Алюмінієва проводка: плюси і мінуси

Лише два металу отримали широке поширення в якості провідників електрики. Причому як в житлових будинках, так і у виробничих і промислових об'єктах. При цьому алюмінієва проводка була популярна в основному в радянський час. У сучасному будівництві цей метал заборонений для прокладки електричних комунікацій, що його замінює мідь. Півстоліття тому навантаження на електричну мережу була не так велика, порівняно з сьогоднішнім днем. Незмінними атрибутами на той час були холодильник, телевізор, кілька ламп розжарювання. Сім'ї з хорошим достатком набували пилососи, праски, торшери. Все це чудово витримувала проводка перерізом 1.5 мм 2 .


Однак прогрес невпинно крокує вперед, його вже не зупинити. Тепер же практично в кожному будинку є комп'ютер, який у залежності від характеристик споживає не так вже й мало електроенергії. Також сюди можна додати СВЧ-печі, пральні машини, що працюють в автоматичному режимі, та іншу сучасну телевізійну і побутову техніку. У зв'язку з цим виникає резонне питання про доцільність подальшої експлуатації алюмінієвої проводки в квартирі або приватному будинку. Спробуємо розібратися, але насамперед - коротка теоретична частина.

Трохи теорії

Всі ми знаємо ще з уроків з фізики, що електричний струм – це впорядкований рух заряджених частинок, якими виступають електрони, на які впливає сили електричного поля. ці частинки, рухаючись по провіднику, неминуче стикаються з протидією званим опором, що вимірюється в омах (Ом).


А так як провідники мають циліндричну форму, то розрахунок опору ведеться за цією формулою: r = ? * l /s, де:

r – електричний опір провідника (Ом);

? – питомий електричний опір матеріалу провідника (Ом*мм 2 /м);

l – довжина провідника (м);

s – площа поперечного перерізу провідника (мм 2 ).

Саме з цієї причини і використовуються алюміній і мідь - за рахунок низького питомого опору. У алюмінію r – 00294 Ом*мм 2 /м, у міді воно трохи менше r – 00175 Ом*мм 2 /м. Під час руху електричних зарядів з алюмінієвої проводки вона нагрівається. І чим вище опір, тим більший нагрівання. І це не приносить користі. Крім того, температура залежить від іншого показника – щільності струму, яка визначається за формулою: ? = I /s, де:

? – щільність струму, (а/мм 2 );

I – величина струму, (а);

S – площа поперечного перерізу провідника, (мм 2 )

Який же метал краще всього підходить для електропроводки квартир і приватних будинків? Розглянемо властивості алюмінію та міді, а також розберемо, мабуть, всі наявні переваги і недоліки кожної проводки.

Властивості алюмінію

Безсумнівна перевага алюмінію полягає в його малій вазі. З цієї причини прокладка такої проводки нескладна. Легка вага металу обумовлений низькою щільністю, яка в три рази менше, ніж у заліза і міді. Але в той же час по міцності 13 елемент їм не поступається. Поряд з електропровідністю, матеріал має високу теплопровідність. Однак алюмінієву проводку можна сильно нагрівати, оскільки температура плавлення металу дорівнює 660°C. 13 елемент періодичної системи Менделєєва займає третю позицію за поширенням в земній корі, поступаючись першістю кисню і кремнію серед всіх атомів. Але в порівнянні з іншими металами алюміній на першому місці.

Властивості міді

Мідь є пластинчастим металом рожево-червоного відтінку, як і алюміній, має високу тепло - і електропровідність. Плавиться при температурі 1083°C, а закипає при 2567°C. Щільність міді дорівнює 892 г/см 3 . При взаємодії з повітрям утворюється щільна зелено-сіра плівка, яка захищає метал від подальшого окислення. В природі метал може зустрічатися у чистому вигляді – самородки при цьому досягають у вазі декількох тонн. Також мідь можна виявити в складі інших сполук. Найчастіше це сульфіди, які формуються в осадових гірських породах або субстрати. З цих сполук мідь легко отримати чинності невеликий температури плавлення. Порівнюючи мідну і алюмінієву проводку, неможливо обійти стороною ще одне властивості цього металу. Мідь має унікальну колірну забарвлення, як у золота і осмію. Але для електропроводки куди важливіше є те, що при ударі не виникає іскри. Ця властивість дозволяє використовувати метал в умовах підвищеної пожежонебезпеки.

Переваги алюмінієвої проводки

Найголовніша перевага – це, звичайно ж, вартість, яка доступна багатьом споживачам. Саме з цієї причини в радянський час всі житлові об'єкти оснащувалися алюмінієвої проводкою. Поряд з цим, є ще деякі переваги:

Невелика вага, який дозволяє виробляти легкий монтаж ЛЕП, особливо коли необхідно прокласти кілька десятків, а то і сотень кілометрів проводів.

Алюміній стійкий до окислювальним процесам за рахунок утворення захисної плівки.

У той же час недоліки теж є, про яких мова піде нижче.

Недоліки алюмінієвої проводки

Характерним мінусом можна вважати крихкість металу. З цієї причини нерідко проводу ламаються при перегріві. Зазвичай термін служби алюмінієвої проводки становить не більше 30 років, по закінченні яких проводка потребує оновлення. Серед інших мінусів варто зазначити:

Високі показники питомого опору і схильність до нагрівання. У зв'язку з чим не допускається використовувати для електропроводки дроти з перерізом не менше 16 мм 2 (вимоги ПУЕ, 7-а редакція).

З-за того, що дроти часто нагріваються і остигають, з часом відбувається ослаблення контактних з'єднань.

Та утворює плівку, яка захищає їх від окислення, має низьку електропровідність.

Як можна помітити, слабких сторін у алюмінієвої проводки все ж більше, ніж переваг. Подивимося, як йде справа з застосуванням міді.

Плюси мідної проводки

Алюмінієва проводка витримує лише невелику навантаження, більш сильний струм для неї неприйнятний. Чого не можна сказати про аналог з міді. Її проводу стійкі до вигинів, за рахунок чого не обламуються в ході тривалої експлуатації. До того ж варто відзначити поліпшену електропровідність, а окислювальні реакції жодним чином не позначаються на працездатності всієї проводки. Мідний дріт перетином 1 мм 2 здатний витримати навантаження номіналом 2 кВт. А це в два рази вище, ніж у алюмінієвого аналога. Що стосується терміну служби, то він помітно більше. Якщо у алюмінієвої проводки він складає не більше 30 років, то у мідного аналога – до півстоліття. Гнучкість мідних проводів дозволяє істотно полегшити монтаж. До того ж таку проводку найлегше підключити до електричної арматурі (розетки, вимикачі та інше). А за рахунок меншого опору в 13 рази знижуються втрати струму.

Мінуси мідної проводки

Головний і, мабуть, єдиний недолік мідної проводки полягає у високій вартості. При необхідності використовувати технологічні дроти, які мають багато жив, укладених в особливу оплітку, кінцева ціна може вдвічі перевищувати алюмінієвий аналог.

Можна з'єднувати мідь з алюмінієм?

Іноді виникає необхідність замінити не всю алюмінієву проводку, а тільки її частина. В цьому випадку, коли вибирається мідний провідник, не уникнути контакту з алюмінієвим провідником. При такому з'єднанні існує певний ризик, в результаті чого може виникнути аварійна ситуація. Вся справа в тому, що під час експлуатації на проводах утворюється окисна плівка, за рахунок якого і забезпечується з'єднання між провідниками. Але у кожного металу вона має свої електрохімічні властивості. З часом опір збільшується, відповідно, проводи нагріваються більше, що в кінцевому підсумку може призвести до займання. Неприємностей можна уникнути, а для цього досить дотримуватися певних правил з'єднання алюмінієвої і мідної проводки:

з'єднання «горішок»;

болтове з'єднання;

клеми;

колодки.

Це дозволить уникнути перегрівання у місці з'єднання різних провідників. Тільки ні в якому разі не допускається такий метод з'єднання, як скручування, так як це призводить до перегріву і - як наслідок – до пожежі.

З'єднання «горішок»

Замінюючи стару алюмінієву проводку новою, можна скористатися варіантом, який вже пройшов перевірку часом. Свою специфічну назву отримав через використання спеціальних затискачів. З'єднання проводів забезпечують спеціальні пластинки, яких може бути до 3 штук. Дроти закріплюються за допомогою затискних болтів. Примітно, що при такому способі виключається безпосередній контакт провідників, так як вони пов'язані через пластини.

Болтове з'єднання

Не менш надійним є і з'єднання проводки за допомогою болта. Трохи схожий на горіх, але є різниця. Алюмінієвий і мідний дріт з'єднуються на одному болте, тільки між ними поміщається шайба для виключення прямого контакту між ними. Потім все надійно фіксується гайкою. На завершення з'єднання варто добре ізолювати.

Клеми

Використання пружинних клем виду WAGO підходить для тих випадків, коли необхідно замінити всі дроти. Головна їхня перевага – це легкий монтаж і зручність кріплення проводів, за рахунок пружинного механізму. Тільки перед тим, як з'єднати алюмінієву проводку з мідною, потрібно попередньо зачистити обидва провідника на довжину 13-15 мм з країв. Після цього залишається помістити провід в монтажний отвір і зафіксувати невеликим важелем. Тільки варто зауважити, що використовувати такі клеми можна відносно проводки для освітлення. Велике навантаження викликає перегрів пружин і як наслідок – якість контакту погіршується. Відповідно знижується електропровідність.

Колодки

Використання колодок є одним з кращих способів з'єднувати алюмінієві дроти з мідними. З'єднувач виглядає як планка, виготовлена з діелектрика з металевими планками і клемниками для затиску всередині. Все, що потрібно – це добре зачистити провід, вставити їх в отвори і добре притиснути зажимом. Такий варіант підходить при використанні споживачів високої потужності. Пластини володіють достатньою товщиною, щоб витримувати велике навантаження. Завдяки цьому такому з'єднанню практично немає рівних.

Корисні поради

Декілька простих порад допоможуть у вирішенні питання, яка проводка краще - мідна або алюмінієва? До розеток повинен йти трижильний кабель (заземлюючий провід обов'язковий). При цьому відстань від розетки до підлоги повинна становити не менше 300 мм. А ось для проведення освітлення використовувати заземлюючий провід не потрібно, тобто двох жив достатньо. Вкрай не рекомендується, особливо у разі алюмінієвої проводки, навантажувати тільки один ланцюг – необхідно розділяти на кілька ліній. Наприклад, до одного автомату підключена тільки ванна кімната, до іншого - лише кухня, третій відповідає тільки за освітлення і т. д. В ході самостійного проектування проводки для свого будинку або квартири слід по можливості вибирати мідні дроти. По-перше, при меншому перерізі вони витримують великі значення струму і не ламаються при частому вигині. По-друге, мова йде про компактності. Взяти, приміром, споживач потужністю 7 або 8 кВт. У алюмінієвої проводки переріз жил не повинно бути менше 8 мм 2 . Кабель буде складатися з трьох жив і обплетення – в результаті товщина дроту збільшується до 4-5 див. У мідного дроту переріз менше – 4 мм 2 , а загальна товщина дроту не перевищує 2 див.