроустановку с помощью медных кабелей. Тогда увеличение количества розеток в схемах или добавление новых не вызовет серьезных проблем. Схема из трехжильных медных проводов 3 x 2,5 мм² позволяет создать до 10 розеток, поэтому обычно имеется много запасных – отсюда и простота расширения. Однако по сравнению с алюминиевой установкой медные провода будут намного дороже.
Марки алюминиевых проводов
СИП – самонесущий изолированный провод. Используется в воздушных линиях электропередач напряжением вплоть до 35 кВ. Количество жил – от 1 до 4. Маркировка выглядит подобно этой: «СИП 1, СИП 2» и так далее. Если после цифры присутствует буква «А», значит нулевая жила изолирована, если нет – то ноль без изоляции. Жилы покрыты устойчивым к УФ-излучению полиэтиленом. От маркировки может изменяться количество жил и их конструкция. Отличительная особенность у марки СИП 3 – это то, что он одножильный сталеалюминевый провод.
АПВ – провод алюминиевый с монолитной изолированной жилой, производится в диапазоне сечений от 2,5 до 16 кв. мм. Используется для сборки электрических схем, щитов и шкафов, можно применять для сборки арматуры осветительных приборов. Продукция этой марки прокладывается в стенах, трубах, лотках. Рассчитан на напряжение до 1000 В 50 Гц. Материал изоляции – ПВХ-пластикат.
А – неизолированный провод, используется на воздушных линиях электропередач. Провода состоят из тонких проволок, скрученных в так называемый повив. Диапазон сечением 16-750 кв. мм.
АС – неизолированный провод, отличается от предыдущего только наличием стального сердечника, что делает его более жестким и устойчивым к механическим воздействиям.
Марки алюминиевых проводов
СИП – самонесущий изолированный провод. Используется в воздушных линиях электропередач напряжением вплоть до 35 кВ. Количество жил – от 1 до 4. Маркировка выглядит подобно этой: «СИП 1, СИП 2» и так далее. Если после цифры присутствует буква «А», значит нулевая жила изолирована, если нет – то ноль без изоляции. Жилы покрыты устойчивым к УФ-излучению полиэтиленом. От маркировки может изменяться количество жил и их конструкция. Отличительная особенность у марки СИП 3 – это то, что он одножильный сталеалюминевый провод.
АПВ – провод алюминиевый с монолитной изолированной жилой, производится в диапазоне сечений от 2,5 до 16 кв. мм. Используется для сборки электрических схем, щитов и шкафов, можно применять для сборки арматуры осветительных приборов. Продукция этой марки прокладывается в стенах, трубах, лотках. Рассчитан на напряжение до 1000 В 50 Гц. Материал изоляции – ПВХ-пластикат.
А – неизолированный провод, используется на воздушных линиях электропередач. Провода состоят из тонких проволок, скрученных в так называемый повив. Диапазон сечением 16-750 кв. мм.
АС – неизолированный провод, отличается от предыдущего только наличием стального сердечника, что делает его более жестким и устойчивым к механическим воздействиям.
Плюсы и минусы
Алюминиевая проводка имеет следующие преимущества:
Алюминий имеет и ряд недостатков, о которых необходимо знать:
- Высокое удельное сопротивление металла и склонность к нагреву. По этой причине не допускается применение провода меньше 16 кв.мм (с учетом требований ПУЭ, 7-я редакция).
- Ослабление контактных соединений из-за частых нагревов при прохождении большой нагрузки и последующего остывания.
- Пленка, которая появляется на алюминиевом проводе при контакте с воздухом, имеет плохую проводимость тока, что создает дополнительные проблемы в местах соединения кабельной продукции
- Хрупкость. Алюминиевые провода легко переламываются, что особенно актуально при частом перегреве металла. На практике ресурс алюминиевой проводки не превышает 30 лет, после чего ее необходимо менять.
Плюсы и минусы медных кабелей
Медь — прекрасный электропроводник. И, пожалуй, один из лучших в мире. Вот почему сегодня многие домовладельцы, которые строят дома на века, с запасом потребления электроэнергии, предпочитают делать именно медную электропроводку.
Да, разумеется, такие кабели стоят существенно дороже алюминиевых. Однако экономия может быть достигнута на сечении и монтаже. При прочих равных (количестве потребителей электроэнергии) вы можете выбрать кабель меньшего сечения, а сам монтаж электропроводки из меди сделать намного проще, чем из алюминия, потому что они более гибкие и прочные, их можно без опаски скручивать и перегибать.
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:
| 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:
Маркировка проводов и кабелей и расшифровка марки
| 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.
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:
| 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.
Медная электропроводка
Медная проводка стала появляться после открытия железного занавеса, когда в страну стали поступать импортные мощные электроприборы.
Годами использовавшаяся алюминиевая сеть стала не выдерживать такой нагрузки и ее начали менять на медную. Видимо, поэтому и возник вопрос, какая проводка лучше медная или алюминиевая.
В самом начале статьи было сказано, что это не совсем корректный вопрос. При номинальных режимах что медная, что алюминиевая жила ведут себя одинаково.
Просто у них несколько разные показатели, которые следует учитывать. В каком отношении медь считают лучше алюминия?
Достоинства
В пользу меди выдвигают два основных аргумента:
- прочность;
- проводимость.
Действительно, медь, благодаря своей большей плотности, выдерживает большие механические нагрузки, чем алюминий.
Благодаря более высокой температуре плавления медь лучше сохраняет свою форму, а это особенно важно в контактах. Проводимость меди в 1,7 раза лучше, чем у алюминия, что дает возможность применять провода меньшего диаметра, способных пропускать такой же ток
| Допустимая токовая нагрузка на провода и кабели с медными и алюминиевыми жилами в поливинилхлоридной изоляции (тип ВВГ, ВВГнг, АВВГ и т.п.) – таблица ГОСТ 31996-2012. |
| В воздухе (гофра, лотки, короб и т.п) | Сечение, мм2 | В земле | ||||||||||
| Медные жилы | Алюминиевые жилы | Медные жилы | Алюминиевые жилы | |||||||||
| Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | |||||
| 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | 220 В | 380 В | |||||
| 21 | 4,62 | 13,81 | — | — | — | 1,5 | 27 | 5,94 | 17,75 | — | — | — |
| 27 | 5,94 | 17,74 | 21 | 4,62 | 13,81 | 2,5 | 36 | 7,92 | 23,66 | 28 | 6,16 | 18,41 |
| 36 | 7,92 | 23,66 | 29 | 6,38 | 19,06 | 4 | 47 | 10,34 | 30,89 | 37 | 8,14 | 24,32 |
| 46 | 10,12 | 30,24 | 37 | 8,14 | 24,32 | 6 | 59 | 12,98 | 38,78 | 44 | 9,68 | 28,92 |
| 63 | 13,86 | 41,42 | 50 | 11 | 32,87 | 10 | 79 | 17,38 | 51,93 | 59 | 12,98 | 38,78 |
| 84 | 18,48 | 55,22 | 67 | 14,74 | 44,04 | 16 | 102 | 22,44 | 67,05 | 77 | 16,94 | 50,62 |
| 112 | 24,64 | 73,62 | 87 | 19,14 | 57,19 | 25 | 133 | 29,26 | 87,43 | 102 | 22,44 | 67,05 |
| 137 | 30,14 | 90,06 | 106 | 23,32 | 69,68 | 35 | 158 | 34,76 | 103,87 | 123 | 27,06 | 80,86 |
| 167 | 36,74 | 109,78 | 126 | 27,72 | 82,83 | 50 | 187 | 41,14 | 122,93 | 143 | 31,46 | 94,00 |
| 211 | 46,42 | 138,71 | 161 | 35,42 | 105,84 | 70 | 231 | 50,82 | 151,86 | 178 | 39,16 | 117,01 |
| 261 | 57,42 | 171,58 | 197 | 43,34 | 129,51 | 95 | 279 | 61,38 | 183,41 | 214 | 47,08 | 140,68 |
| 302 | 66,44 | 198,53 | 229 | 50,38 | 150,54 | 120 | 317 | 69,74 | 208,4 | 244 | 53,68 | 160,41 |
| 346 | 76,12 | 227,46 | 261 | 57,42 | 171,58 | 150 | 358 | 78,76 | 235,35 | 274 | 60,28 | 180,12 |
| 397 | 87,34 | 260,98 | 302 | 66,44 | 198,53 | 185 | 405 | 89,1 | 266,25 | 312 | 68,64 | 205,11 |
Недостатки
То, что для алюминия является плюсом, у меди это минус:
- стоимость;
- вес.
Сама медь примерно в 4 раза дороже алюминия поэтому, чтобы сделать ремонт менее дорогим, целесообразнее воспользоваться алюминием. Второе, это вес. При одинаковом сечении провод из алюминия будет значительно легче медного.
2 полезных видеоролика про приемы монтажа проводки внутри дома
С научной точки зрения, где приведена не одна таблица справочных материалов, мне понравился ролик, сделанный владельцем «Заметки электрика».
Технология винтового соединения и работа гроверной шайбы правильно показана у владельца Мастер Ок.
Рекомендую посмотреть обе видео записи. Материалы этих двух авторов полезны. Если же после этого остались какие-то неясные вопросы, а они появятся, когда вы посмотрите противоречивые комментарии под этими видео, то задавайте их. В ходе обсуждения рассмотрим все нюансы чтобы установить истину.
Опрос для бывалых электриков
Чем медная проводка лучше алюминиевой
Какие качества выдвигают сторонники меди? Для того чтобы показать, чем медная проводка лучше алюминиевой, они выдвигают следующие доказательства, вот основные из них:
- лучшая электропроводность;
- меньшее окисление;
- лучшая механическая прочность;
- превосходит по теплопроводности;
- есть больше способов соединений;
- больший срок службы;
- меньше падает напряжение на одинаковой длине провода;
- лучший температурный режим.
Рассмотрим, что придумано, а что есть истина и так уж велики эти преимущества?
Электропроводность
Действительно, медь в 1,7 раза лучше проводит ток, чем алюминий. С чем это связано? Алюминий имеет большее электрическое сопротивление, но и медь имеет свое сопротивление.
Чтобы снизить этот недостаток, провода делают разного диаметра, чем больше диаметр, тем меньшее сопротивление имеет погонный метр.
Так в чем проблема? Чем отличается медная проводка от алюминиевой если и ту и другую нужно подбирать по сечению? Необходимо взять сечение на одну ступень больше? Так это даст дополнительный запас по мощности, что даже лучше.
Не нужно стараться подобрать проводку строго под рассчитанную нагрузку, поскольку со временем она может увеличиться, а работа под постоянной перегруженностью приводит со временем к выходу из строя проводки.
Окисление
Быстрота окисления – такова еще одна ничем не аргументированная причина, выдвигаемая в пользу меди. Давайте посмотрим, чем отличается медная проводка от алюминиевой в плане окисления. Что такое окисление?
Это соединение металла с кислородом. Причем чем выше температура металла, тем быстрее идет окисление. При одной и той же температуре алюминий действительно окисляется быстрее, чем медь.
Связано это с температурой плавления, которая у меди она значительно выше – 1083,4 против 660 ºС у алюминия.
Но о чем это говорит? Что алюминий, что медь не любят перегрева, если этого не допускать, то и окисления не будет, вернее, быстрого окисления.
А из-за чего провод может нагреваться? В первую очередь из-за неправильно подобранного сечения, а также из-за автоматов, имеющих повышенный ток отсечки.
Если правильно подобрать автомат или использовать другую защиту от чрезмерного тока и напряжения, то перегрева не будет, и окисление будет происходить в замедленном виде.
Механическая прочность
Еще один довод, используемый при решении какие провода лучше – медные или алюминиевые, так это прочность меди. Прочность выше, это бесспорно.
Поэтому при укладке алюминиевого провода требуется большая осторожность и аккуратность
Поэтому тем, кто не может заранее рассчитать изгибы или часто ошибается в этом вопросе, что же, можно воспользоваться медным проводом. При этом следует помнить, что в экономическом плане приобретение медного провода минимум обойдется вдвое дороже.
Теплопроводность
Теплопроводность у меди в 1,7 раза лучше, чем у алюминия. Достаточно увеличить сечение алюминия, и это превосходство теряется. Теплопроводность важна в теплообменнике, а в сети важны правильные расчеты.
Способы соединения
Вообще-то, это не такая уж и проблема. В современном мире не так уж часто пользуются припоем, для этого существует множество зажимов и клеммников, для которых нет разницы, какой материал используется – медь или алюминий.
Конечно, если провод находится в движении, то здесь нужно использовать только медный многожильный. Но ведь можно использовать эту вставку на ответственном месте, а остальную трассу пустить алюминием.
| Совет. В этом случае медный провод берется меньшего сечения, чтобы сопротивление везде было примерно одинаковым. |
Срок эксплуатации
Современные алюминиевые провода рассчитаны на такой же срок эксплуатации, как и медные. В советские времена, когда нагрузка была минимальной, провода служили десятилетиями, не имея никаких нареканий.
Падение напряжения
Падение напряжения напрямую зависит от диаметра проводника. Если использовать алюминиевый провод нужного сечения, то и напряжение сильно падать не будет.
На печатных платах используется малое напряжение, поэтому там применяют медные дорожки, а в сети для 220 В увеличение сопротивления в 1,7 раза практически не имеет значения.
Вес кабеля
Конечно, чтобы выровнять сопротивления проводов, алюминиевый провод должен иметь больший диаметр, но даже и в этом случае он будет в два раза легче меди и стоить дешевле.
Почему высоковольтные ЛЭП делают из алюминия?
Не только ЛЭП, но и трассы напряжение 0,4 кВ изготавливают из алюминия. В последнее время ЛЭП до 10 кВ стали заменяться СИПами (СИП – самонесущий изолированный провод), которые также основаны на алюминиевых жилах. Почему государство или отрасли используют именно этот материал?
Вес
Одна из причин заключается в весе. Чем тяжелее кабель, тем прочнее должна быть опора, натяжные тросы и поддерживающие устройства.
Например, в СИП в нулевой жиле находится стальная проволока, способная удерживать вес всего кабеля. Для удержания меди, которая минимум в два раза тяжелее, если сравнивать при равном сопротивлении металлов, это стало бы дополнительной трудностью.
Конструкционные стали.
Их классифицируют по характеристикам и по химическому составу сплавов. Если качественные и обыкновенные. И те и другие – углеродистые стали, хоть содержание углерода в них незначительное.
Предназначение обыкновенных конструкционных сплавов – изготовление промышленных изделий, которые должны подвергаться серьезным механическим нагрузкам: гвоздей, болтов, уголков, швеллеров, балок и т.п. Качественные конструкционные стали подходят для изготовления деталей, используемых в машиностроении. Конечно, выдерживаемые нагрузки у них гораздо ниже, такие марки стали гораздо мягче, их используют для изготовления деталей методом холодной штамповки. Кроме того есть особо-высококачественные марки, их называют криогенными. Они сохраняют прочностные характеристики при экстремально низких температурах. Из них делают емкости для транспортировки и хранения сжиженных газов, а так же применяют при строительстве объектов в условиях вечной мерзлоты.
Электропроводность древесины.
Способность проводить электрический ток характеризует электрическое сопротивление древесины. В общем случае полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Объемное сопротивление численно характеризует препятствие прохождению тока сквозь толщу образца, а поверхностное сопротивление определяет препятствие прохождению тока по поверхности образца. Показателями электрического сопротивления служат удельное объемное и поверхностное сопротивление. Первый из названных показателей имеет размерность ом на сантиметр (ом х см) и численно равен сопротивлению при прохождении тока через две противоположные грани кубика размером 1X1X1 см из данного материала (древесины). Второй показатель измеряется в омах и численно равен сопротивлению квадрата любого размера на поверхности образца древесины при подведении тока к электродам, ограничивающим две противоположные стороны этого квадрата. Электропроводность зависит от породы древесины и направления движения тока. В качестве иллюстрации порядка величии объемного и поверхностного сопротивления в табл. 22 приведены некоторые данные.
Таблица 22. Сравнительные данные об удельном объемном и поверхностном сопротивлении древесины.
| Порода и направление | Влажность, % | Удельное объемное сопротивление, ом х см | Удельное поверхностное сопротивление, ом |
| Береза, вдоль волокон | 8,2 | 4,2 х 1010 | 4,0 х 1011 |
| Береза, поперек волокон | 8,0 | 8,6 х 1011 | 2,8 х 1012 |
| Бук, вдоль волокон | 9,2 | 1,7 х 109 | 9,4 х 1010 |
| Бук, поперек волокон | 8,3 | 1,4 х 1010 | 7,9 х 1010 |
Для характеристики электропроводности наибольшее значение имеет удельное объемное сопротивление. Сопротивление сильно зависит от влажности древесины. С повышением содержания влаги в древесине сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение сопротивления наблюдается при увеличении содержания связанной влаги от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности. При этом удельное объемное сопротивление уменьшается в миллионы раз. Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки раз. Это иллюстрируют данные табл. 24.
Таблица 23. Удельное объемное сопротивление древесины в абсолютно сухом состоянии.
| Порода | Удельное объемное сопротивление, ом х см | |
| поперек волокон | вдоль волокон | |
| Сосна | 2,3 х 1015 | 1,8 х 1015 |
| Ель | 7,6 х 1016 | 3,8 х 1016 |
| Ясень | 3,3 х 1016 | 3,8 х 1015 |
| Граб | 8,0 х 1016 | 1,3 х 1015 |
| Клен | 6,6 х 1017 | 3,3 х 1017 |
| Береза | 5,1 х 1016 | 2,3 х 1016 |
| Ольха | 1,0 х 1017 | 9,6 х 1015 |
| Липа | 1,5 х 1016 | 6,4 х 1015 |
| Осина | 1,7 х 1016 | 8,0 х 1015 |
Таблица 24. Влияние влажности на электрическое сопротивление древесины.
| Порода | Удельное объемное сопротивление (ом х см) поперек волокон при влажности древесины (%) | ||
| 22 | 100 | ||
| Кедр | 2,5 х 1014 | 2,7 х 106 | 1,8 х 105 |
| Лиственница | 8,6 х 1013 | 6,6 х 106 | 2,0 х 105 |
Поверхностное сопротивление древесины также существенно снижается с увеличением влажности. Повышение температуры приводит к уменьшению объемного сопротивления древесины. Так, сопротивление древесины лжетсуги при повышении температуры с 22—23° до 44—45° С (примерно вдвое) падает в 2,5 раза, а древесины бука при повышении температуры с 20—21° до 50° С — в 3 раза. При отрицательных температурах объемное сопротивление древесины возрастает. Удельное объемное сопротивление вдоль волокон образцов березы влажностью 76% при температуре 0°С составило 1,2 х 107 ом см, а при охлаждении до температуры —24° С оно оказалось равным 1,02 х 108 ом см. Пропитка древесины минеральными антисептиками (например, хлористым цинком) уменьшает удельное сопротивление, в то время как пропитка креозотом мало отражается на электропроводности. Электропроводность древесины имеет практическое значение тогда, когда она применяется для столбов связи, мачт линий высоковольтных передач, рукояток электроинструментов и т. д. Кроме того, на зависимости электропроводности от влажности древесины основано устройство электрических влагомеров.
www.drevesinas.ru
Алюминиевые провода
Использование алюминия в старых установках было оправдано в основном невысокой стоимостью этого материала (он, как минимум, в четыре раза дешевле меди). Самым распространенным сегодня считается кабель АВбБШв, больше о свойствах которого можно узнать на официальном сайте компании ООО Рукабель. Алюминиевые кабели легче медных, но они слабее проводят электричество. Электропроводность алюминия примерно на 1/3 – 1/2 хуже, чем у меди, поэтому проводники, сделанные из него, должны иметь поперечное сечение более чем в два раза меньше, чтобы они проводили такой же ток без перегрева.
Недостаток алюминия в том, что он окисляется с образованием слоя тусклого налета. Кроме того, алюминий по сравнению с медью гораздо менее устойчив к растяжению и сужению, что делает его менее гибким при обустройстве бытовых установок.
Еще одним недостатком алюминия является тот факт, что в результате изменения температуры или нагрузок соединения проводов в клеммах ослабляются. Алюминий имеет низкий модуль продольной упругости, что позволяет легко деформироваться под давлением. Затем электрический контакт ухудшается, сопротивление увеличивается, и область вокруг проводов становится опасно горячей.
Самые распространенные алюминиевые кабели, которые можно найти в старых жилых домах, были проложены довольно давно, когда не использовалось такое количество приемников тока. Используемые в то время поперечные сечения алюминиевых проводов не позволяют использовать такие энергоемкие электрические устройства, как индукционные плиты, духовки, автоматические стиральные машины или электрические чайники. Обычно такие установки уже требуют замены и модернизации проводки. В старых установках обычно использовались двухжильные кабели небольшого сечения, например 1,5 мм².
В настоящее время успешно используются алюминиевые проводники, но в основном с большим поперечным сечением, обычно более 10 мм² (а чаще всего 16 мм²). В этом случае важным преимуществом алюминиевых проводов является то, что они примерно на 70% легче медных. Это отличный выбор, особенно при прокладке длинных и толстых кабелей.
Какой материал для электропроводки нужно выбирать для квартиры
В советские времена в жилых помещениях обычным явлением было применение электропроводки из алюминия. Это происходило по тому, что в жилых домах не было высоких нагрузок на электрическую сеть ввиду небольшой мощности и малого количества электрических приборов. С развитием техники и появлением огромного разнообразия мощных электроприборов, которые используются в домашних условиях, существенно повысились требования к качеству и материалам для электрического кабеля. В современных реалиях устройство проводки из алюминиевого материала практически не применяется, так как согласно ПУЭ электрическая проводка в жилых помещениях должна выполняться из меди!
Преимущества и недостатки алюминиевой электропроводки
Основными преимуществами электрической проводки из алюминия являются:
- Небольшая масса: плотность алюминия ниже и соответственно ниже его масса. При прокладке простых сетей с множеством кабелей, но небольшими нагрузками – это будет удобным преимуществом.
- Небольшая цена: алюминий дешевле меди в несколько раз, поэтому изделия из такого материала также отличаются низкой ценой.
- Стойкость к окислению: при отсутствии контакта с окружающей средой служит долго и не разрушается от окисления.
Как выбрать акустический кабель для колонок?
К недостаткам данного материала можно отнести:
- Низкие показатели по электропроводимости — алюминий имеет высокое удельное сопротивление и нагревается при прохождении через него электрического тока. Поэтому ПУЭ запрещает использование такого кабеля в домашних сетях при поперечном сечении проводника менее 16 мм².
- Плохое соединение — из-за окислительных процессов и циклов нагрев/остывание, места соединения алюминиевого кабеля постепенно разрушаются, что может привести к неисправности электрической проводки или короткому замыканию.
- Хрупкость проводников — такие кабели легко ломаются при нагреве, что так же очень часто приводит к неисправностям.
Преимущества и недостатки медной электропроводки
Медь разрешена к использованию и широко применяется для устройства электрической проводки в жилых и промышленных зданиях. По электрическим характеристикам она превосходит многие материалы и уступает только серебру.
Преимуществами медных кабелей являются:
- Высокая электро- и теплопроводность — медь имеет относительно низкое сопротивление и эффективно проводит электрический ток, обладает высоким КПД, а также существенно не нагревается при правильном сечении кабеля.
- Устойчивость к коррозии — медные проводники могут работать при любых условиях эксплуатации и окружающей среды, служат долго и практически не подвергаются коррозии.
- Устойчивость к механическим нагрузкам — медная электрическая проводка является прочной, пластичной и гибкой.
- Гибкость и удобство монтажа — проводники из меди очень гибкие и их удобно монтировать под разными углами и подключать к розеткам и выключателям.
Главным недостатком меди является её высокая стоимость. Но нужно понимать, что при производстве такого ответственного вида работ, как монтаж проводки очень важна безопасность и долговечность. Поэтому, несмотря на свою стоимость, проводка из меди быстро окупается и при правильной эксплуатации служит очень долго без ремонтов и неисправностей.
Как возникают гальванические процессы в контактах проводов и чем они опасны: краткие выводы электрохимии
Ученые указывают на химическую активность разных металлов в электролитах: одни из них очень мощно отдают свободные электроны (обладают улучшенной окислительной способностью) и создают движение ионов или электрический ток, а другие – менее активны, но усиленно восстанавливаются, принимая свободные электроны.
По этому принципу работают батарейки, аккумуляторы, другие устройства и приборы гальваники.
Все эти процессы наглядно представлены в графическом виде электрохимического ряда напряжений металлов.
Домашнему мастеру вполне достаточно этих сведений. Крупным специалистам, экспертам и перфекционистам рекомендую обратиться к межгосударственному стандарту ГОСТ 9.005-72, который рассматривает металлы, сплавы, металлические и неметаллические органические покрытия в единой системе защит от коррозии и старения, указывает правила их эксплуатации.
С его помощью можно узнать величину стандартного электродного потенциала для каждого металла. Например, у меди (Cu) он составляет +0,337 вольта, а алюминия (Al) – —1,660
Обратите внимание на противоположные знаки: плюс и минус
Такого разрушения можно избежать. Для этого на практике используют два технических приема:
- создают плотное прилегание между медью и алюминием, которое работает в полностью герметичной среде без доступа воздуха. Этим исключается проникновение на контактное место влаги, растворенной в воздушных массах. Когда электролита нет, то ионы отсутствуют, а гальваническая реакция невозможна;
- медь и алюминий подключают через металл с промежуточной активностью из ряда напряжений. Чаще всего это железо, но не никелированное. Ибо никель находится близко к меди и сам будет активно создавать гальваническую пару.
Естественно, что для повышения надежности работы электрического контакта оба способа применяют комплексно, то есть вначале выполняют присоединение через промежуточный металл, а потом все надежно герметизируют, защищая электрооборудование от воздействия влажности атмосферного воздуха.
Однако среди электриков есть категория людей, которые мне могут возразить, объясняя, что они делают скрутку этих проводов и она работает годами.
Частично они правы. Такая скрутка может долго служить, если она работает в очень сухом помещении и по ней практически не течет ток нагрузки.
Например, скрутка жил кабеля используется для освещения туалета светодиодной лампочкой на 7 ватт, которая включается несколько раз в сутки на короткое время.
Важно учитывать, что при нагреве все проводники имеют разный коэффициент расширения. К тому же алюминий наиболее пластичен
Он легко меняет свою форму, а при охлаждении сохраняет ее, чем непосредственно снижает ужим и напрямую увеличивает переходное сопротивление.
Поэтому если с помощью скрутки подключены силовые выключатели, лампы накаливания в люстре или розетка, через которую будет питаться электрочайник, пылесос, обогреватель с нагрузкой хотя бы 2 киловатта, то происходит окисление: результат предсказуем.
Чем больше нагрузка, тем быстрее в месте скрутки проводов появляется слой, образующий пленку коррозии. Развиваются разрушительные процессы. Со временем они повредят электрическое сопротивление цепи.
Даже расчетный ток нагрузки со временем вызовет повышенный нагрев места скрутки, который вначале перегреет изоляцию кабеля, а затем станет причиной ее возгорания. Огонь может перекинуться на здание.
