Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки

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.

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.

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.

Клеммники

Перечень инструмента и расходных материалов электрика включает в себя клеммные колодки. Клеммники – медные или из латуни покрытые слоем никеля, рассчитанные под провода определённого сечения и покрытые слоем изолирующего пластика. Фиксацию проводов обеспечивают 2 небольших винта.

Соединяя клеммниками медь и алюминий следует правильно зажать винты-фиксаторы. Если их перетянуть, то можно повредить алюминиевые жилы, что не очень хорошо отразится на дальнейшей эксплуатации электропроводки. Поэтому необходимо найти золотую середину: затянуть не слишком туго, но добиться качественного контакта.

https://youtube.com/watch?v=AfdybUU-7tE

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.

Медь

Cu — медь.

Примеры применения

Провода.Гибкие многожильные провода различного сечения.Гибкие тоководы. Теплоотводы. Радиаторы охлаждения процессора. Центральный стержень изготовлен из меди, он хорошо отводит тепло от кристалла процессора, а алюминиевый радиатор с развитым оребрением уже охлаждает сам стержень.При изготовлении фольгированных печатных плат.Техника сверхвысокого вакуума.Аноды рентгеновских трубок.

Интересные факты о меди

• Медь — достаточно дорогой металл, поэтому недобросовестные производители стараются экономить на нем. Занижают сечение проводов (когда написано 0,75 мм2, а фактически 0,11 мм2). Окрашивают алюминий «под медь» в обмотках, внешне обмотка выглядит как медная, а стоит соскрести изоляцию — оказывается, что она сделана из алюминия. Этим грешат и китайские, и отечественные производители, кабель сечением 2,5 мм2 вполне может оказаться сечением 2,3 мм2, поэтому запас прочности и входной контроль не будут лишними. Разумеется, надежность контакта в электроарматуре жилы сечением 2,3 мм2, рассчитанной на жилу 2,5 мм2, будет невысокой.
• Медь окрашивает пламя в зелёный цвет, это свойство использовали для обнаружения меди в руде, когда не был доступен химический анализ. Зеленый след в пламени — показатель наличия меди. (но не всегда, зеленую окраску пламени могут давать ионы бора)
• Медь — мягкий металл, но если добавить к меди хотя бы 10% олова, получается твёрдый, упругий сплав — бронза. Именно освоение получения бронзы послужило названием к исторической эпохе — бронзовому веку. Добавка к меди бериллия дает бериллиевую бронзу — прочный упругий сплав, из которого изготавливают пружинящие контакты.
• Медь — один из немногих мягких металлов с высокой температурой плавления, поэтому из меди изготавливают уплотнительные прокладки, например для высокотемпературной или вакуумной техники. Например, уплотнительная прокладка пробки картера двигателя автомобиля.
• При механической обработке (например волочении) медь уплотняется и становится жёсткой. Для восстановления исходной мягкости и пластичности медь «отжигают» в защитной атмосфере, нагревая до 500-700 °C и выдерживая некоторое время. Поэтому некоторые медные изделия твёрдые, а некоторые мягкие, например медные трубы.
• Медь не даёт искр. Для работы во взрывоопасных местах, например на газопроводе, используют искробезопасный инструмент, стальной инструмент покрытый слоем меди или инструмент изготовленный из сплавов меди — бронз. Если таким инструментом случайно чиркнуть по стальной поверхности он не даст опасных искр.
• Так как температурный коэффициент сопротивления для чистой меди известен, из меди изготавливают термометры сопротивления (тип ТСМ — Термометр Сопротивления Медный, есть еще ТСП — Термометр Сопротивления Платиновый). Термометр сопротивления — это точно изготовленный резистор, навитый из медной проволоки. Измерив его сопротивление, можно по таблице или по формуле определить его температуру достаточно точно.

Что учесть при выборе проводки

Медь и алюминий хорошо проводят электрический ток. Большая часть существующей проводки производится из этих металлов. Но между ними существуют отличия. Чтобы решить, какая проводка нужна в вашем случае, необходимо учесть следующие факторы:

1. Медный провод выдерживает больший ток, если говорить о равном сечении.
2. Алюминий обладает более высоким удельным электрическим сопротивлением. При одинаковых пропускаемых мощностях он нагревается сильнее меди.
3. Кабеля из меди стоят дороже. Этот металл менее распространен в природе.
4. Алюминий ломкий. Это вызывает трудности при монтаже.

Кабель алюминиевый АПВ 2х2,5

Недостатки медного кабеля

Медный кабель является популярным выбором для передачи электроэнергии и сигналов из-за своих преимуществ, однако он также имеет свои недостатки. Рассмотрим основные из них:

• Дорогостоимость: Медный кабель обычно стоит дороже алюминиевого кабеля из-за высокой стоимости меди и более сложного процесса ее обработки.
• Тяжесть: Медный кабель весит больше, чем алюминиевый кабель того же сечения. Это может создать проблемы при установке и транспортировке.
• Подверженность к коррозии: Медь подвержена коррозии, особенно во влажных и агрессивных окружающих условиях. Окисление меди может привести к снижению электропроводности и необходимости замены кабеля.
• Магнитная восприимчивость: Медь является магнитносвязанным материалом, что может вызывать проблемы с электромагнитной совместимостью и электромагнитным излучением.
• Уязвимость к повреждениям: Медный кабель менее гибкий и устойчивый к механическим повреждениям, таким как перегибы и изгибы. Это может привести к обрыву провода и проблемам с передачей сигнала или энергии.

В целом, медный кабель обладает множеством преимуществ, но его недостатки также необходимо учитывать при выборе подходящего типа кабеля для конкретных потребностей.

Почему нельзя соединять старую алюминиевую проводку и медные провода

При длительной эксплуатации возникает необходимость замены части электрического кабеля. Также в ходе ремонта проводится дополнительное разветвление проводки ради получения дополнительных точек электропитания.

В этой ситуации возникает необходимость стыковки алюминиевого и медного элементов.

Проблема соединения связана с двумя факторами:

1. Различное удельное сопротивление у двух металлов. Даже надежная скрутка будет подвергаться внешнему воздействию из-за большего теплового расширения алюминия.
2. Наличие оксидных пленок. Такие элементы есть у обоих веществ, но имеют различное сопротивление. Это способствует еще большему повышению температуры в месте соединения.

При эксплуатации под нагрузкой в точке контакта появляется искрение, что препятствует нормальной проводимости тока и создает условия для возникновения возгорания.

Несмотря на такую ситуацию, соединение меди и алюминия возможно. С этой целью используют специальные технологичные приемы:

• лужение при помощи паяльника и припоя – подходит для обработки медного провода;
• смазка – используется специальная смазка для предотвращения окисления металла в месте контакта;
• применение металлических переходников.

Среди представителей последней группы известны следующие приспособления:

1. Соединения типа «орешек». Представляют собой три параллельные пластины, где между двумя соседними элементами закладываются разные провода. Соединение укладывается в пластиковый короб.
2. Клеммные колодки. Распространенный и недорогой способ. При закладке проводов с двух сторон следует только не допускать касания внутри между собой.
3. Болтовое соединение. Такой способ отличается простотой конструкции при недоступности других способов. Два проводника разделены между собой шайбами подходящего диаметра, насаженные на болт.
4. Пружинные клеммы. Готовое изделие целесообразно применять при монтаже. Способ отличается простотой и надежностью крепления.

Любой способ позволяет уйти от возможного скручивания проводов, и повышает безопасность при использовании электрической энергии.

Медные провода: когда стоит использовать

Медные провода являются одним из наиболее популярных и распространенных материалов для проводки.

Плюсы использования медных проводов:

• Высокая электропроводность: медь является одним из лучших проводников электричества. Это позволяет медным проводам эффективно передавать электрическую энергию без значительной потери.
• Высокая степень надежности: медные провода обладают высокой механической прочностью и устойчивостью к различным внешним воздействиям, таким как вибрации, температурные изменения и коррозия.
• Долговечность: медные провода обычно имеют долгий срок службы, так как медь не подвержена окислению и обладает высокой устойчивостью к коррозии.
• Повышенная безопасность: медные провода обладают высокой огнеустойчивостью и малой теплопроводностью, что делает их более безопасными при использовании в электрических системах.

Однако существуют случаи, когда использование медных проводов может быть неоправданным:

• Высокая стоимость: медь является более дорогим материалом по сравнению с алюминием. На больших расстояниях или в случаях, когда требуется большой объем проводки, использование медных проводов может значительно увеличить общую стоимость проекта.
• Больший вес: медные провода весомнее алюминиевых проводов, что может создавать проблемы с установкой и транспортировкой в некоторых ситуациях.

Таким образом, использование медных проводов оправдано, когда требуется высокая электропроводность, надежность, долговечность и безопасность. Необходимо учитывать стоимость и вес медных проводов при принятии решения и выборе оптимального материала для проводки.

Полезные советы

Очень важно правильно ориентироваться в основных нюансах монтажа медной электропроводки, поэтому вот несколько советов:

Количество розеток нужно выбирать в каждом случае индивидуально – по количеству и мощности эксплуатируемых электроприборов в той или иной комнате

Также важно учитывать удобство их эксплуатации, чтобы не приходилось ограничивать себя, включая электроприборы поочередно. При монтаже медной проводки нужно учитывать возможное увеличение нагрузки на электропроводку и количество розеток в будущем, так как электрика монтируется не на один год.
Обязательно необходимо иметь заземление в жилом помещении.
Дополнительно медная проводка должна быть защищена автоматическими выключателями и УЗО

Данные аппараты защитят электропроводку от короткого замыкания, перегрузки и утечки тока.
При монтаже электропроводки главное выполнить правильный расчет сечения всех линий электропроводки и правильно выбрать защитные аппараты – от этого зависит надежность монтированной электропроводки.
В помещения с повышенной влажностью кабель должен быть дополнительно защищен гофрой

Розетки и выключатели, находящиеся в таком помещении, должны быть защищены от воздействия влаги. Также светильники в таких помещениях должны иметь защиту от влаги.
Несмотря на множество преимуществ медного провода нужно при покупке убедится, что это не ТУшный кабель, а выполненный по ГОСТ, иначе жилы могут не соответствовать указанным характеристикам. О том, как определить сечение кабеля перед покупкой, мы рассказали в отдельной статье.

Данные аппараты защитят электропроводку от короткого замыкания, перегрузки и утечки тока.
При монтаже электропроводки главное выполнить правильный расчет сечения всех линий электропроводки и правильно выбрать защитные аппараты – от этого зависит надежность монтированной электропроводки.
В помещения с повышенной влажностью кабель должен быть дополнительно защищен гофрой. Розетки и выключатели, находящиеся в таком помещении, должны быть защищены от воздействия влаги. Также светильники в таких помещениях должны иметь защиту от влаги.
Несмотря на множество преимуществ медного провода нужно при покупке убедится, что это не ТУшный кабель, а выполненный по ГОСТ, иначе жилы могут не соответствовать указанным характеристикам. О том, как определить сечение кабеля перед покупкой, мы рассказали в отдельной статье.

Сделав проводку, используя медный кабель, можно не беспокоится о том, что с ним возникнут какие-то проблемы и он прослужит не один десяток лет. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Будет полезно прочитать:

• Как заменить проводку в квартире
• Как составить схему электропроводки
• Как выбрать автоматический выключатель

Преимущества

Этот металл обладает малым весом. Это преимущество сильно сказывается в тех ситуациях, когда нужно использовать большое количество алюминиевого кабеля. Так, легкость этого металла делает алюминиевый кабель фаворитом при прокладке ЛЭП. Стоит отметить, что алюминий — это очень распространенный металл, и он стоит меньше меди. Собственно эти два фактора и стали причиной использования алюминиевой проводки при строительстве жилья в СССР.

Еще одной чертой, которую можно отнести к преимуществам, является стойкость к коррозии. Хотя здесь есть свои нюансы. Дело в том, что поверхность алюминия при контакте с воздухом сразу (практически мгновенно) окисляется. Сверху образуется пленка, которая в дальнейшем защищает всю остальную часть проволоки от окисления. Минус заключается в плохой способности пленки проводить ток. В результате в местах соединения кабелей возникают проблемы в прохождении тока.

Расчет сечения провода электропроводки по мощности подключаемых электроприборов

Недостатки алюминиевого кабеля

Алюминиевая проводка характеризуется высоким удельным электрическим сопротивлением. Это сопротивление равняется 0,0271 Ом х кв.мм/м. Учитывая данный факт, в новейших редакциях ПУЭ отмечается, что в квартире или доме можно использовать только ту алюминиевую проводку, поперечное сечение которой превышает 16 кв. миллиметров.

В конечном итоге получается так, что для обеспечения необходимого уровня пропускной способности нужно использовать кабель с большим сечением. Другими словами нужно монтировать проводку, которая имеет большую толщину. Если сравнивать проводку из меди, то она обладает таким удельным электрическим сопротивлением, которое равняется 0,0175 Ом х кв.мм/м.

Такая проводка более эффективная и для использования в доме можно брать медный кабель с меньшим поперечным сечением. Как уже было отмечено выше, алюминий способен окисляться и пленка, образующаяся во время этого процесса, имеет плохую токопроводимость. Здесь есть еще один нюанс: эта пленка образуется из верхней части провода. В результате происходит небольшое уменьшение его поперечного сечения, а в результате растет сопротивление.

Так как пленка на алюминиевой проводке обладает высоким сопротивлением, то в местах соединения отдельных частей проволоки растет переходное сопротивление. Вследствие этого проявляется в нагревании проводки в таких местах. В тех ситуациях, когда возрастает нагрузка на алюминиевую проводку, она начинает нагреваться. Если провод обладает достаточным поперечным сечением, то ничего страшного нет. Однако если проводка не рассчитана на такую нагрузку или используется больше своего нормированного срока эксплуатации, то это обязательно приводит к ее нагреву.

Последний факт можно назвать очень плохим для мест соединения. Дело в том, что при нагревании алюминия происходит изменение его формы и пластичности. Конечно, проволока расширяется. После того, как нагрузка исчезла и кабель остыл, он набирает привычной формы. Однако после неоднократного повторения таких процессов происходит ослабление контакта концов электропроводов.

Алюминий также обладает высокой хрупкостью. Она сильно возрастает после того, как он перегревается. Что касается срока службы, то для алюминиевой проводки он составляет 25 лет. После этого нужно устанавливать другой тип проводки.

Преимущество медных проводов перед алюминиевыми

Провода, токоведущая жила которых выполнена из электротехнической меди, несмотря на бОльшие вес и стоимость, имеют ряд преимуществ перед алюминиевыми проводами.

1) Электропроводность

Медь является металлом с высокой проводимостью, уступающим по этому параметру только серебру. Сопротивление 1 метра кабеля сечением 1мм² составляет 0,017Ом, в отличие от алюминия, у которого этот показатель составляет 0,028Ом.

Следовательно, для одной и той же нагрузки необходимо выбирать провод из алюминия большего сечения.

Например, номинальный ток обычной розетки для скрытой проводки составляет 16А. Для подключения этого устройства необходимы медный провод сечением 1,5мм² или алюминиевый 2,5мм².

Справка! Клеммы некоторых современных розеток и выключателей не рассчитаны на подключение к ним кабелей сечением более 2,5мм².

2) Окисление

Все металлы, кроме благородных, с течением времени покрываются окисной плёнкой, ухудшающей контакт. Медные провода окисляются намного медленнее алюминиевых, в месте контакта с другими проводами или клеммами не окисляются совсем и при необходимости окисную плёнку легко удалить наждачной бумагой.

Алюминиевые кабеля окисляются в течение нескольких секунд пребывания на открытом воздухе, а удалить плёнку практически невозможно. Хотя она не видна невооружённым глазом, окислы ухудшают контакт с другими элементами, что может привести к нагреву соединения и выходу его из строя.

3) Механическая прочность

Токопроводящие жилы из меди имеют более высокую прочность «на разрыв» и выдерживают большее количество перегибов, чем алюминиевые. Это позволяет изготавливать их меньшего сечения, соответственно, они будут иметь меньший вес, наружный диаметр и цену и их сечение можно более точно подобрать исходя из мощности и тока нагрузки.

Минимальное сечение токопроводящих жил из алюминия составляет 2,5мм², что приводит к перерасходу провода и требует штроб, гофрированных рукавов и кабель-каналов большего размера, чем медные кабеля.

4) Теплопроводность

Во время работы места соединений кабелей и других деталей нагреваются. Это нежелательное явление, которое может привести к разрушению изоляции и выходу электропроводки из строя.

Лишнее тепло отводится различными путями, в том числе через провода, поэтому, чем выше коэффициент теплопроводности, тем лучше металл охлаждает место соединения:

• медь имеет коэффициент 389,6 Вт/м*°С;
• алюминий 209,3 Вт/м*°С.

Соответственно, медные провода охлаждают место соединений почти в два раза лучше

Это особенно важно в переходных коробках, где провода являются единственным путём охлаждения

5) Способы соединения

Соединение медных проводов производится теми же способами, что и алюминиевые, но есть метод, малоприменимый к токопроводящим жилам из алюминия. В связи с особенностями материала, медные провода легко паяются оловянно-свинцовыми припоями и нейтральным флюсом, например, канифолью. Это обеспечивает надёжный контакт проводов между собой, а так же со стальными элементами конструкции.

6) Падение напряжения

Кроме нагрева провода, при прохождении тока по кабелю происходит падение напряжения в конечной точке линии. Оно тем больше, чем выше сопротивление провода.

Медные провода имеют более низкое сопротивление, соответственно при расчёте потерь можно выбрать кабель меньшего сечения.

7) Температурный коэффициент сопротивления

При повышении температуры сопротивление металлов растёт, что при протекании электрического тока приводит к ещё большему нагреву. Такая характеристика материала называется температурным коэффициентом сопротивления (ТКС).

Медь имеет немного меньший ТКС, что делает работу линий более стабильной. В условиях квартиры этот фактор не имеет решающего значения, однако в случае, если проложена алюминиевая проводка в квартире, менять или нет, это является дополнительным голосом в пользу медных кабелей.

Вес и цена кабеля

Единственным минусом медных кабелей является более высокий вес и цена кабеля. Для примера можно сравнить два вида проводов, рассчитанных на одинаковую мощность электроприборов:

• Медь. Вес 100м кабеля ВВГнг3*2,5 12кг. Цена 1989р.
• Алюминий. Вес 100м кабеля АВВГнг 3х2,5 8 кг. Цена 1010р.

Полезные рекомендации

В завершение приведем несколько советов, которые должны быть учтены при организации проводки:

1. В случае самостоятельного проектирования проводки в доме или квартире, лучше выбирать медные провода. При меньшем сечении они выдерживают большее токи и более стойки к частым сгибаниям. Не менее важный момент — объем. Медные провода компактны, что упрощает процесс создания штробы. Например, при подключении приемника мощностью 7-8 кВт алюминиевый провод должен иметь сечение около 8 мм. В кабеле три жилы и плюс оплетка. В итоге общий диаметр составляет около 1,5 сантиметров. Для сравнения медь может иметь сечение 4 кв.мм, а общий диаметр — не более сантиметра.
2. При установке розетки должен использоваться трехжильный кабель, с заземляющим проводом. Расстояние розетки от пола — 30 см. При организации осветительной цепи допускается применение кабелей с двумя жилами (заземление здесь не нужно).
3. Запрещено вешать всю нагрузку на одну пару проводов (тем более, если они алюминиевые). Оптимальный вариант — разделение цепи на несколько линий. Например, через один автомат питается ванная, через другой — освещение, через третий — кухня и так далее. Сечение провода для кухни и ванной должно быть 4 или 6 кв.мм, а для цепи освещения — 1,5 или 2,5 мм.

Сложнее всего обстоят дела в старых квартирах, где смонтированы алюминиевые провода, которые отжили свой ресурс и требует замены. Проводка сечением 2,5 кв.мм выдерживают нагрузку не более 20 Ампер, чего недостаточно для современных электроприемников. Кроме того, изоляция проводов со временем теряет эластичность и постепенно разрушается. В такой ситуации единственным решением является полная замена проводки на медные провода.

Подробнее, почему стоит заменить алюминиевую проводку на медную в старом доме, смотрите в этом видео: