Какие провода лучше выбрать – алюминиевые или медные

Владельцы недвижимости часто с трудом могут определиться, какая проводка лучше – медная или алюминиевая. Этот вопрос встает перед частными застройщиками и владельцами городских квартир, в которых планируется капитальный ремонт. От правильности принятого решения зависят не только эксплуатационные характеристики жилья, но и безопасность проживания хозяев. Чтобы не ошибиться в выборе электропроводки, необходимо разобраться с плюсами и минусами каждого материала, выяснить общие моменты и принципиальные различия.

На что обращать внимание при выборе проводов

Схема медного и алюминиевого проводов

Выбирая между медью или алюминием для проводки, необходимо отталкиваться от нескольких критериев, от которых зависит эффективность работы электрической системы.

Обращать внимание нужно на такие нюансы:

• Места расположения розеток, осветительных приборов, пакетных и клавишных выключателей. На основании схемы можно подсчитать, требуемый метраж кабеля.
• Суммарная мощность приборов, которые одновременно будут включены в сеть. Получается показатель максимальной токовой нагрузки проводов.
• Стандарт розеток. Они приспособлены под присоединение жил, диаметр которых не превышает 2,5 мм. Соотносится токовая нагрузка и электропроводность металлов.
• Стоимость материала. На этот параметр нужно ориентироваться в последнюю очередь, так как безопасность превыше всего.

Не следует забывать о таком критерии, как долговечность. Замена коммуникаций – слишком дорогое и трудоемкое мероприятие, чтобы проводить его раз в несколько лет

Свойства алюминия

Алюминиевая проводка легко гнется, но быстро ломается

Алюминий относится к категории легких, химически и биологически инертных металлов с удельным весом 2700 кг/м³. Материал безопасен для человека и окружающей среды.

Достоинства алюминия:

• Доступная стоимость. Цена определяется более низкой температурой плавления и меньшими, чем у других металлов, затратами на производство.
• Пластичность. Провод хорошо гнется, сохраняя приданную форму. Жилам придается любая нужная в работе конфигурация.
• Образование защитного слоя. Поверхность металла после зачистки покрывается тонким слоем, который препятствует его окислению по всему объему.

Вместе с тем, алюминий имеет следующие недостатки:

• Высокая степень сопротивления потоку электронов. Это вызывает нагревание линий, что может привести к возгоранию отделочных материалов.
• Большой уровень теплового расширения. Из-за этого возникает ослабление контактных соединений. При частом включении и отключении линий с высокой нагрузкой происходит разъединение цепи.
• Окисление при контакте с воздухом. Образующаяся от этого пленка имеет плохую проводимость, из-за чего контакты перегреваются и плавят изоляцию, а линия «земля» просто перестает выполнять свою функцию.
• Короткий срок эксплуатации. Он не превышает 30 лет при средней нагрузке.

Сегодня в соответствии с требованиями ГОСТ использование алюминия запрещено в строительстве жилых домов и инженерных сооружений.

Свойства меди

Медная проводка устойчива к скручиванию и изгибанию

Медь является тяжелым металлом с удельным весом 8700 кг/м³. Это показатель следует учитывать только при прокладке ЛЭП с ограниченным запасом прочности опор. В быту им можно пренебречь. Материал активно взаимодействует с кислородом, образуя оксид — патину, которую можно увидеть на статуях, ограждениях и сувенирах.

Достоинства меди следующие:

• Долговечность. Если линия не проходит на улице, она может прослужить 30-50 лет в зависимости от влажности помещения.
• Прочность. Медь устойчива к скручиванию и изгибанию. Качественный кабель можно деформировать до 100 раз без потери его рабочих характеристик.
• Высокая проводимость. Металл хорошо пропускает электроны, не подвергаясь нагреванию и тепловому расширению.
• Гибкость. Проводка легко принимает нужное положение, распрямляясь после прекращения действия нагрузки. С кабелями удобно работать в процессе монтажа.

Минусы у материала тоже есть:

• Высокая цена. Объясняется это сложностями добычи руды и затратами на ее переработку. Чтобы расплавить концентрат, требуется большое количество энергии, плюс затраты на транспортировку.
• Окисление при взаимодействии с водой и воздухом. Образующаяся пленка ухудшает проводимость контактов и способствует их нагреванию.

Выбирая между алюминиевой или медной проводкой, целесообразно останавливаться на втором варианте, так как он имеет больше достоинств, чем недостатков.

Что лучше проводит ток

Этот показатель определяет такие свойства разводки, как ее предельная мощность, долговечность и пожарная безопасность.

От проводимости зависят такие эксплуатационные характеристики проложенной линии:

• потери на нагревание от потока электронов;
• сохранение параметров тока, что важно для чувствительных приборов;
• степень повышения температуры кабеля во время работы мощных потребителей;
• наличие или отсутствие в помещении запаха от плавящейся и горящей проводки.

Чтобы понять, что лучше проводит ток – медь или алюминий, можно сопоставить степень их сопротивления. Чем этот показатель меньше, тем ниже вероятность возникновения нежелательных явлений.

Данный показатель составляет:

• медь — 0,018 Ом×мм²/м;
• алюминий — 0,028 Ом×мм²/м.

Медь проводит ток более, чем в 1,5 раза лучше. Компенсация сопротивления достигается за счет увеличения сечения жил в кабеле.

Какой материал для проводки лучше

Виды соединений медных проводов

При всех достоинствах алюминия не стоит забывать о его недостатках. Главным из них, не считая механических характеристик, является низкая проводимость. Бесконечно увеличивать диаметр кабеля нельзя, так как бытовые приборы и проложенные в стенах каналы на такое не рассчитаны. Не следует забывать о таком факторе, как хрупкость металла. После нескольких лет эксплуатации он может лопнуть при замене розетки или счетчика. Делать в подрозетнике скрутку нежелательно, так как она долго не прослужит. Выбор в пользу алюминия даст хорошую экономию на закупке материалов, но последующие затраты на ремонт могут свести ее на нет.

Медь тоже имеет свои минусы, но они компенсируются большим количеством преимуществ. Даже процесс протягивания кабеля по каналу происходит легче, так как он хорошо изгибается без каких-либо склонностей к поломке или разрыву. Стоит помнить и о низком сопротивлении. Установив линию с жилами 2,5 мм², можно использовать в быту настолько мощные потребители, насколько это позволяет общая домовая линия.

Подводя итог, можно рекомендовать мастерам делать свой выбор в пользу изделий из меди. Если бюджет ограничен, можно комбинировать материалы, используя современные средства коммутации.

Полезные рекомендации

Соединение проводов должно соответствовать правилам безопасности

Схема разводки кабелей в квартире состоит из верхнего и нижнего уровня. К нижнему проведены розетки, предназначенные для питания потребителей, мощность которых может достигать 2 кВт: стиральные машины, бойлеры, микроволновые печи. Чтобы не подвергать линии риску перегрева и обгорания, здесь целесообразно провести медный кабель с максимально допустимым для бытовых розеток сечением жил.

Верхний уровень используется для питания дверных звонков, потолочных и настенных ламп. Эти изделия потребляют минимальное количество электричества, особенно если в них установлены современные светодиодные лампы. Поверху можно пустить тонкий и недорогой алюминиевый кабель, запаса мощности которого хватит с большим резервом. При таком решении отдельным вопросом встает безопасный способ соединения двух несовместимых между собой металлов.

Токопроводящая паста

Чтобы избежать проблем с контактами после проведения монтажа, можно воспользоваться одним из таких приспособлений:

• Зажим. Изделие состоит из 3 стальных пластин. Жилы вставляются между ними, после чего пластины затягиваются болтами.
• Болт с 2 железными шайбами. Концы жил скручиваются кольцами и насаживаются на ось, между разными материалами устанавливаются шайбы. Закручивание гайки обеспечивает надежный контакт.
• Пружинный коммутатор. Его клеммы обработаны специальной смазкой против коррозии. Жилы вставляются в пазы и фиксируются пружинными рычагами.
• Колодки. Представляют собой стальную планку с контактами, запрессованную в пластиковый корпус. В концы кабеля вставляются в отверстия, где затягиваются болтами. Изделия могут использоваться для соединения 2-10 пар проводов.

Чтобы избежать окисления проводов, медь следует пропаивать, а алюминий покрывать специальной токопроводящей пастой.

• Лучшие граффити всех времён
• 10 стереотипов о классическом стиле интерьера, которые не имеют к нему никакого отношения

Категория: Ремонт

Выбор провода: алюминиевый или медный?

В бытовых условиях чаще всего используются алюминий, медь и алюмомедь. С первыми двумя все понятно, но вот что такое алюмомедь? Это не сплав, как можно подумать сначала, поскольку тяжелый и легкий металлы соединяются крайне плохо, а композитный материал, состоящий из алюминиевого сердечника и покрытый сверху слоем меди. Зачем соединять эти два материала, станет понятно после рассмотрения их свойств.

Провода из алюминия мягкие и при этом совсем не гибкие, их можно прокладывать там, где нет острых углов.

Алюминий — прекрасный материал, легкий, дешевый, обладает вполне
приличной электропроводностью, хорошо отдает тепло, химически стоек.

Однако есть несколько «но», существенно ухудшающих репутацию данного металла.

•  Алюминиевый провод мягкий, но не гибкий. Вспомните, как хорошо переламывается проволока из этого материала, если перегнуть ее несколько раз. Вывод простой — такие провода используют только в стационарных установках и там, где нет острых углов поворота кабеля при прокладке.
• Алюминий быстро окисляется на воздухе. Оксид алюминия — тугоплавкая пленка темного цвета, которая образуется на поверхности металла и является диэлектриком. В местах контакта может серьезно препятствовать течению электрического тока. Отсюда и излишний перегрев, и риск потерять контакт в местах соединения.
• Алюминий — прекрасный проводник, но только в случае, если не содержит примесей, чего добиться очень трудно. По сравнению с медью, этот металл обладает проводимостью, меньшей в полтора раза.

Схема соединения проводов сваркой.

Медь, наряду с многочисленными плюсами, обладает не меньшим количеством минусов.

Достоинства: проводимость выше, чем у алюминия, гибкость, не образует оксидной пленки. От гибкости зависит толщина жилы. К примеру, алюминиевые проводники не могут быть тоньше 2,5 мм², а из меди можно изготавливать жилы толщиной 0,3 мм².
Недостатки: дороговизна, высокая плотность, а следовательно, и вес, невозможность прямого соединения с алюминиевыми жилами. При контакте эти два металла образуют гальваническую пару, и возникающие токи разрушают контакт. Именно поэтому при необходимости контакта используют специальные клеммы соединения.

Алюмомедь — механический композит, состоящий из алюминиевого сердечника и медной рубашки, которая занимает 10 % от объема жилы. Сочетает в себе положительные качества алюминия и меди.

Минусы: по всем показателям уступает проводникам из отдельных металлов. Плюс — низкая стоимость.

Сечение жилы

Провода и кабели выпускаются с сечением жилы от 0,3 до 800 мм². В быту такие крайние значения не используются. Крайние показатели для дома — это проводники с сечением жил от 0,35 до 16 мм², редко — 25 мм². Прежде всего толщина жилы зависит от напряжения и силы тока. Зависимость здесь простая: чем больше сечение, тем выше проводимая нагрузка.

Расчет необходимого сечения, в зависимости от нагрузки, производится по сложным формулам, поэтому все данные по этому вопросу показаны в табл. 1. В табл. 2 представлены более подробные данные о зависимости нагрузки от сечения медных проводников.

Таблица 1 — Зависимость сечения ТПЖ от силы тока

Таблица 1 — Зависимость сечения ТПЖ от силы тока.

Таблица 2 — Сечение проводов, сила тока, мощность и характеристики нагрузки

Таблица 2 — Сечение проводов, сила тока, мощность и характеристики нагрузки.

Что выбрать: алюминиевый или медный кабель

Для электрической проводки выбирают, как правило, алюминиевый или медный кабель.

Преимущества кабеля из меди

Почему многие отдают предпочтение кабелю с медной «начинкой»? Дело в том, что у меди несколько лучше электропроводящие свойства. Кроме того, срок службы медных кабелей гораздо больше алюминиевых, которые пригодны не больше 20 лет.

Несмотря на то, что медный кабель несколько дороже, он намного надежней алюминиевого в эксплуатации. Медный кабель может выдержать до 80 изгибов, в то время как кабель из алюминия переживет только 12 изгибов. Однако это не играет роли тогда, когда кабель закладывается в стену, потому как там кабель не должен испытывать изгиба.

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. http://steroids-shop.com.ua/product/251/

Сегодня немецкие производители предлагают вниманию потребителя качественные алюминиевые провода, обработанные специальной пастой, которая защищает провода от окисления разного рода. Такие пасты делают кабель из алюминия во многом лучше многожильного медного.

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.

Специалистами было разработано нехитрое условие. 1 квадратный миллиметр кабеля из алюминия выдержит нагрузку в 1 кВт, медного кабеля – 2 Квт. Для определения поперечного сечения кабеля придется узнать мощность каждого электроприбора. Если вы не разбираетесь в приборах, достаточно посмотреть в техпаспорт самого электроприбора или же на инфонаклейку.

Медный провод с сечением в 4 квадратных миллиметра больше подойдет для подключенной электропечи. Однако обычной розетке хватит сечения кабеля в 2,5 квадратных миллиметра. К тому же необходимо помнить – обычные выключатели и розетки требуют подключения двухжильного кабеля, а розетки электропечные и с заземляющим контактом – трехжильного.

Если производите замену электропроводки, нужно разобрать по группам любые электроприборы, заранее продумав, в каком месте дома будут размещены самые мощные (к примеру, водонагреватель, стиральная машина, электрическая плита), а в каком – наименее мощные. При этом помните, на 1 электрический провод должна создаваться нагрузка не более 4-5 киловатт.

Если вы планируете использовать алюминиевый кабель, размер его сечения не должен быть меньше 6 квадратных миллиметров.

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.

Однако специалисты рекомендуют выбирать для своего дома медный кабель 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, обязательно проверьте качество товара на прочность перед совершением покупки. Кабель из любого метала должен хорошо гнуться. Если продавец предоставил вам огромное количество сертификатов, но не дает протестировать кабель на прочность при помощи сгибания – не покупайте такой товар, так как продавец сам сомневается в его качестве!

Если отойти от практики и окунуться в теорию, то следует отметить, что много лучшая проводимость у золота, но такие проводники очень дорогие. Скупка золота для того, что бы изготовить проводник выйдет очень накладно. Кроме того, нельзя не отметить, что кабели из такого металла больше подвержены краже, чем медные. При повторной скупке золота, а потом производстве кабеля и т.д. будет происходить аналогичный процесс — скупка золота ломбардом, а потом его продажа Вам… Как видно, данные рассуждения утопичны и не имеют с практикой применения промышленных кабелей ничего общего.

.

Медь или алюминий в витой паре?

С недавнего времени внушительный сегмент структурированных кабельных систем заняли недорогие информационные кабели категории 5Е. Низкую стоимость этих кабелей обеспечивает особая конструкция, в которой используются одновременно два материала. Первый из материалов – алюминий. Из этого металла изготавливается сердцевина жилы кабеля. Второй металл – медь. Из нее изготавливается внешняя часть кабеля. Название этой конструкции – Copper Clad Aluminium Wire (в дальнейшем буде использоваться аббревиатура CCAW).
 
Популярность предложения обусловлена тем, что стоимость такого кабеля в несколько раз ниже аналогов по причине частичной замены дорогостоящей меди на более дешевый алюминий. Такая замена возможна благодаря понятию скин-эффекта, согласно которому передача высокочастотных сигналов осуществляется по внешней части проводника. Таким образом, замена меди на более дешевый алюминий не влияет на характеристики кабеля при работе с сигналами высокой 
частоты, а эффективность CCAW не уступает полностью медным аналогам.
 
Кабели CCA действительно проходят по нормам 5-й категории за счет поверхностного эффекта. Самый распространённый вариант витой пары UTP 4 CCA. Значит ли это, что медные кабели могут быть полностью заменены омедненными? Или же существуют какие-то сложности с эксплуатацией жил ССА?
 

Проблемы кабелей  CCA

 
Самым важным условием для передачи сигнала является подключение кабеля к оборудованию. Простая истина, однако именно она является главной проблемой кабелей ССА. Но прежде чем углубляться в вопрос, немного отвлечемся.
 
Место подключения кабеля к плинтам, коннекторам, розеткам и другим соединителям является самым проблемным при прокладке всей структурированной кабельной системы (в дальнейшем СКС). Технология, по которой изготавливаются соединители называется Isolation Displacement Contact (сокращенно IDC). Другие способы, среди которых болтовое соединение, пайка и т.п. считаются устаревшими и не проходят по нормам как витая пара 5 категории. Кабель соединяется с контактом по следующей схеме:
 
Каждый изолированный проводник врезается в ножевые контакты соединителя.
Ножи соединителя разрезают изоляцию жилы и образуют в контакте вакуум.
Сила давления со стороны ножей обеспечивает жесткую фиксацию проводника, что гарантирует образование вакуумной среды в области контакта. Это обеспечивает системе срок эксплуатации, который не уступает сроку службы кабельной трассы.
Разработка вышеописанной технологии проводилась под СКC с медными кабелями. На работу с частично медными она не рассчитана. Отсюда и первая сложность эксплуатации этих CCAW.
 
Кабели ССА имеют сердцевину из алюминия, а не из меди. Но проблема не в алюминии, а именно в неоднородности проводника. Невозможно определить точно, с каким именно материалом сталкивается нож IDC, а значит и газонепроницаемость области гарантировать невозможно. По этой причине кабели CCA не могут обеспечить надежность контактного соединения. То есть пагубное влияние на передачу сигнала гарантировано.
 
Еще одна сложность возникает в связи с равномерностью импеданса – волнового сопротивления. Значение импеданса варьируется в зависимости от того, с какой частью проводника контактируют ножи соединителя – алюминиевой или медной.
 
К тому же, импеданс – не единственное, на что влияет разница металлов. Уже упомянутая технология IDC испытывалась на медных кабелях в рабочем температурном диапазоне от – 20 до + 70 градусов по Цельсию. У алюминия значения теплопроводимости и температуры плавления отличаются от меди, а значит и уверенности в том, что омедненный кабель будет обеспечивать надежную работу – нет.
 
Вдобавок ко всему стоит отметить, что ножи IDC, как правило, изготавливают из меди. Это значит, что в месте контакта могут сталкиваться алюминий и медь. А взаимодействие этих материалов вряд ли можно назвать надежным.
 

Негативные последствия использования CCAW

 
Очевидно, что омедненные кабели не так уж идеальны, как кажутся на первый взгляд. С другой стороны, теоретические опасения на практике оказываются несостоятельными. Но не в данном случае.
 
После монтажа и тестирования, по прошествии некоторого времени может обнаружиться, что контакт попросту пропал.
 
Такой внезапный простой сети может повлечь за собой ряд проблем, а, следовательно, и значительное увеличение затрат. Причиной сбоя может быть нарушение герметичности в месте контакта проводника и соединителя, что в свою очередь может возникнуть, как раз, из-за температурного изменения жил.
 
Явным недостатком омедненных кабелей является несовместимость с Power over Ethernet (PoE). Данная технология предусматривает, что абонентские устройства будут получать питание через те же кабели, по которым идет передача информации. Медные проводники прекрасно справляются с этой задачей благодаря низкому сопротивлению материала. Алюминий же имеет куда большее сопротивление, чем медь. А так как ток – постоянный, то он проходит не по поверхности кабеля, а во всему сечению проводника. Следовательно, использование CCAW приведет к огромной потере мощности питания и сильному нагреванию кабелей. В больших пучках проводов нагревание приведет к плавлению изоляции. Помимо этого, есть вероятность теплового расширения жил – это сделает кабель несовместимым с IDC соединителем и выведет из строя целый сегмент сети.
 

Заключение

 
На первый взгляд использование алюминиевой сердцевины кажется логичным и правильным решением. Однако при более детальном изучении оказывается, что идея несостоятельна по многим причинам. В первую очередь стоит отметить ненадежность соединения кабеля. Современные качественные соединители разработаны исключительно для полностью медных жил – только так можно быть уверенным в качестве и надежности соединения.
 
Омедненные кабели ССА обойдутся значительно дешевле, однако через относительно короткое время потребуют дополнительных затрат из-за возникших проблем с передачей данных.
 
Отсюда приходим к выводу, что для гарантированно качественной работы сети рекомендуется пользоваться полностью медными кабелями, хотя на практике LAN-кабель CCA неплохо работает.

силовой провод медь или алюминий ? что лучше

Из проводниковых материалов с высокой тепло- и электро- проводностью самым замечательным материалом для проводов было бы серебро. Его удельное сопротивление при комнатной температуре составляет примерно 1.4×10-8 Ом×м, теплопроводность 418 Вт/(м×К). Однако этот материал слишком дорог и редок, поэтому серебро используют только для ответственных контактов, т.к. оно не только идеальный проводник, но и не окисляется в процессе работы, значит не ухудшаются свойства контакта со временем. Отметим, что другие, более привычные проводники, такие как медь или алюминий окисляются кислородом воздуха, превращаясь в непроводящие окислы, ухудшая или даже предотвращая омический контакт. Для проводов именно их и используют, потому что по электропроводности их можно поставить на 2-е и 3-е место после серебра.

Свойства меди.
Медь — мягкий материал красноватого оттенка.
Атомный номер — 29
Атомная масса — 63.7
Валентность 1 и 2
Плотность при 20 °С 8.89 т/м3
Удельное сопротивление при 20 °С 1.7 10-8 Ом×м.
Температурный коэффициент сопротивления 4.3 10-3 1/К
Теплоемкость 386 Дж/(кг×К)
Теплопроводность ~ 400 Вт/(м×К)
Температура плавления 1083 °С
Прочность при растяжении 200 МПа

Применение меди в энергетике достаточно широко — различные проводники, кабели, шнуры, шины, плавкие вставки, обмотки трансформаторов и катушек.

Свойства алюминия.
Алюминий — мягкий материал светло-серого цвета.
Атомный номер — 13
Атомная масса — 27
Валентность 3
Плотность при 20 °С 2.7 т/м3
Удельное сопротивление при 20 °С 2.8 10-8 Ом×м
Температурный коэффициент сопротивления 4 10-3 1/К
Теплоемкость 950 Дж/(кг×К)
Теплопроводность ~ 200 Вт/(м×К)
Температура плавления 660 °С
Прочность при растяжении 80 МПа

Сопоставление этих материалов по наиболее важным для практики параметрам показывает, что они сильно отличаются по плотности, теплоемкости, прочности при растяжении. Любопытно, что произведение теплоемкости на плотность — мало отличается у этих материалов (~30%) Тот факт, что у алюминия мала механическая прочность вынуждает армировать алюминиевые провода стальными сердечниками. При этом ток протекает по алюминию (у стали удельное сопротивление примерно в 5-10 раз выше чем у алюминия), а механическую прочность обеспечивает сталь.

Для изготовления проводов используют алюминий, медь, бронзу, а также сочетания этих элементов со сталью. При сечении до 10-15 мм2 обычно используют однопроволочные провода, при большем сечении — много проволочные, скрученные провода. Марки проводов А, АЖ, АН, АКП, АС, Б, БрФ, М, Мк и т.п. Наиболее популярные провода для ВЛ — сталеалюминиевые марки АС, например АС 95/16 означает, что в поперечном сечении 95 мм2 алюминия и 16 мм2 стали.

После прочтения съесть!