Плюсы алюминия

• Низкая, по сравнению с медью, стоимость;
• Небольшой вес. Медный провод весит в 3 раза больше алюминиевого;
• Возможность эксплуатации в диапазоне температур от -50 до +50 градусов по Цельсию;
• Невосприимчивость к высокой влаге до 98%;
• Хорошая защищенность от коррозии. Правда, тут есть одна деталь: на воздухе поверхность алюминиевого провода подвергается окислению, но она быстро покрывается пленочкой. Эта пленка препятствует окислению провода.

electrikexpert.ru

Алюминиевая проводка в квартире — раньше нельзя теперь можно? Приказ №968 и №1196 отмена правил ПУЭ. Сплавы 8030 и 9176.

В конце 2017 года незамеченными для многих электриков остался ряд документов и приказов. Например такой, как приказ №968 от 16 октября 2017г.

Какие же изменения были внесены этим документом и почему это важно для всех, кто занимается электромонтажными работами в жилом фонде. Полный текст приказа можно скачать отсюда.

Приказы, ПУЭ и правила по алюминиевой и медной проводке

А говорится в нем о том, что отныне всю проводку в квартире и доме, спокойно можно делать как медными так и алюминиевыми кабелями. Главное соблюсти следующие минимальные сечения жил:

Конечно, есть такое понятие как иерархия нормативно-правовых актов. И министерский приказ в сравнении с ПУЭ и СП стоит ниже в этой цепочке. Вот схематичная пирамида, какой нормативный документ над каким стоит и какой из них важнее.

Однако, если раньше ПУЭ и СП противоречили вышеприведенному приказу, то и в них не так давно также внесли соответствующие изменения.

Например, в ПУЭ пункт 7.1.34 было указано, что электропроводку в жилых домах необходимо выполнять только медным кабелем.

При этом минимальное сечение жилы должно быть 1,5мм2.

Согласно этих правил, алюминий в качестве исключения тоже можно было использовать, но только на магистральных (самых главных) питающих сетях. Например, до распределительных щитовых.

При этом, строго оговаривалось минимальное сечение жил алюминия. Оно должно было быть минимум 16мм2.

Были еще исключения. Это оборудование насосных, вентиляторных и других инженерных механизмов в здании. Согласно ПУЭ п.7.1.34 здесь подключать алюминий можно было начиная от 2,5мм2.

Однако по поводу этих правил ПУЭ, был выпущен другой приказ №1196 от 20 декабря 2017г, который отменил действия многих пунктов.

Приказ №1196 (нажмите, чтобы открыть)

Что касается свода правил СП 256.1325800.2016, то в них по поводу меди говорится:

Но уже и тут законодатели и разработчики правил подсуетились и выкатили проект изменений №2 к данному СП.

Проект изменений №2 (нажмите, чтобы открыть)

По мнению большинства электриков, для рядовых потребителей такие нововведения не приведут ни к чему хорошему. Давайте рассмотрим несколько причин, почему их опасения могут быть обоснованы.

Текучесть алюминия и его последствия

Прежде всего, алюминий это текучий металл. Он в несколько раз мягче чем медь.

Чем это опасно и неудобно в эксплуатации? А грозит это тем, что вам придется регулярно перетягивать все винтовые контактные места с алюминием — в автоматах, клеммниках и даже в розетках.

Представьте, что у вас в квартире пару десяток розеток, и все их каждые полгода-год придется раскручивать, вытаскивать, подтягивать и опять монтировать на место.

А если вы с электрикой на Вы, то готовьте дополнительные затраты на ежегодный профилактический вызов монтера. Если этого не делать, то легко можно столкнуться со следующими последствиями:

Гибкость и хрупкость

Второе — алюминиевые жилы очень хрупкие и ломкие. Достаточно перегнуть их несколько раз и они обломятся.

А вот чтобы обломить медь, придется очень сильно постараться.

Особенно на стадии монтажных работ приходится не один и не два раза изгибать, перекладывать, откручивать и заново закручивать контакты. С медными жилами, электрики это делают не особо заморачиваясь о последствиях.

А вот с алюминиевой проводкой придется быть максимально аккуратным.

Подключение алюминия к автоматам

Третье — это контакты коммутационной аппаратуры. У выключателей, контакторов, пускателей, реле напряжений, УЗО, тех же клеммных колодок, они изначально идут если не из меди, то по крайней мере из латуни.

Если напрямую соединить такой контакт медь-алюминий=латунь-алюминий, то получится гальваническая пара, с образованием окислов и дальнейшим нагревом места соединения.

Не зря для многих, стал головной болью вопрос правильного и надежного подключения провода СИП к автомату. Особенно если он находится под пломбой и никакой возможности провести ревизионные работы на нем нет. 

Например в ГОСТе про автоматы, прямо говорится, что его выводы должны быть предназначены для подключения медных жил. А вот про алюминий, прямым текстом ничего не сказано.

То же самое можно сказать и про контакты на большинстве электросчетчиков.

Вам теперь придется через пару лет регулярно подавать заявки на срыв пломбы и перетяжку винтов. Иначе контакт будет ослабляться и начинать искрить.

Если конечно пойдет массовое внедрение такой проводки, то вполне возможно ожидать появления новинок в коммутационной аппаратуре, соединительной арматуре и т.д.

Например, сегодня те же переходные медно-алюминиевые гильзы ГАМ, выпускают для алюминия только на сечение от 16мм2, не меньше.

А их порой, ох как не хватает. 

Пятая причина — это увеличение сечения жил проводки. Там, где раньше было достаточно кабеля с медными жилами 2,5мм2, теперь придется укладывать алюминиевые жилы 4мм2.

А это между прочим все розеточные группы в квартире. 

Сейчас очень популярной стала тенденция выполнять весь ремонт без распаечных коробок. При этом все коммутации и соединения производят непосредственно в подрозетниках.
Представьте себе, как вы это сделаете, если речь идет не о двух жилах 2,5мм2, а о трех, четырех или пяти отпайках по 4мм2 каждая.

К примеру, наружный диаметр кабеля АВВГ 3*4мм2 равен 14,8мм, а медного ВВГнг 3*2,5мм2 — 10,2мм. То есть, уже на одном только кабеле будет увеличение занимаемого пространства на 50%.

Проводка из сплава алюминия 8030 и 8176

Есть конечно одно большое НО.

В приказе сказано, что применяться будет не простой алюминий, а его специальный сплав. Такой, как марка 8030 или 8176.

Однако там же говорится, что непосредственно самого алюминия в составе такой проводки должно быть более 99%.

Также остается надеяться, что и название у таких кабелей будет совершенно иными. Например, не хотелось бы, чтобы продукция со сплавами называлась как АВВГ. А его состав указывался где-то отдельными сертификатами.

Иначе это вызовет большие затруднения и двусмысленности при выборе и покупке.

Новые сплавы по заявлению производителей имеют другую кристаллическую решетку и позволяют производить даже алюминиевую проводку шестого класса гибкости, как у меди!

То есть алюминиевые гибкие кабели с многопроволочными жилами (типа КГ). 

Раньше такое и представить себе было невозможно. Более того, такие обновленные алюминиевые жилы должны будут выдерживать 15 кратный перегиб под углом в 90 градусов.

Главное преимущества такой продукции — это цена и вес. По сравнению с медной проводкой, алюминиевая из сплавов будет дешевле на 60% и легче на 70%.

Однако здесь нужно учитывать наши реалии. Даже если разработчики и придумали идеальный чудо алюминий, то скажите кто запретит производителям кабельной продукции, немного отклониться от норм изобретателей и выпустить что-то свое.

Наверное все знакомы с ситуацией на рынке, касательно медных кабелей изготовленных по ТУ и ГОСТ. 

Экономят на всем. Начиная от толщины изоляции и заканчивая сечением самой жилы.

Получается, что если до сих пор в магазинах есть такая контрафактная продукция, то нет никаких гарантий, что то же самое не повторится и с алюминиевыми проводами.

Поэтому я думаю, что многие электрики, как делали весь ремонт на меди, так на ней и останутся. А вот что касается застройщиков, то тут нас ждет много инноваций и изменений уже в самое ближайшее время.

Кого это коснется в первую очередь

По закону, отныне все застройщики будут правы и полностью защищены вышеприведенным приказом. Так что не удивляйтесь, если при въезде в свою новую квартиру, вы обнаружите в ней алюминиевую проводку как в домах ваших бабушек и дедушек.

В любых проектах всегда есть пункт, где нужно четко обосновывать затраты. Вот здесь то медь и начнет резко проигрывать и терять свои позиции.

Тут уже не будет играть роль квалификация электрика и отсутствие у него нужного инструмента.

Преимущества алюминиевой электропроводки

Хотя справедливости ради, следует рассмотреть и альтернативную точку зрения. Некоторые вовсе не видят в этом приказе какого-то лоббизма интересов отдельных компаний. 

Скорее наоборот.

Ведь никто данным документом не запрещает применять медь.

Просто отныне появляется законная возможность экономии и удешевления там, где это целесообразно. Может быть в отдельно взятых случаях, действительно удобно проложить более толстый, но дешевый алюминиевый провод.

При этом, естественно учесть все нагрузки. Более того, это создаст в данной области конкуренцию, в результате чего и медь может подешеветь.

К тому же, запасы меди не настолько неисчерпаемы как многим кажется. Поэтому поиск альтернативы, более чем уместен.

Так что, какой кабель медный или из алюминиевых сплавов применять на своих объектах, решать конечно придется самостоятельно. Главное, что теперь вам дали законный выбор применять то или иное решение.

Статьи по теме

domikelectrica.ru

сечение жил, допустимый ток, преимущества и недостатки

Содержание статьи:

Продуцирование и передача электричества потребителям – дело непростое и имеет большое количество особенностей. Рано или поздно каждый домовладелец сталкивается с вопросами замены электропроводки. Важно знать преимущества и недостатки материалов изготовления, а также сроки службы.

Правила, приказы и ПУЭ по алюминиевой и медной проводке

Алюминиевая проводка

В соответствии с правками, принятыми в 2019 году, проводку в жилых помещениях можно делать из алюминиевых и медных кабелей.

Однако, к эксплуатации пригодны не алюминиевые провода образца 60-70х годов, а современные сплавы с некоторым содержанием железа. Главное – соблюдать требования, приведенные в таблице.

Название линии	Наименьшее сечение кабелей и проводов, мм.кв
	С жилами из алюминиевых сплавов	С медными жилами
Линии групповых сетей	2,5	1,5
Линии распределительной сети для питания жилых помещений (стояки)	6	4
Линии от этажных до квартирных щитов и к расчетному счетчику	4	2,5

Запрет алюминиевой проводки в квартире

Алюминиевую проводку старого образца запрещено использовать ввиду признания ее потенциально пожароопасной

В соответствии с международными стандартами алюминиевая проводка старого образца признана потенциально пожароопасной, поэтому проводить ее запрещено. Несколько фактов, которые это подтверждают:

• В мире многократно были зафиксированы случаи возгорания, причиной которых стала алюминиевая проводка. В результате были унесены жизни не одного десятка человек.
• По статистике в многоквартирных и загородных домах с алюминиевой электросетью частота самовозгораний в 55 раз превышает количество возгораний в помещениях с электропроводами, изготовленными из других материалов.
• Согласно главе 7.1. ПУЭ. П.7.1.34 такая разновидность разводки разрешена к использованию только в сооружениях, которые были построены до 2001 года.
• Чтобы предупредить возгорание? запрещается соединять медную и алюминиевую проводку, например, скруткой.

Алюминиевая проводка старого образца небезосновательно была запрещена к использованию. Существуют более надежные и приемлемые по стоимости материалы, которые не допустят самовозгорания при повышенной нагрузке.

Свойства алюминиевой проводки

Алюминиевая проводка устойчива к механическим воздействиям

Алюминий – не лучший вариант для проводки в помещениях, однако материал обладает несколькими преимуществами в сравнении с аналогами. Речь идет о малом весе, который значительно упрощает монтажные работы при условии, что требуется большое количество кабеля из алюминия. Стоимость ниже в сравнении с медью. Эти два основных достоинства стали решающими при выборе разновидностей проводки во время строительства сооружений в СССР.

Еще немаловажная особенность материала – устойчивость к коррозии. Однако алюминий сильно окисляется при взаимодействии с воздухом. В результате образуется пленка, которая служит защитой от дальнейшего повреждения проводки. Эта пленка имеет плохую проводимость, что можно отнести к еще одному недостатку.

В сравнении с алюминиевой проводкой лучше отдавать предпочтение медной по следующим причинам:

• При окислении медь не утрачивает свои токопроводящие свойства.
• Обладает большим эксплуатационным сроком.
• Материал более устойчивый к механическим воздействиям, например, сгибания, скручивания и т.д.

При окислении пленки образуются в обоих случаях, но каждой присущи разные токопроводящие свойства.

Текучесть алюминия

Алюминий в несколько раз мягче меди

Прежде всего, нужно знать о физических и химических особенностях алюминия. Вещество относится к группе текучих металлов, оно в несколько раз мягче меди. Это весомый недостаток, поскольку у домовладельцев появляется потребность регулярно проверять и при необходимости перетягивать все винтовые контактные места, например, в розетках, автоматах и клеммниках. Это очень неудобно, если в доме 10 и более розеток, которые нужно раз в полгода разбирать, подтягивать и монтировать на прежнее место.

Гибкость и хрупкость

Вторая особенность алюминиевых жил – это ломкость и хрупкость. Если перегнуть их несколько раз, они без особых усилий обломаются. Чтобы деформировать медь, нужно приложить немало усилий.

При монтаже алюминиевой проводки в своих действиях нужно быть очень осторожным и аккуратным, поскольку перекладывание, откручивание и закручивание контактов приведут к надломам.

Подключение алюминия к автоматам

Алюминий и медь не совместимы гальванически

Третья особенность материала – контакты коммутационной аппаратуры. У УЗО, выключателей, реле напряжений, контакторов, клеммных колодок и пускателей их изначально изготовляют из меди или латуни.

Если напрямую подсоединить контакты латунь-алюминий = медь-алюминий, образуется гальваническая пара, сопровождающаяся сильным нагреванием места соединения и образование окислов.

Сечение жил

Еще одна особенность алюминиевой проводки – потребность увеличивать сечение жил проводки. Если раньше было достаточно применять кабеля с медными жилами размера 2,5 мм.кв, теперь есть необходимость укладывать не менее 4 мм.кв.

Можно ли менять старые алюминиевые провода в квартире

Старые кабели включают в себя алюминиевую сердцевину, не приспособленную к современным мощностям

Сталеалюминиевый провод обязательно нужно менять. Одна из наиболее весомых причин – максимальная нагрузка, которую она сможет выдержать. Даже полностью функциональная и производительная проводка, установленная несколько десятилетий назад, не сможет выдержать нагрузок в современности. Обусловлено это большим количеством бытовой техники, установленной дома. И дополнительно оснащать электропроводку с большим сечением категорически воспрещается, поскольку это может стать причиной перегрева и вследствие возгорания.

Предпочтение рекомендуется отдавать медным кабелям, потому что они более пожаростойкие и надежные, выдерживают большие нагрузки.

Невзирая на требования ПУЭ к эксплуатации проводки из меди в многоквартирных и частных домах, 16.10.2017 был издан приказ Минэнерго №968 о разрешении вновь использовать алюминиевые провода. Однако, речь идет не о том материале, который был задействован в 60-х годах прошлого столетия, а о более усовершенствованных кабелях, которые состоят из жил сплава алюминия с железом.

Специалистами российской компании РУСАЛ были разработаны сплавы, которым были присвоены номера 8030 и 8176. 20 марта 2019 года в своде правил были внесены правки, которые позволяют их законно использовать в своих домовладениях.

Требования по удалению старой проводки

Прежде всего нужно обесточить пакетный переключатель. Это исключит вероятность удара током. Следующий этап – демонтаж старой проводки и оборудования.

Приступать к демонтажу лучше всего с распределительных коробок. Крышки, согласно планировке, расположены на стенах под потолком. С самого начала находят вводный провод, тщательно изолируют и обрезают. После этого можно приступать к извлечению оставшихся проводов.

Если кабельные каналы находятся в ненадлежащем состоянии, протянуть через них новую проводку не представляется возможным. В таких случаях электрики советуют оставлять старые коммуникации нетронутыми, а новые проложить на поверхности стен.

Основные требования к эксплуатации

Клеммы для соединения проводов

Использование алюминиевой проводки допускается при соблюдении основных требований:

• Размер поперечного сечения должен составлять не менее 16 кв. мм.
• Для соединения нескольких частей обязательно используются зажимные контакты. При этом дополнительно используется специальная магазинная смазка, предупреждающая окисление контактов и сохраняющая минимальный показатель переходного сопротивления.
• В распределительных коробках для соединения частей электропроводов используют специальную сварку. Недостаток в том, что этот способ используется редко из-за своей дороговизны и больших временных затрат.

Если для спайки были вызваны мастера, нужно лично наблюдать за качеством выполняемой работы, чтобы все проводилось в соответствии с техническими требованиями.

Максимально допустимая нагрузка на алюминиевую проводку разного размера сечения.

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

Cрок службы алюминиевых проводов при соблюдении всех правил эксплуатации достигает нескольких десятков лет, но если пренебрегать техническими рекомендациями, проблемы начнутся через полгода – год.

https://

strojdvor.ru

в России, США и Европе

Известно, что алюминий является прирожденным проводником электрического тока. Дополнительные преимущества алюминиевым  проводникам дает их малый удельный вес.

Алюминий и передача электроэнергии

Именно алюминий является стандартным материалом для электрических проводников при передаче электрической энергии от всех электростанций и буквально до входа в дом или квартиру. Он применяется там уже более ста лет. Высоковольтные провода на опорах – это всегда алюминиевые провода. Это связано с тем, алюминиевые провода в два раза легче медных. Алюминий дает возможность применять в два  меньше опор, чем медь. Кроме того, от подстанций до распределительных трансформаторов алюминиевые кабели и провода также являются стандартными проводниками, как для воздушных, так и для подземных сетей. На этом участке иногда применяют медные провода, но в основном все-таки применяется алюминий.

Алюминиевая проводка в России

Однако для внутренней проводки зданий и помещений главным материалом проводов является медь. Алюминий перестали применять  в качестве стандартной внутренней проводки зданий из-за проблем, которые были с алюминиевой проводкой в прошлом, в уже далекие 1960-70-е годы. С тех пор многое изменилось, но недоверие к алюминиевой проводке осталось.

Российский нормативный документ «Правила устройства электроустановок» в 7-ой редакции от 2002 года (ПУЭ-7) категорично предписывает в пункте 7.1.34 в зданиях «применять кабели и провода с медными жилами». Для питающих и распределительных сетей, то есть проводов и кабелей от подстанций непосредственным потребителям, напротив, предписано применять, как правило, кабели и провода с алюминиевыми жилами, если их расчетное сечение равно 16 мм² и более. Кроме того, питание такого инженерного оборудования зданий, как насосы, вентиляторы, калориферы, установки кондиционирования воздуха и т.п., также разрешается выполнять проводами или кабелем с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 мм².

В том же духе ограничивают применение алюминиевой проводки в зданиях и Строительные правила СП 31-110-2003 в своем разделе 14.3.

В настоящее время применение в России при строительстве зданий медных проводов обходится значительно дороже, чем алюминиевых. Естественно возникает желание сэкономить и перейти с медной на алюминиевую проводку. Однако, любой проектировщик и производитель электротехнических работ обязан действовать строго соответствии государственными нормативными документами – правилами, стандартами и инструкциями. При всем этом миллионы людей живут в домах и квартирах, которые были построены до 2000-го года, и оборудованы той самой алюминиевой электрической проводкой.

См. также Алюминиевая проводка в России

Алюминиевая проводка в США

В 1960-70-е годы американская кабельная промышленность выпустила алюминиевые провода для внутренней проводки зданий. Они были из той марки алюминия, что и высоковольтные провода, а, именно, марки алюминия 1350. Спустя некоторое время с этой алюминиевой проводкой из алюминия 1350 начались проблемы, в основном с перегревом контактов, в результате которых сформировались устойчивое отрицательное отношение к применению алюминиевой проводки в жилищном строительстве.

Негатив на алюминиевую проводку

Отрицательное отношение к алюминиевой проводке основано на 6 устоявшихся мнениях, некоторые из которых уже стали просто мифами [1]:

1. Алюминиевая проводка является хрупкой и ее трудно устанавливать.
2. Алюминиевая проводка подвержена повышенному термическому расширению, что приводит к ослаблению электрического контакта.
3. Чрезмерная склонность к ползучести алюминиевой проводки способствует ослаблению электрического контакта.
4. Алюминиевые провода должны быть намного толще, чем медные, чтобы обеспечивать такую же силу тока, что и медные провода.
5. Окисление алюминиевой проводки создает большое сопротивления электрического контакта.
6. Алюминиевая проводка подвергается коррозии и может разрушаться на открытом воздухе.

Рисунок 1 – Ослабление электрического контакта
из-за различий в термическом расширении металлов

Рисунок 2 – Ослабление электрического контакта
из-за ползучести алюминия 1350

Американское «ПУЭ» – NEC

В США аналогом российского ПУЭ является NEC – National Electrical Code. Этот Код никогда явно не запрещал установку алюминиевой проводки внутри зданий. Однако был период в начале 1970-х годов, когда авторитетный американский сертификационный орган Underwriters Laboratories изъял из своего разрешительного списка на несколько лет все провода из алюминия для внутренней проводки зданий. Алюминиевая проводка вернулась в этот список уже в виде проводов из алюминиевых сплавов серии 8000.

Провода из алюминия марки 1350

До 1970 года для всех алюминиевых проводов в США применялась марка алюминия 1350 в максимально нагартованном состоянии, Н19. Отечественным аналогом этой марки алюминия является марка деформируемого алюминия АД0Е по ГОСТ 4784-97 или марка А5Е первичного алюминия по ГОСТ 11069-2001 . Этот твердый алюминий 1350-Н19 был специально разработан для воздушных самонесущих проводов и продолжает применяться в настоящее время для воздушных линий электропередач от электростанций до распределительных трансформаторов.

Алюминий 1350 имеет высокую электрическую проводимость (62 % от проводимости меди), но он должен быть в полностью нагартованном, и даже перенагартованном (Н19), состоянии, чтобы обеспечивать высокую прочность при растяжении, которая необходима для его применения в качестве внутренней электрической проводки. В этом полностью нагартованном состоянии алюминий имеет очень низкую пластичность с относительным удлинением всего лишь около 1,5 %. С этим и связана его «хрупкость».

Провода из алюминиевого сплава 8030

Фирма ALCAN еще в начале 1970-х годов разработала специальный алюминиевый сплав – уже не марку – под названием Stabloy, чтобы увеличить прочностные свойства алюминиевого провода при сохранении его высоких пластических свойств. Это алюминиевый сплав был зарегистрирован как алюминиевый сплав 8030.

По сравнению с маркой алюминия 1350 этот алюминиевый сплав 8030 имеет:

• повышенное содержание железа – до 0,8 %;
• повышенное содержание меди – до 0,30 %.

Железо решает сразу две проблемы:

• обеспечивает высокую прочность в отожженном состоянии
• исключает склонность алюминия к повышенной ползучести.

Медь способствует сохранению прочностных свойств при повышенных температурах.

Алюминевый сплав 8030: польза от железа

Атомы железа в алюминиевом сплаве 8030 укрепляют кристаллическую решетку алюминия и тем самым в значительной степени снижают склонность алюминия к ползучести. Кроме того, добавки железа обеспечивает повышение прочности алюминия при сохранении хороших пластических свойств [1].

Рисунок 3 – Атомы железа препятствуют ползучести алюминия

Алюминиевый провод толще в 1,5 раза

Алюминий имеет в два раза большую электрическую проводимость на единицу массы, чем медь. Однако в расчете на единицу объема, электрическая проводимость алюминия составляет только 60 % от той, что есть у меди. В результате алюминиевый провод обычно должен иметь площадь сечения в два раза больше, чем медный провод для обеспечения той же силы тока.

Проблема оксидной пленки

Алюминий образует оксидную пленку сразу после соприкосновения с кислородом воздуха. Эта пленка сама себя ограничивает и поэтому не растет толще 200 нанометров или 0,2 микрометров. В среднем толщина этого оксидного слоя составляет от 5 до 200 нанометров.

Действительно, алюминиевый оксид является хорошим изолятором с диэлектрической прочностью 16,7 кВ. Однако, поскольку толщина оксидной пленки очень мала, то напряжение электрического пробоя составляет всего 3 вольта. Таким образом, получается, что при напряжении, скажем, 220 вольт, эта оксидная пленка не создает особых проблем для электрического контакта алюминиевого провода.

Тем не менее, в некоторых типах контактных колодок для алюминиевых сплавов для решения этой проблемы применяют специальные пасты для предотвращения окисления поверхности контакта алюминиевого провода.

Контактные колодки для алюминиевой проводки

В прошлом – в 1960-70-х годах для алюминиевой проводки применяли те контактные колодки, которые тогда были и которые, естественно,  были разработаны для медных проводов. Эти контактные колодки изготавливали из меди и стали. Поскольку алюминий расширяется при нагреве на 30 % больше, чем медь и сталь, то возникали проблемы с ослаблением контактов алюминиевой проводки.

В настоящее время разработаны специальные контактные устройства, которые изготавливаются из алюминиевых сплавов. Они подходят как для медной, так и для алюминиевой проводки.

Рисунок 4 – Контактная колодка для алюминиевой проводки

Электротехнические алюминиевые сплавы серии 8000

Кроме алюминиевого сплава 8030 были разработаны еще несколько электротехнических алюминиевых сплавов.

Американский стандарт ASTM B 800

Американский стандарт ASTM B 800, начиная с 1988 года, устанавливает требования к алюминиевым сплавам серии 8000, из которых изготавливают круглую проволоку для электрических кабелей и одиночных проводов.

Согласно этому стандарту алюминиевую проволоку изготавливают из алюминиевой катанки с химическим составом, который указан в таблице.

Таблица – Алюминиевые сплавы для электрических проводов

Проволока поставляется в промежуточных нагартованных состояниях:

• Н1Х – только деформационное упрочнение и
• Н2Х – деформационное упрочнение и частичный отжиг.

Прочность при растяжении проволоки из сплавов серии 8000 в этих нагартованных состояниях составляет от 103 до 152 МПа, а относительное удлинение не опускается ниже 10 %.

Проволока из марки алюминия 1350 с ее 1,5 % относительного удлинения выдерживает только 5-6 перегибов, после чего хрупко разрушается. Проволока из сплавов серии 8000 имеет относительное удлинение более 10 % и держится при переменных изгибах намного дольше.

Европейский стандарт EN 1715-2

Этот стандарт устанавливает требования для алюминиевого подката, который идет на изготовление электротехнической проволоки. Кроме марки алюминия 1110 с содержанием железа до 0,8 %, он включает алюминиевые сплавы 8030 и 8176 (см. таблицу выше).

К сожалению, отечественные стандартизированные аналоги электротехнической проволоки из сплавов серии 8000 нам не известны.

И так

Зарубежный опыт применения алюминиевой проводки в течение последних 30 лет говорит следующее.

Для эффективного и безопасного применения алюминиевых проводов в качестве внутренней проводки жилых зданий необходимо:

• применять при установке алюминиевой проводки контактные устройства (контактные колодки, контакторы), которые разработаны специально для алюминиевых проводов, в том числе с применением специальной пасты для защиты проводов от окисления;
• применять в проводах алюминиевую проволоку из сплавов серии 8000.

Источники:
1) Материалы компании ALCAN
2) Американская алюминиевая ассоциация

aluminium-guide.ru

Медный и алюминиевый кабель. Отличия и преимущества

Преимущества кабеля из меди.

Почему многие отдают предпочтение кабелю с медной «начинкой»?

Медный кабель имеет лучшую проводимость по сравнению с алюминиевым. При такой же площади поперечного сечения жилы кабеля, медь может выдержать нагрузки значительно больше, чем алюминий. Например, при площади сечения 10 мм2, алюминиевая жила может вынести электрический ток до 50А, а медная жила того же сечения выдерживает ток до 70А. То есть, если требуется заменить алюминиевый кабель по уже готовой магистрали и толщина кабеля ограничена, а предположительная нагрузка возросла, то прокладка медного кабеля вместо алюминиевого позволит, при тех же размерах кабеля, увеличить допустимую нагрузку.

Медный кабель имеет лучшую проводимость по сравнению с алюминиевым. При такой же площади поперечного сечения жилы кабеля, медь может выдержать нагрузки значительно больше, чем алюминий. Например, при площади сечения 10 мм2, алюминиевая жила может вынести электрический ток до 50А, а медная жила того же сечения выдерживает ток до 70А. То есть, если требуется заменить алюминиевый кабель по уже готовой магистрали и толщина кабеля ограничена, а предположительная нагрузка возросла, то прокладка медного кабеля вместо алюминиевого позволит, при тех же размерах кабеля, увеличить допустимую нагрузку.

Медный кабель по сравнению с алюминиевым имеет большую химическую стойкость. Медь относится к благородным (инертным) металлам и не вступает в химическую реакцию с большинством веществ. А алюминий подвергается химическому воздействию, вследствие чего разрушается.

Медный кабель имеет большую механическую прочность по сравнению с алюминиевым. Это можно наблюдать в местах присоединения алюминиевого кабеля в домашней проводке. В районе клемм, алюминиевая жила всегда очень примята и часто разрушена, что с медной жилой никогда не происходит.

Примером силового медного кабеля можут служить линейки ВВГ, ВВГнг, ВВГнг(А), ВВГнг(А)-LS, ВВГнг(А)-FRLS, ВВГнг(А)-FRLSLTx, ВВГнг(А)-LSLTx, ВВГнг-LS, ВВГнг-FRLS, ВБШв, ВБбШв, ВБбШвнг, ВБШвнг(А), ВБШвнг(А)-LS, ППГнг(A)-HF, ППГнг(А)-FRHF.

Преимущества алюминиевого кабеля.

Алюминиевый кабель подходит для временной проводки. Благодаря его небольшой стоимости (небольшая стоимость – это минимум в три раза дешевле кабеля из меди), на этом виде кабеля можно значительно сэкономить. 

Прежде всего, он, конечно, легкий. Это бесспорное преимущество: ведь удобнее раскатывать бухту или катушку с легким кабелем, а если речь идет о монтаже ЛЭП, то легкость и вовсе становится ценнейшим качеством.

Но по мимо плюсов так же есть и минусы алюминиевого кабеля.

Алюминий как проводник, по сравнению с медью имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — 0,0271 Ом х кв. мм/м против 0,0175 Ом х кв. мм/м. Разница почти в два раза!

Именно высокое удельное сопротивление и сводит на нет преимущество легкости алюминия. Получается, что для того, чтобы обеспечить одну и ту же проводимость, придется взять намного более мощный, а, значит, и тяжелый алюминиевый проводник, чем если бы мы использовали медь.

Все прекрасно знают, что алюминий – стойкий к коррозии металл. Но из курса химии известно, что это не совсем так. Сам алюминий окисляется на воздухе очень быстро. А вот образовавшаяся тонкая пленка окисла и предохраняет его от дальнейшего химического разрушения.

Но у защитной пленки уже немного другие свойства, нежели у самого металла. В частности, проводник из нее уже совсем не такой хороший. Это значит, что в месте электрического контакта с пленкой из окисла алюминия может образоваться повышенное переходное сопротивление. А это приводит к нагреву контакта, который в свою очередь приводит к еще большему увеличению электрического сопротивления.

Вот такой замкнутый круг. Итогом становится расплавление контактов, обрыв цепи или ненадежное электроснабжение. Проблемный контакт приходится искать, подтягивать его, или менять зажимы, а подвергнутый длительному нагреву алюминий, и без того не обладающий особой пластичностью, может обломиться от любого неосторожного движения. Тогда и вовсе потребуется замена кабеля, которая технологически даже не всегда и возможна.

Однако применение того или иного кабеля зависит также и от того, для каких целей его применяют. Каждый электроприбор обладает своей мощностью, от которой будет напрямую зависеть сечение кабеля, а значит – и его начинка.

В аббревиатуре кабеля, для обозначения алюминиевой жилы, в начале стоит буква А. То есть уже к знакомым нам линейками добавляется А, и получается соответсвенно АВВГ, АВВГнг, АВВГнг(А)-LS, АВБбШв, АВБШв.

Если вы определились с типом кабеля, который подходит именно вам, обязательно убедитесь в качестве товара перед совершением покупки. Кабель из любого метала должен храниться в соответствующих условиях и иметь всю необходимую техническую документацию. 

inkabel.ru

назначение медных, алюминиевых, одно и многожильных проводов

Современная электротехническая промышленность выпускает большое количество разновидностей кабельной продукции. Различные виды кабелей отличаются от проводов и шнуров. Чтобы понимать, что такое кабель, надо усвоить основные понятия об этом типе проводной продукции.

Виды кабелей

Основные понятия

Какими бывают кабели, ГОСТ определяет, как электропроводные изделия с одной или несколькими изолированными жилами. В свою очередь, они должны быть заключены в общую диэлектрическую изоляцию. Поверх неё может быть установлена защита в виде брони. Все эти признаки определяют тип кабеля.

Кабельная продукция (КБ) может быть низковольтной и высоковольтной коммуникацией. В зависимости от этого, КБ имеют верхний защитный слой из материала с определёнными характеристиками. КБ используются для прокладки под землёй и водой. В отрасли связи применяют коммуникации специального назначения. Этот тип КБ рассчитан на передачу высокочастотных сигналов. Кабелем называют витую пару, применяемую в компьютерах, телефонах и пр. Кабелем также называют коаксиальный антенный фидер.

Жилы в КБ

Проводником электрического тока является металлический стержень, который называют жилой. Основные её параметры – это количество проволочек в стержне и площадь поперечного сечения, которая влияет на величину электропроводимости изделия.

Жилы бывают монолитными и многопроволочными. Количество проволочек в жиле влияет на гибкость КБ. Для монтажа электрических сетей внутри зданий и сооружений применяют проводку с монолитными жилами. Там, где требуется обеспечить питание мобильных электроприборов, используют КБ с многопроволочными гибкими жилами. Скрученные в жгуты проволочки не покрыты изоляцией.

Изоляция КБ

Диэлектрическая оболочка жил служит барьером на пути утечки электроэнергии из магистрали. Также изоляция играет роль прокладки между жилами в одном проводе, предотвращающей короткое замыкание между проводниками.

В зависимости от условий эксплуатации, применяются разные по составу изоляционные материалы. Для бытовой электропроводки используют провода с поливинилхлоридной изоляцией. Для уличной проводки применяется ПВХ оболочка, невосприимчивая к разрушительному действию ультрафиолета.

Для подземных силовых магистралей, проходящих под дорожными коммуникациями и другими сооружениями, изготавливают бронированные КБ с внутренней изоляцией из нескольких слоёв и дополнительной оплёткой из стальной ленты.

Разновидности кабелей по материалам жил

В результате многочисленных испытаний, экономического анализа целесообразности применения различных металлов в качестве материала для изготовления жил проводов были выбраны медь и алюминий. Поэтому на сегодня КБ состоит из медных или алюминиевых жил.

Алюминиевые жилы

Алюминий по своей степени электропроводности уступает только проводам из меди, золота и серебра. Удешевление способа получения этого металла позволило получить недорогую проводную и кабельную продукцию. До недавнего времени в электросетях гражданского и промышленного назначения массово применялся кабель алюминиевый одножильный.

Жилы из алюминия

Последняя редакция ПУЭ (Правила установки электрооборудования) ограничивает применение в быту алюминиевой электропроводки сечением до 16 мм2. Под запрет попала самая распространённая проводка для монтажа бытовой электросети. Причин, приведших к этому решению, было несколько:

• алюминиевые жилы не обладают прочностью при резких изгибах;
• из-за постоянного перегрева жил от прохождения по ним тока и плотной оксидной плёнки со временем происходит ухудшение электропроводности;
• пайка алюминиевых контактов требует специального оборудования;
• в случае нарушения условий эксплуатации алюминий быстро разрушается.

Важно! Алюминиевую проводку выгодно применять как временную коммуникацию по причине низкой стоимости и небольшого срока службы.

Медные жилы

Использование меди в качестве проводников электрического тока обходится в несколько раз дороже, чем применение алюминиевых жил. По своим качественным характеристикам медные жилы во много раз превосходят алюминиевые аналоги.

К достоинствам медных жил относятся следующие:

• электропроводимость меди выше почти в 2 раза проводимости алюминия;
• медный кабель обладает гибкостью; провод медный одножильный может выдерживать многократные изгибающие деформации;
• пайку и лужение проводов осуществляют простыми паяльными приборами.

К недостаткам одножильных и многопроволочных медных кабелей относятся высокая стоимость, большой удельный вес и восприимчивость к окислению в открытом пространстве.

Медные жилы

Различие кабелей по типам изоляции

Материал и вид исполнения изоляции характеризуют степень защищённости проводников тока, как от внешних негативных воздействий, так и внутри кабеля от контакта жил между собой. Применение того или иного вида изоляционного материала зависит от того, для каких условий эксплуатации предназначена проводная продукция.

Характеристика изоляции

Основные требования к диэлектрическим оболочкам кабеля заключаются в следующем:

• Для электрических сетей зданий и сооружений жилого и общегражданского назначения применяют КБ с ПВХ изоляцией. Этого достаточно, чтобы выдерживать напряжение от 0,6 до 1 киловольта;
• В условиях высоких температур применяют изоляцию из полимеров, способных выдерживать нагрев до +700С при пиковой нагрузке электросети;
• Уличная проводная продукция защищена морозоустойчивыми оболочками. Обычная изоляция в условиях низкой температуры окружающей атмосферы становится хрупкой и может разрушиться при малейшем механическом воздействии.

Обратите внимание! Наружная электропроводка обязательно должна быть заключена в оболочку, устойчивую к ультрафиолетовому излучению солнечного света. В противном случае верхний изоляционный слой кабеля под действием ультрафиолета быстро разрушится, и проводку придётся полностью менять.

Изоляционные материалы

Виды основных изоляционных материалов можно представить следующей таблицей.

Характеристики изоляционных материалов

Наименование	Характеристика
Поливинилхлорид (ПВХ)	Низкая стоимость. Высокая износостойкость и гибкость. Применяется для внутренней электропроводки.
Резина	Применяется для изоляции многопроволочных гибких кабелей. Обладает высокой морозоустойчивостью.
Полиэтилен	Материал устойчив к отрицательной температуре и агрессивным средам. Не выдерживает резкие изгибы.
Силикон	Отличается стойкостью к выгоранию. Оболочка не горит, образуя плотную плёнку. Это предотвращает короткое замыкание жил при перегреве.
Бумага с пропиткой	Ею оборачивают каждую жилу в силовом кабеле мощностью до 100 кВт.
Карболит	Высокая термоустойчивость. Не выдерживает механические внешние нагрузки.
Бронь	Крученая стальная лента сохраняет КБ во взрывоопасных средах. Выдерживает сильные механические воздействия.

Дополнительная наружная изоляция

В зависимости от особых условий эксплуатации, КБ снабжают дополнительными внешними защитными оболочками. Стандартную изоляцию покрывают следующими оболочками.

Экран

Экранирование изолированных жил применяется в информационных коммуникациях. Экран делают из фольгированной полосы или стальной оплётки. Покрытие выполняет защитную функцию барьера от внешних паразитных токов и магнитных полей, которые могут исказить высокочастотный сигнал.

Хлопчатобумажная оплётка

Матерчатое покрытие нужно для предохранения жил кабеля от перегрева. Ранее такие провода применялись для подключения к электросети мощных нагревательных приборов, таких как электроутюги и различные калориферы.

Оцинкованная стальная оплётка

Применяется для защиты электропроводки от чрезмерного растяжения. Кабели с такой оплёткой применяют для питания мобильного электрооборудования.

Виды кабелей

Выбор КБ во многом зависит от мощности потребляемой электроэнергии. Для электрических сетей различного назначения электротехническая промышленность выпускает следующие виды КБ:

1. Силовые кабели;
2. Кабели для передачи информации;
3. Специализированные кабели.

Силовые кабели

К коммуникациям питающими различное электрооборудование, приборы освещения, как внутри зданий, так и снаружи относятся силовые кабели. Ими прокладывают магистральные линии электропередач под землёй и водой. Самые распространённые отечественные марки этой кабельной продукции – это ВВГ, АВВГ, КГ и ВББШ.

ВВГ

Аббревиатура означает, что кабель представляет собой изолированные винилом гибкие медные жилы, заключенные в общую ПВХ оболочку. Существует несколько модификаций ВВГ – это кабели для передачи электроэнергии напряжением до 1000 вольт. Они бывают с монолитными проводниками и многопроволочными жилами сечением от 1,5 до 240 мм2.

Плоские КБ характеризуются параллельным расположением жил в одной горизонтали. У некоторых кабелей пространство между внутренними и внешними оболочками заполнено резиновой стружкой.

Кабель ВВГ

АВВГ

По своему строению отличаются материалом жил, которые изготавливают из алюминия. Это продукция состоит из монолитных алюминиевых проводников сечением от 2,5 до 50 мм2.

КБ АВВГ

КГ

Кабели гибкие могут содержать в себе от одной до шести многопроволочных жил. КБ рассчитаны на напряжение переменного тока до 660 вольт. Внутренняя и внешняя изоляция выполнена из резины. Температурный диапазон эксплуатации находится в пределах от -600С до +500С.

ВББШ

КБ этой марки содержит от одной до нескольких многопроволочных жил сечением от 1,5 до 240 мм2. Основным отличием от остальной кабельной продукции является наличие под внешней оболочкой брони из металлических лент, намотанных внахлёст.

Кабели для передачи информации

К такой продукции относят коаксиальные антенные кабели, компьютерные витые пары и телефонные провода:

• КБ для антенн состоят из монолитного провода или многопроволочной жилы толщиной около 1 мм. Внутренняя изоляция жилы из плотного полиэтилена, в свою очередь, заключена в металлическую оплётку экрана. Внешнее покрытие представляет собой полимерный кембрик.
• Компьютерная витая пара, в отличие от всех кабелей с симметричными параллельными проводниками, представляет собой четыре пары изолированных проводов, перевитых между собой попарно.
• Телефонные кабели постепенно уходят в прошлое, уступая место сетям мобильной связи. До сих пор ими оснащают соединения телефонных подстанций или внутридомовые звуковые коммуникации.

Специализированные кабели

Кабельная продукция такого типа применяется в качестве нагревательных элементов, проводки в помещениях и камерах с высокой температурой для осуществления особых технологических процессов. Специальные кабели применяются для питания насосов в артезианских скважинах.

Дополнительная информация. Существуют, так называемые, светодиодные кабели. В прозрачные полимерные трубки помещены светодиоды, которые излучают свет различной интенсивности и разного цвета. Такую продукцию следует отнести, скорее всего, к приборам освещения.

Маркировка кабельной продукции

Аббревиатуры, состоящие из набора букв и цифр, содержат закодированную информацию о характеристиках того или иного вида кабельной продукции.

Первая группа кода состоит из набора определённых литер. Начальная буква «А» значит, что КБ состоит из алюминиевых жил. Её отсутствие означает медный кабель.

Последующие литеры, например, «ВВ» означают внешнюю и внутреннюю изоляцию из ПВХ. Буква «Г» характеризует изделие как гибкое. Наличие сочетания «НГ» говорит о том, что защитная оболочка не поддерживает горение. Цифровой код «3 х 2,5» означает три жилы сечением 2,5 мм2.

В России производятся тысячи разновидностей кабельной продукции. Необязательно дотошно изучать характеристики каждого изделия – достаточно понимать принципы группирования кабелей по их эксплуатационному предназначению и уметь читать маркировку.

Видео

amperof.ru