Алюминий проводит ток, кроме того, металл является одним из лучших существующих проводников. Из него изготавливают токопроводящие шины, кабельные наконечники и гильзы, кабель для воздушных линий электропередач, СИП (самонесущий изолированный провод) и провода меньшего сечения (для бытовых или производственных нужд), коаксиальный телевизионный кабель.
Сопротивление металла
Алюминий хорошо проводит ток, это металл, обладающий малым удельным весом, легко поддающийся литью и иным способам обработки. Показатель электропроводности ставит его на 4 место, уступая лишь серебру, меди и золоту.
Интересно! Хотя по ряду характеристик алюминий лучше меди, в условиях долгосрочной эксплуатации он не так предпочтителен из-за высокой хрупкости и ломкости.
Относительно показателя сопротивления алюминия, в электротехнической отрасли различают 2 термина:
Значение электропроводности, величина которого характеризует скорость передачи электрического тока из пункта «А» в пункт «Б». Чем выше цифра, тем лучше металл осуществляет транспортировку напряжения. Например, при температуре 20°С, меди свойственно значение 59,5 млн. См/м (Сименс на метр). Алюминию всего 38 млн. см/м. Показатель электросопротивления. Чем больше значение, тем сложнее передаётся электричество. Удельный показатель медного провода равен 1,01724-0,0180 мкОм/м (микроОм — метр), алюминиевого – 0,0262-0,0295 мкОм/м.
Важно! Одним словом, алюминий хороший проводник тока. Имеет отличные показатели проводимости и сопротивления, но всё же уступает меди.
Иные свойства
Сегодня алюминия производится практически в 2 раза больше, чем меди. А в сравнении со всеми добываемыми металлами, он уступает только стали. Это подтверждает, что с каждым годом электротехническая отрасль наращивает обороты его использования. Объясняется это целым рядом причин, которые мы рассмотрим далее.
Электрические показатели алюминия
Согласно «Международному стандарту по отожженной меди» (IACS), последней присвоен показатель в 100% проводимости. В соответствии с вышеперечисленной информацией, алюминий проводит электричество лишь со значением в 61% в эквиваленте общепринятому стандарту.
Таким образом, равное процентное соотношение будет достигнуто только при больших поперечных сечениях. В виду того, что медь существенно тяжелее алюминия, такой «увеличенный» в массе проводник всё равно окажется легче медного.
Этот факт доказан путём сложных математических расчётов, результат которых показывает, что 1 кг. алюминия обеспечивает равную скорость проводимости, что 2 кг. меди. Потому, если этого не требуют определённые технические условия к размеру проводников, медь заменяется алюминием.
Полезно! Если для использования в домашней проводке вес электрического провода особой роли не имеет, то в применении на ВЛЭ (воздушных линиях электропередач) масса токоведущих жил сказывается значительно. Поэтому берётся тот, который легче, то есть алюминиевый.
Показатель прочности
При условии одинакового сечения медные жилы прочнее алюминиевых. Хотя, этот показатель легко увеличить за счёт легирования или термомеханической обработки, либо увеличить сечение.
Значения, приведённые в таблице, показывают, что алюминий проводит ток, но уступает меди в показателе «на разрыв». Тем не менее, он способен выдерживать собственный вес и не так перегружает опоры ВЛЭ, как медный.
Помимо этого, прессование алюминия подразумевает получение поперечных сечений сложных форм, чего нельзя получить из стали. Исходя из таких объективных причин новые элементы могут быть сконструированы так, что они окажутся наиболее эффективными в сравнении с допустимыми аналогами из других материалов.
Стойкость к коррозии
Алюминий не требует дополнительного окрашивания или покрытия цинком с целью защиты от коррозии. Естественное покрытие оксида предохраняет металл от последующего контакта с кислородом в воздухе и не допускает его дальнейшего окисления.
Интересно! При механическом повреждении защитного оксидного слоя, он мгновенно восстанавливается естественным путём
Срок службы
Продолжительность эксплуатации зависит от целого ряда условий. В первую очередь это температура и влажность. Хотя официально и озвучиваются цифры в 30 лет для меди и 15 для алюминия, на практике кабеля «отрабатывают» гораздо больше. В качестве примера можно привести дома сталинской или хрущёвской постройки. В некоторых из них до сих пор сохранилась «родная» электропроводка. Однако официальная информация озвучивается именно такими сроками.
Интересно! Иногда высказывается мнение, что такая электропроводка в доме опасна и может привести к возгоранию в результате перегрева контактов. Но такое может произойти с любым металлом, а причина скрывается не в его свойствах, а в плохом соединении или перегрузке линии. Аналогичные инциденты часто случаются в домах советской постройки. При проектировании квартир в 70-80-е гг. прошлого века никто не предполагал, что через несколько десятилетий они окажутся «наполнены» электроприборами, требующими большего сечения.
Небольшая историческая справка
При СССР не спрашивали, какой провод лучше, медный или алюминиевый
, просто потому, что для монтажа электропроводки медь почти не применялась. Многим из нас известно на личном опыте, что в любом доме, которому более 15-20 лет, основную задачу по энергопитанию квартир до сих пор выполняют именно алюминиевые провода. Кстати, внутренняя проводка изготовлена из того же материала, и это иногда становится огромной проблемой, но об этом чуть ниже.
При Союзе не всегда заботились о качестве жизни своих граждан, поэтому могли изготавливать продукцию из более дешевых ингредиентов, ведь масштабы экономии в пределах огромной страны были впечатляющими. Для объективности следует сказать, что мало кто планировал эксплуатировать жилые дома не 15-20 лет, а 30-40-50, и многие из них простоят еще пару десятилетий. И замена разрушающейся проводки решилась бы просто – все равно были бы построены новые, возможно, более комфортабельные здания, а электролинии не превратились бы в неприятное и чрезвычайно опасное «нечто». Кроме того, в то время не было таких нагрузок на электролинии, а значит закладывать избыточную мощность в кабеля не было резона.
Преимущества и недостатки алюминиевой проводки
Повальное применение алюминиевой проводки практиковалось в зданиях старой постройки. Основный критерий в те времена был – лёгкая доступность и низкая себестоимость металла. Вероятности недостатка сечения кабеля в те времена не рассматривались из-за отсутствие электрической бытовой техники в квартирах среднестатистических граждан.
Положительные факторы
Небольшая масса алюминиевого провода делает его популярным при монтаже высоковольтных линий электропередач. Это условие уже озвучивалось ранее, поэтому рассмотрим ещё ряд иных аспектов:
Сравнительно низкая цена металла и изделий из него. Этот фактор играет роль при прокладывании длинных линий. Например, для полной электрификации загородного дома может понадобиться более 1 000 м. провода. Стойкость к химическим окислениям. Это условие актуально с учетом того, что жилы скрыты пластмассовой изоляцией. Стойкость участков, не имеющих изоляции. Как упоминалось ранее, на поверхности алюминия образуется защитная плёнка, которая не допускает возникновения окислительных процессов.
Недостатки металла
Несмотря на то, что алюминий проводит ток и имеет ещё целый спектр отличительных характеристик, повсеместного использования такой проводки не произошло по следующим причинам:
Металлу свойственен высокий показатель удельного сопротивления с соответственной склонностью к нагреву и последующему возгоранию. В связи с этим для электрификации коттеджа не рекомендуется использовать алюминиевый провод с сечением менее 16 мм. При постоянно нагрузке (длительном подключении энергопотребителей), ослабляются контакты. Объясняется этот факт частым нагревом и остыванием участков. Алюминиевые жилы намного быстрее переламываются в результате изгиба, что существенно снижает срок службы.
Преимущества алюминиевых проводов
Несмотря на целую группу серьезных недостатков, кабеля из алюминия все еще широко применяются как для бытовых, так и для профессиональных целей, несмотря на ряд установленных законом ограничений. И это понятно, если ознакомиться с перечнем их основных достоинств:
- масса
. Удельный вес алюминия составляет 2.7 г/см3, а его «конкурента» по кабельным изделиям, меди, — 8.96 г/см3. Сложно не согласиться, что транспортировать, разгружать и раскатывать катушку, барабан или бухту более легкого металла гораздо проще. Если же речь идет о километрах кабельной продукции, например, для монтажа ЛЭП, то преимущество становится очевидным, - стоимость
. Весомый аргумент при выборе материала для кабельной продукции, особенно в масштабных проектах. Согласно рыночным данным, алюминиевый провод стоит в 4-5 раз дешевле, чем аналогичный по техпараметрам медный. Например, за 1 метр медного ВВГ 4х4 (ож) вы бы отдали минимум 96 рублей, при этом цена АВВГ 4х4 (ож) – всего 22 рубля.
Медь и алюминий
Необходимость замены участка электропроводки может возникнуть при разных обстоятельствах (при повреждении, прокладке дополнительной ветви, иных причинах). В этой ситуации соединяется «медь с медью» или «медь с алюминием». Контакты из разных металлов требуют особого внимания, а причина кроется в следующем:
Отличаются разным удельным сопротивлением. Даже прочно закрученный контакт со временем ослабнет из-за склонности алюминия к тепловому расширению. Медь также имеет оксидную защитную плёнку. Однако от алюминиевой она отличается разным сопротивлением, в результате чего это отражается в повышении температуры контакта.
Важно! Находящиеся под нагрузкой соединения способны стать источником появления искр, что негативно сказывается на пропускной способности жилы и может стать причиной возникновения пожара.
Соединение медного и алюминиевого провода допустимо. Однако для этого необходимо придерживаться следующих способов:
Предварительно залудить медь паяльником и припоем. Обработать контакт специальной антиокислительной смазкой. Использовать специальные металлические приспособления (переходники): «Орешек»; Выполнено из 3 параллельных пластин, в которым между крайними закладывается токоносящая жила; Клеммные самозажимные или винтовые колодки; Опрессовка; Болтовое соединение; Пружинные клеммы.
