Atunci când planificați lucrări electrice într-o casă sau într-un apartament, se poate pune întrebarea care este mai bună: cabluri din cupru sau din aluminiu?
În acest articol, vom afla ce material ar trebui să fie utilizat atunci când cablajul de cablu electric în spațiile de locuit și luați în considerare avantajele și dezavantajele conductoarelor din cupru și aluminiu.
Cuprins
O comparație între cablurile din aluminiu și cele din cupru din punct de vedere al caracteristicilor tehnice
Pentru a înțelege diferențele dintre cupru și aluminiu, trebuie să luați în considerare și să comparați specificațiile acestora.
Proprietăți ale conductorilor
Principalele proprietăți electrice ale unui material conductor sunt rezistența electrică specifică, conductivitatea termică și coeficientul de temperatură al rezistenței. Proprietățile mecanice includ greutatea, rezistența, alungirea înainte de rupere și durata de viață în condiții normale de funcționare.
Rezistivitatea electrică
Rezistivitatea electrică - este capacitatea unui material de a rezista curentului electric în timp ce acesta trece printr-un conductor. Rezistența se calculează cu ajutorul formulei
Ρ = r⋅S/l,
unde l este lungimea conductorului, S este aria secțiunii transversale și r este rezistența.
Pentru comparație:
| Material conductor | Rezistivitatea electrică, Ohm-mm²/m |
|---|---|
| Cupru | 0,0175 |
| Aluminiu | 0,0300 |
După cum se poate observa în acest tabel, cuprul are o rezistivitate mai mică și, prin urmare, se încălzește mai puțin și conduce mai bine electricitatea.
Conductivitate termică
Conductivitate termică - este o proprietate a unui conductor care arată cantitatea de căldură care trece printr-un strat de materie pe unitatea de timp. Pentru a calcula cablu electric Această caracteristică este foarte importantă, deoarece determină funcționarea în siguranță a instalației electrice. Cu cât este mai mare conductivitatea termică a unui material, cu atât se încălzește mai puțin și cu atât mai bine disipează excesul de căldură.
Pentru comparație:
| Material conductor | Conductivitatea termică, W/(m-K) |
|---|---|
| Cupru | 401 |
| Aluminiu | 202—236 |
Coeficientul de temperatură al rezistenței
Atunci când diferite materiale sunt încălzite, conductivitatea electrică a acestora se modifică. O caracteristică care indică această schimbare se numește coeficientul de temperatură al rezistenței (COEFICIENTUL DE REZISTENȚĂ). Această valoare se determină cu un aparat de măsură TKC special și se ia valoarea medie a acestui coeficient.
Vă rugăm să rețineți! Coeficientul de temperatură al rezistenței - este raportul dintre variația relativă a rezistenței și variația de temperatură. Acesta este denumit α.
Prin comparație:
| Material conductor | Coeficientul de temperatură al rezistenței, 10-3/K |
|---|---|
| Cupru | 4,0 |
| Aluminiu | 4,3 |
Cu cât coeficientul de temperatură al rezistenței este mai mic, cu atât mai mare este stabilitatea conductorului.
Greutatea și conductivitatea electrică a unui conductor
Cuprul este mult mai greu decât aluminiul. Densitatea sa este de 8900 kg/m³, în timp ce densitatea aluminiului este de 2700 kg/m³. Acest lucru înseamnă că un conductor din cupru va fi de 3,4 ori mai greu decât un fir de aluminiu de dimensiuni similare.
Este important să realizăm că conductivitatea electrică a cuprului este cu peste 50% mai mare decât cea a aluminiului și, prin urmare, pentru ca un conductor din aluminiu să transporte același curent, acesta trebuie să fie cu 50% mai mare decât un conductor din cupru.
Prin urmare, este mai eficientă utilizarea unui conductor din cupru decât a unui cablu din aluminiu.
Alungirea înainte de rupere și rezistența
Cablurile electrice pot funcționa în diferite moduri și condiții de funcționare, astfel încât, atunci când se selectează un conductor, este foarte important să se ia în considerare rezistența acestuia la solicitări mecanice. Rezistența la tracțiune este o caracteristică care ia în considerare rezistența materialului și rezistența la ruperea încărcăturii.
Prin comparație:
| Material conductor | Rezistența la tracțiune, kg/m² |
|---|---|
| Cupru | 27 – 44,9 |
| Aluminiu | 8 – 25 |
Din analiza tabelului, reiese clar că cuprul are o rezistență ridicată la solicitări mecanice și depășește semnificativ aluminiul în această caracteristică.
Durata de viață
Durata de viață a cablurilor electrice depinde de condițiile de funcționare și de mediu. În general, se consideră că durata de viață a unui cablu din aluminiu în condiții normale de funcționare este de 20-30 de ani. Pe de altă parte, cablurile din cupru au o durată de viață mai lungă și pot dura până la 50 de ani.
Ce fel de material de cablare ar trebui să fie ales pentru un apartament
În perioada sovietică, în clădirile rezidențiale se obișnuia să se folosească cabluri din aluminiu. Acest lucru s-a datorat faptului că clădirile rezidențiale nu au o sarcină mare asupra rețelei electrice din cauza puterii reduse și a numărului mic de aparate electrice. Odată cu dezvoltarea tehnologiei și apariția unei mari varietăți de aparate electrice puternice folosite în casă, cerințele de calitate și de material pentru cablul electric au crescut semnificativ. În lumea modernă, cablurile din aluminiu nu se folosesc aproape niciodată, așa cum se prevede în următoarele reglementări cablurile electrice de uz casnic trebuie să fie din cupru!
Iată un fapt interesant! Nu multă lume știe, dar chiar înainte de instalația electrică din aluminiu, în timpul lui Stalin, în apartamente se folosea instalația electrică din cupru.
Avantajele și dezavantajele cablurilor din aluminiu
Principalele avantaje ale cablurilor electrice din aluminiu sunt:
- Greutate redusă: Densitatea aluminiului este mai mică și, prin urmare, greutatea este mai mică. Pentru rețelele simple cu multe cabluri, dar cu sarcini reduse, acesta este un avantaj util.
- Cost redusAluminiul este de câteva ori mai ieftin decât cuprul, prin urmare, produsele fabricate din acest material au, de asemenea, un preț scăzut.
- rezistență la oxidareDurată lungă de viață și rezistență la oxidare dacă nu este în contact cu mediul înconjurător.
Dezavantajele acestui material includ:
- Conductivitate electrică scăzută - Aluminiul are o rezistivitate ridicată și se încălzește atunci când trece curentul electric prin el. Codurile și reglementările electrice nu permit utilizarea unor astfel de cabluri în instalațiile casnice, în cazul în care secțiunea transversală a conductorului este mai mică de 16 mm².
- Conexiune slabă - Din cauza proceselor de oxidare și a ciclurilor de încălzire/răcire, îmbinările cablurilor din aluminiu se deteriorează treptat, ceea ce poate duce la cabluri defecte sau la scurtcircuite.
- Conductoare fragile - astfel de cabluri se rup cu ușurință atunci când sunt încălzite, ceea ce duce, de asemenea, foarte des la defecțiuni.
Avantajele și dezavantajele cablurilor de cupru
Cuprul este aprobat și utilizat pe scară largă pentru cablajul electric în clădirile rezidențiale și industriale. Proprietățile sale electrice îl fac să fie superior multor materiale și este al doilea după argint.
Avantajele cablurilor din cupru sunt:
- Conductivitate electrică și termică ridicată - Cuprul are o rezistență relativ scăzută și conduce curentul electric în mod eficient, are un randament ridicat și nu se încălzește semnificativ cu o secțiune transversală corectă a cablului.
- Rezistența la coroziune - conductoarele din cupru pot funcționa în toate condițiile de funcționare și de mediu, au o durată de viață lungă și sunt practic lipsite de coroziune.
- Rezistent la solicitări mecanice - Cablurile electrice din cupru sunt robuste, ductile și flexibile.
- flexibil și ușor de instalat - Cablurile din cupru sunt foarte flexibile și sunt ușor de înclinat și de conectat la prize și întrerupătoare.
Principalul dezavantaj al cuprului este cost ridicat. Cu toate acestea, este important să se țină cont de faptul că siguranța și durabilitatea sunt esențiale atunci când se efectuează lucrări atât de solicitante precum cablarea. Prin urmare, în ciuda costului său, cablajul de cupru se amortizează rapid și, dacă este utilizat corect, servește pentru o perioadă foarte lungă de timp fără reparații sau defecțiuni.
Merită să înlocuiți cablurile vechi din aluminiu?
Răspunsul la această întrebare este categoric și fără echivoc: da, merită! Utilizarea cablurilor vechi din aluminiu nu este doar ineficientă, ci și nesigură în condițiile încărcărilor actuale de energie electrică. În plus, conform PUE, firele de aluminiu nu trebuie să fie utilizate pentru instalarea de cablajul casei. Prin urmare, în cazul în care există o oportunitate de a schimba cablajul, merită să îl schimbați în cupru cu calculul corect, dimensionare secțiunea transversală și numărul de cabluri electrice.
Lucrările de instalații electrice sunt un caz în care nu vă puteți zgârci la calitatea materialelor. Siguranța oamenilor și funcționarea corectă a aparatelor electrice din casă depinde de alegerea și calcularea corectă a materialelor.
Dacă vă decideți să păstrați vechea instalație electrică, ar trebui să refaceți tabloul de distribuție, să limitați puterea și să protejați fiecare linie pentru a nu depăși 16A (astfel încât să nu vă faceți griji cu privire la supraîncălzire și la incendiu la un moment dat).
Chiar dacă cablajul din cupru este considerabil mai scump decât cel din aluminiu, acesta se amortizează pe termen lung și nu creează probleme pentru utilizator.
Articole conexe:
