Характеристики выбора электропроводки
Сейчас давайте поговорим о характеристиках, которые должны быть у кабеля. Замечу, что в данной статье мы поговорим только о бытовых проводах.
Характеристики:
Материал, из которого сделаны жилы.
Конструкция провода – одножильный или многожильный провод.
Насколько большая или, наоборот маленькая толщина изоляции каждой жилы.
Также посмотрите на общую оболочку и ее толщину
Это тоже очень важно.
Стоит обратить внимание на цвет каждой жилы.
Хорошая упаковка также важна.
Покупайте только сертифицированную продукцию.
Перед покупкой проверьте целостность всех кабелей, оболочку, общий вид
Проводниковые бронзы
Проводниковые бронзы относятся к медным сплавам, необходимость применения которых в основном вызвана недостаточной в ряде случаев механической прочностью и термической устойчивостью чистой меди.
Общая номенклатура бронз весьма обширна, но высокой электропроводностью обладают лишь немногие марки бронз.
· кадмиевая бронза
относится к наиболее распространенным проводниковым бронзам. Из числа всех марок кадмиевая бронза обладает наивысшей электрической проводимостью. Вследствие повышенного сопротивления истиранию и более высокой нагревостойкости эта бронза широко применяется для изготовления троллейных проводов и коллекторных пластин;
· бериллиевая бронза
относится к сплавам, приобретающим прочность в результате старения. Она обладает высокими упругими свойствами, устойчивыми при нагревании до 250 °C, и электрической проводимостью в 2—2,5 раза большей, чем проводимость других марок бронз общего назначения. Эта бронза нашла широкое применение для изготовления различных пружинных деталей, выполняющих одновременно и роль проводника тока, например: токоведущие пружины, отдельные виды щеткодержателей, скользящие контакты в различных приборах, штепсельные разъемы и т.п.;
· фосфористая бронза
обладает высокой прочностью и хорошими пружинными свойствами, из-за малой электропроводности применяется для изготовления пружинных деталей с низкими плотностями тока.
Литые токоведущие детали изготовляются из различных марок машиностроительных литьевых бронз с проводимостью в пределах 8—15% проводимости чистой меди. Характерной особенностью бронз является малая усадка по сравнению с чугуном и сталью и высокие литейные свойства, поэтому они применяются для отливки различных токоведущих деталей сложной конфигурации, предназначенных для электрических машин и аппаратов.
Все марки литьевых бронз можно подразделить на оловянные и безоловянные, где основными легирующими элементами являются Al, Mn, Fe, Pb, Ni.
Какая проводка нужна для квартиры
В советское время для прокладки проводки использовали алюминиевые кабели. Самыми мощными потребителями электроэнергии были стиральные машины и холодильники. Они брали из сети по паре сотен ватт. С такими низкими нагрузками алюминий справлялся на ура.
Сейчас же люди используют электрические чайники (2 кВт), пылесосы (1-2 кВт) и прочие мощные бытовые приборы. Провода из алюминия в таких условиях перегреваются и отгорают. Поэтому в современной квартире можно использовать только медную проводку.
Дополнительная информация. Независимо от того, используется алюминиевая или медная проводка, стоит учитывать и материал изоляции. Должно быть соответствие требованиям пожарной безопасности. Изоляция выполняется из негорючих материалов. Особенно эти нормы контролируются в местах скопления людей.
Фактический срок службы
Именно этот показатель владельцу помещения больше всего и интересен. В то же время, на практике именно здесь наблюдается самая большая разбежка, поскольку реальный срок службы электрических проводов зависит от массы факторов, которые были перечислены чуть выше. Если разводка проведена правильно, монтаж осуществлен с соблюдением всех требований электротехнических СНиП, мощность нагрузки не превышает расчетную, и так далее, то проводка может прослужить и сто лет. Но если хотя бы одно из многочисленных условий не выполняется, срок эксплуатации укорачивается.
Еще один пример: кабель питает трехместную розетку на кухне, к которой подключены СВЧ-печь, кофеварка и электрочайник. В нормальных условиях эти устройства почти никогда не работают одновременно. Но все они могут оказаться включены, пусть и на короткое время, при подготовке или проведении большого семейного торжества. Даже кратковременная пиковая нагрузка уменьшит срок службы электропроводки.
Перегрев – отдельная тема. Он может быть вызван не только превышением нагрузки, но и внешними факторами. Например, уже после разводки кабельных линий в квартире устанавливался камин и в итоге какой-то провод оказался в непосредственной близости от дымохода. Постоянный нагрев в худшем случае приведет к повреждению оплетки (и, естественно, к короткому замыканию), в лучшем – к изменению физических , что уменьшит срок его эксплуатации.
Это один из первых вопросов, поднимаемых при замене проводки в рамках капитального ремонта в жилом помещении. В целом, ответ на него чаще всего однозначен – медь.
Причин тому достаточно – у меди ниже удельное сопротивление, выше электропроводимость, почти в два раза выше предельная нагрузка по мощности при одинаковой площади сечения. Да и срок службы медных проводов больше – 20-25 лет (номинальный) против 15-20 у алюминия. Но есть некоторые нюансы.
Если что-то и менять, то все полностью. Во-первых, соединение медной и алюминиевой жилы – слабое место в проводке
даже при использовании клеммы из третьего металла (прямая скрутка в данном случае вообще недопустима, поскольку медь и алюминий образуют гальваническую пару). Во-вторых, частичная замена с целью увеличения проводки на каком-то нагруженном участке (например, на кухне с полным набором бытовой техники) ничего не даст. Медный кабель, уложенный в стены непосредственно на кухне, действительно сам по себе справится с повышенной нагрузкой, но алюминиевый, идущий от квартирного щитка в распределительную коробку – нет.
Еще один момент, заслуживающий внимания – экономическая целесообразность проведения такой замены. Медная жила все-таки дороже алюминиевой, и, если дом не «упакован» настолько, чтобы проводка действительно требовала усиления, нет смысла ее менять лишь потому, что «алюминий вышел из моды».
Так что, если дом не напичкан бытовой техникой, и бюджет ремонта ограничен, то можно менять (если вообще есть такая необходимость) и на алюминиевую. Единственный нюанс – в этом случае необходимо будет раз в два-три года проводить своеобразную профилактику. Суть ее заключается в подтягивании прижимных винтов в выключателях и розетках. Алюминий пластичен, усилие со стороны винта (или прижимаемой им контактной площадки) приводит к его деформации, контакт со временем ослабляется, а именно плохой контакт и является самой распространенной причиной пожаров из-за электропроводки.
Думаю, все хозяева квартир и домов рано или поздно сталкиваются с вопросом о замене электропроводки, рациональном ее использовании, преимуществах, недостатках, сроках эксплуатации и так далее. Сегодня мы попытаемся как можно доступнее и понятнее объяснить нашим читателям все плюсы и минусы использования алюминиевой проводки, а также разберемся, стоит ли ее менять на медную, или нет.
Соединение медных и алюминиевых проводов: несколько блиц-советов
И напоследок парочка советов для вас. Приняв их к сведению, можно не допустить ошибок с неблагоприятными последствиями.
Прежде всего, для того чтобы выполнить зачистку проводников, лучше отказаться от использования бокорезов, пассатижей или других инструментов с аналогичным принципом функционирования. Для перерезания изоляции, не касаясь тела провода, понадобится существенный опыт. Как показывает практика, зачастую целостность проводов все равно нарушается.
Дело в том, что алюминий является пластичным металлом, который не терпит перегибов, в особенности если поверхность не может похвастаться целостностью. Выполнять снятие изоляции следует с применением острого ножа – движением вдоль проводника. Этот процесс похож на заточку карандашей.
Выполнять снятие изоляции с алюминиевых проводов рекомендуется с помощью острого ножа.
Для выполнения залуживания проводников из меди нельзя использовать флюсы, содержащие кислоты, такие как соляная травленая кислота, хлористый цинк и т. п. Даже качественное очищение соединения в течение определенного времени не убережет его от процесса коррозии.
На заметку! Для исключения попадания воды в места соединения металлов можно применять специальную пасту. Такой состав предотвратит проникновение не только влаги, но и кислорода. Результатом становится совсем несущественное окисление алюминия. А за счет отсутствия влаги в точке соединения не развивается самый губительный процесс – электролиз.
Если речь идет о таком изделии, как кабель алюминиевый многожильный, перед его монтажом предстоит для того, чтобы достичь монолитного эффекта. Исключением могут выступать лишь зажимы пружинного типа и клеммные колодки, которые оснащаются прижимной пластиной.
Всевозможные дополнительные детали: гайки, шайбы и болты – должны быть выполнены из неоцинкованного металла. Суть в том, что разность потенциала меди и цинка гораздо более высока, чем разность пары медь-алюминий. Кстати, по этой же причине не нужно покупать чересчур дешевые колодки, произведенные неизвестной фирмой. Как показала практика, металлические детали в подобных колодках обладают именно оцинкованным покрытием.
Дополнительные детали, такие как гайки, шайбы и болты, должны быть изготовлены из неоцинкованного металла.
Вопреки распространенному совету, после того как медный и алюминиевый провод соединены, их нельзя обрабатывать составами с водоотталкивающим эффектом. Масло для автомобилей только с кожи удаляется трудно. Под воздействием воздуха, солнца и отрицательных температур защитное покрытие будет разрушено гораздо быстрее, чем было задумано. К тому же в составе некоторых смазок изначально присутствует несколько процентов воды.
Итак, теперь вам точно известно, что все же можно соединить медный провод с алюминиевым, причем делается это достаточно оперативно и легко. В статье представлены основные способы выполнения данной задачи как в помещении, так и на улице.
Однако, на вопрос о том, как соединить медные провода с алюминиевыми, однозначный ответ отсутствует. Все зависит непосредственно от условий и приспособлений, которые имеются поблизости.
Надеемся, данная статья помогла вам разобраться в вопросе о том, как правильно соединить медный и алюминиевый провод. Если же у вас все же остались вопросы о том, как соединять, видео, которое приведено ниже, поможет разобраться со всеми неясными моментами.
Многожильные провода
Как уже говорилось ранее, проводники с множеством жил нельзя сильно пережимать. Для соединения многожильных проводов чаще всего используются гильзы или обычные скрутки. Об этих методах далее расскажем чуть подробнее.
Гильзы
Гильза представляет собой защитный колпачок из пластика, под которым находится полый металлический наконечник. Прежде всего, необходимо удалить изоляционный слой с проводника. Далее жилы скручиваются в одно целое, и получившаяся «косичка» направляется в гильзу. Далее гильза обжимается (для этой операции подойдут пассатижи). Наконечник гильзы вставляется в клемму. Для повышения надежности соединения гильзу можно обработать припоем.
Скрутка
Среди электриков-профессионалов скрутка не пользуется почтением. Однако бывают ситуации, когда скрутка — наиболее удобный способ выхода из положения (к примеру, для создания временного соединения или при отсутствии необходимых материалов).
Итак, скрутка из меди и алюминия разрешается лишь после основательной зачистки алюминиевой поверхности. Если медный проводник имеет много жил, все имеющиеся жилы нужно собрать в одну «косичку». Также медь нужно покрыть припоем — это улучшит контакт.
При скручивании важно не допустить разрыва жил. Концовки лучше всего прикрыть изолирующими защитными колпачками, приобрести которые можно в любом магазине хозтоваров
Итак, в соединении медных и алюминиевых проводников нет ничего сложного. Нужно только помнить о цене ошибки: неправильно соединенные провода могут стать причиной не только отказа электробытовой техники, но и пожара.
Сравнение алюминиевых и медных проводов по техническим характеристикам
Для того, чтобы понять, чем отличается медь и алюминий, нужно рассмотреть и сравнить их технические характеристики.
Свойства проводников
Основными электрическими свойствами материала проводников являются их удельное электрическое сопротивление, теплопроводность и температурный коэффициент сопротивления. К механическим свойствам можно отнести вес, прочность, удлинение перед разрывом и срок службы в режиме нормальной работы.
Удельное электрическое сопротивление
Удельное электрическое сопротивление – это способность материала оказывать сопротивление электрическому току при его протекании через проводник. Эта характеристика вычисляется по формуле:
Ρ = r⋅S/l,
где l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения, r – сопротивление.
Для сравнения:
| Материал проводника | Удельное электрическое сопротивление, Ом·мм²/м |
|---|---|
| Медь | 0,0175 |
| Алюминий | 0,0300 |
Как видно из этой таблицы, у меди удельное сопротивление ниже и, соответственно, она меньше нагревается и лучше проводит электрический ток.
Теплопроводность
Теплопроводность – это свойство проводника, которое показывает количество тепла, которое проходит в единицу времени через слой вещества
Для расчёта электрического кабеля данная характеристика является достаточно важной, так как от неё зависит безопасная эксплуатация электропроводки. Чем выше теплопроводность материала, тем он меньше нагревается и лучше отдает лишнее тепло
Для сравнения:
Для сравнения:
| Материал проводника | Теплопроводность, Вт/(м·К) |
|---|---|
| Медь | 401 |
| Алюминий | 202—236 |
Температурный коэффициент сопротивления
При нагревании различных материалов их электропроводимость изменяется. Характеристикой, которая показывает это изменение называется температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Это значение выявляют с помощью специального измерителя ТКС и берут среднее значение этого коэффициента.
Для сравнения:
| Материал проводника | Температурный коэффициент сопротивления, 10-3/K |
|---|---|
| Медь | 4,0 |
| Алюминий | 4,3 |
Чем меньше температурный коэффициент сопротивления, тем большей стабильностью обладает проводник.
Вес и электропроводимость проводника
Медь намного тяжелее алюминия. Её плотность составляет 8900 кг/м³, а плотность алюминия 2700 кг/м³. Это означает, что проводник из меди будет тяжелее аналогичного по размеру алюминиевого провода в 3,4 раза.
Важно понимать, что электропроводимость меди более чем на 50% выше, чем у алюминия и, соответственно, чтобы проводник из алюминия мог провести такой же ток он должен быть больше медного на 50%. Поэтому эффективнее использовать медный проводник, чем кабель из алюминиевого материала
Поэтому эффективнее использовать медный проводник, чем кабель из алюминиевого материала
Поэтому эффективнее использовать медный проводник, чем кабель из алюминиевого материала.
Удлинение перед разрывом и прочность
Электрический кабель может работать в различных режимах и условиях эксплуатации, поэтому при выборе проводника очень важно учитывать его стойкость к механическим нагрузкам. Сопротивление на разрыв – характеристика, которая учитывает прочность материала и противодействие разрушающей нагрузке
Для сравнения:
Для сравнения:
| Материал проводника | Предел прочности на разрыв, кг/м² |
|---|---|
| Медь | 27 – 44,9 |
| Алюминий | 8 – 25 |
Исходя из анализа таблицы хорошо видно, что медь обладает высокой стойкостью к механическому воздействию и существенно превосходит алюминий по такой характеристике.
Срок службы
Срок службы электрической проводки зависит от условий эксплуатации и окружающей среды. Принято считать, что срок службы алюминиевого кабеля в нормальных условиях работы составляет 20-30 лет. В то же время медная проводка служит значительно дольше и срок её службы может достигать до 50 лет.
Какая проводка нужна для квартиры
В советское время для прокладки проводки использовали алюминиевые кабели. Самыми мощными потребителями электроэнергии были стиральные машины и холодильники. Они брали из сети по паре сотен ватт. С такими низкими нагрузками алюминий справлялся на ура.
Сейчас же люди используют электрические чайники (2 кВт), пылесосы (1-2 кВт) и прочие мощные бытовые приборы. Провода из алюминия в таких условиях перегреваются и отгорают. Поэтому в современной квартире можно использовать только медную проводку.
Дополнительная информация. Независимо от того, используется алюминиевая или медная проводка, стоит учитывать и материал изоляции. Должно быть соответствие требованиям пожарной безопасности. Изоляция выполняется из негорючих материалов. Особенно эти нормы контролируются в местах скопления людей.
Популярные марки для электропроводки
ГОСТ 31565 регламентирует применение огнестойких электропроводок. Он допускает использовать следующие типы кабелей при выполнении внутренних разводок:
- нг-LS — имеющие небольшое газо- и дымовыделение;
- нг-HF — не выделяющие галогенов во время тления и продуктов на основе газов при горении.
К 1 типу относят разновидность ВВГнг-LS, а ко 2 — ППГнг-HF.
Ниже рассмотрены кабели для проводки негорючие марок ВВГ и NYM. К преимуществам их использования относятся:
- большой ассортимент;
- высокая пожаробезопасность;
- удобный монтаж;
- качественное исполнение;
- высокая долговечность;
- низкая задымленность и самозатухание.
Кабель ВВГ
Для многих специалистов вопрос, как выбрать провод для прокладки в жилом помещении, не стоит. Они используют марку ВВГ. Здесь применяются одножильные медные проводники. Получил распространение в сооружениях, имеющих нормальную или повышенную влажность. Максимально допустимое напряжение — 660 В. В 1 элементе находится 1-5 жил, сечение 1,5-240 мм². По форме проводники различные: от треугольных до плоских.
Производится несколько моделей, отличающихся параметрами изоляции:
- ВВГ — с изоляцией и оболочкой из винила;
- аналогичный с индексом «нг» — снабжены изоляцией с функцией самозатухания;
- «нг»-разновидность с продолжением -LS — подобная негорючая изоляция жил с малым выделением оболочкой дыма;
- ВВГнг FR-LS — к преимуществам предыдущей модификации имеет дополнительную огнезащиту в виде ленты из слюды.
Все «нг» разновидности подходят для монтирования в пучках (1 носителе). Их используют и для электропроводки на даче.
Подробнее о силовом кабеле ВВГ написано в нашей статье.
Кабель NYM
Был создан в ФРГ. Выпускается в РФ. Используется медный проводник. Приверженцам европейских товаров лучше использовать для проводки в квартире эти кабели. По исполнению аналогичен ВВГнм. Бывает однопроволочным многожильным, с сечением 1,5-10 мм², и многопроволочным — от 16 мм². В состав входит резиновый наполнитель, обеспечивающий негорючесть и располагающийся между изоляцией жил и оболочкой. Кабель для розеток применяют с сечением 3×2,5, для выключателей — 3х1,5.
Подробнее узнать про кабель NYM можно в нашей статье.
Преимущества медной электропроводки
Медная электропроводка устойчива к изгибам, не обламывается, во время длительного использования у нее лучшая электропроводимость, окисление концевых проводов никак не влияет на работоспособность. Стоит заметить, что по новым правилам строительно-монтажных работ, закладывается исключительно медная электропроводка, алюминиевая в расчет не берется из-за выше перечисленных недостатков.
Сложную реконструкцию по замене электропроводки, полную или частичную, самостоятельно осуществить удается не каждому. Если вам не под силу произвести преобразования, приглашать первого попавшего электрика не советую. Для грамотной замены электропроводки наймите толкового электрика.
При укладке новой проводки собственник помещения стремится сделать все так, чтобы к этой операции не возвращаться, поэтому при проведении ремонта или в процессе строительства всегда интересуется, сколько составляет срок службы провода. При этом нередко возникает путаница в определении самого понятия срока службы – конструкторы, производители кабелей и электрики оперируют разными цифрами. Поэтому для начала определимся с терминологией.
Выбор сечения кабелей
Для крупных расчетов можно использовать специализированный калькулятор на справочном сайте либо соответствующее программное обеспечение. Следующий алгоритм применяют для последовательного вычисления рабочих параметров по формулам:
- при передаче в подключенную нагрузку мощности P = 1 600 Вт в линии с напряжением U = 220 V постоянный ток (I) определяют следующим образом: I = P/U ≈ 7,27А;
- сопротивление медного проводника (в обе стороны) длиной 800 м и сечением 2,5 мм кв.: R = (2*I*p)/S = (2*800*0,0175)/2,5 = 11,2 Ом;
- потери по напряжению в этой трассе: ΔU = (2*L*I)/((1/p)*S) = (2*800*7,27)/((1/0,0175)*2,5) = 11 520/ 142,86 = 80,63 V.
При необходимости последнее выражение несложно математически преобразовать для выбора площади поперечного сечения проводника по суммарному значению подключаемой нагрузки:
S = (2*I*L)/((1/p)*ΔU.
В рассмотренном примере потери напряжения составляют более 36%. Этот результат свидетельствует о необходимости корректировки расчета сопротивления проводника. По действующим нормативам допустимо уменьшение контрольного параметра не более, чем на 5 %. Увеличив диаметр провода, можно получить необходимый результат. При сечении 19 мм кв. напряжение уменьшится до 209,41 V (4,81%).
С учетом увеличенного сопротивления алюминиевого провода предполагаются пропорциональные изменения потерь. Выполнив аналогичный расчет, можно получить рекомендованное сечение 31 мм кв. Использование такого проводника в аналогичных условиях снизит напряжение до 209,2 V, что позволит обеспечить соответствие нормативам – 4,92%.
К сведению. Для проверки расчетных данных можно использовать мультиметр. Измерения выполняют в соответствующем диапазоне с учетом амплитуды сигнала, переменного (постоянного) тока.
Измерение сопротивления кабеля мультиметром
При подключении источника питания переменного тока алгоритм вычислений усложняется. Для таких исходных условий пользуются формулой:
ΔU = ((Pа * Rа + Pр * Rи) *L)/ U,
где:
- Pа (Pр) – активная (реактивная) мощность;
- Rа (Rи) – относительное активное (индуктивное) сопротивление линии в Ом на километр.
Для определенных материалов проводников исходные данные берут из справочника. По аналогии с упомянутыми нормативами уменьшение напряжения не должно быть в общем случае более 5%. Дополнительные ограничения применяют с учетом особенностей электрических сетей и подключаемых потребителей (от 1% до 12%). Действующие правила уточняют по тексту последней редакции ПУЭ.
Приведенные итоги расчетов убедительно подтверждают преимущества меньшего удельного сопротивления медного провода. При использовании алюминиевого аналога значительно увеличивается количество материала для передачи электроэнергии с нормативными потерями. Для комплексного анализа следует учитывать лучшие показатели меди по прочности, гибкости.
Алюминий отличается меньшей стоимостью, легкостью. Но при работе с этим материалом следует исключить вибрационные воздействия и перемещения в процессе эксплуатации. Особо тщательно проектируют изгибы, чтобы сохранить целостность проводника. Электрический контакт нарушается образованием окислов на поверхности изделий, изготовленных из этого металла.
Советуем изучить Дезинфекционное освещение для обеззараживания и лечения заболеваний
К сведению. В определенных ситуациях многое будет значить свободное место для прокладки трассы. По экономии пространства преимущественными параметрами обладает медь.
Выбор сечения проводника по допустимому нагреву
По мере увеличения силы тока повышается температура проводящего металла. На определенном уровне повреждается слой защитной изоляции, созданный из полимеров. Это провоцирует короткие замыкания и образование пламени. Опасные ситуации предотвращают корректным расчетом площади поперечного сечения. Определенное значение имеет способ прокладки (совместный/ раздельный).
Выбор кабельных изделий с учетом нагрева
Выбор сечения по потерям напряжения
Как показано в расчетах, при большой длине трасы нужно учитывать снижение напряжения и соответствующие энергетические потери. В крупных проектах рассматривают всю цепь тока с распределительными устройствами и подключаемыми нагрузками.
Выбор по допустимым потерям
Для точного определения подходящей кабельной продукции рассматривают особенности процесса эксплуатации. Делают необходимый запас, чтобы предотвратить аварийные ситуации при подключении новых потребителей и бросках напряжения в сети питания.
