Kun suunnittelet sähkötöitä talossa tai asunnossa, voi herätä kysymys, kumpi on parempi: kupari- vai alumiinijohdotus?
Tässä artikkelissa selvitetään, mitä materiaalia tulisi käyttää johdotukseen. sähkökaapeli asuinalueilla ja harkitse kaikkia kupari- ja alumiinijohtimien etuja ja haittoja.
Sisältö
Alumiini- ja kuparilankojen vertailu teknisten eritelmien mukaan
Ymmärtääksesi eron kuparin ja alumiinin välillä, sinun on harkittava ja verrattava niiden teknisiä ominaisuuksia.
Johtimen ominaisuudet
Johdinmateriaalin tärkeimmät sähköiset ominaisuudet ovat niiden sähkövastus, lämmönjohtavuus ja resistanssin lämpötilakerroin. Mekaanisia ominaisuuksia ovat paino, lujuus, murtovenymä ja käyttöikä normaalissa käytössä.
Erityinen sähkövastus
Erityinen sähkövastus on materiaalin kyky vastustaa sähkövirtaa, kun se virtaa johtimen läpi. Tämä ominaisuus lasketaan kaavalla:
Ρ = r⋅S/l,
missä l on johtimen pituus, S on poikkileikkausala, r on vastus.
Vertailun vuoksi:
| Johdinmateriaali | Sähkövastus, Ohm mm²/m |
|---|---|
| Kupari | 0,0175 |
| Alumiini | 0,0300 |
Kuten tästä taulukosta voidaan nähdä, kuparilla on pienempi resistiivisyys ja vastaavasti se lämpenee vähemmän ja johtaa sähkövirtaa paremmin.
Lämmönjohtokyky
Lämmönjohtokyky - Tämä on johtimen ominaisuus, joka osoittaa lämpömäärän, joka kulkee ainekerroksen läpi aikayksikköä kohti. Laskemiseen sähkökaapeli tämä ominaisuus on varsin tärkeä, koska sähköjohtojen turvallinen toiminta riippuu siitä. Mitä korkeampi materiaalin lämmönjohtavuus on, sitä vähemmän se lämpenee ja sitä paremmin se luovuttaa ylimääräistä lämpöä.
Vertailun vuoksi:
| Johdinmateriaali | Lämmönjohtavuus, W/(m K) |
|---|---|
| Kupari | 401 |
| Alumiini | 202—236 |
Lämpötilavastuskerroin
Kun eri materiaaleja kuumennetaan, niiden sähkönjohtavuus muuttuu. Tätä muutosta osoittavaa ominaisuutta kutsutaan vastuksen lämpötilakertoimeksi (tks). Tämä arvo määritetään erityisellä TCS-mittarilla ja otetaan tämän kertoimen keskiarvo.
Merkintä! Lämpötilavastuskerroin on vastuksen suhteellisen muutoksen suhde lämpötilan muutokseen. Merkitty α:lla.
Vertailun vuoksi:
| Johdinmateriaali | Lämpötilavastuskerroin, 10-3/K |
|---|---|
| Kupari | 4,0 |
| Alumiini | 4,3 |
Mitä pienempi resistanssin lämpötilakerroin, sitä suurempi on johtimen stabiilisuus.
Johtimen paino ja sähkönjohtavuus
Kupari on paljon raskaampaa kuin alumiini. Sen tiheys on 8900 kg/m³ ja alumiinin tiheys 2700 kg/m³. Tämä tarkoittaa, että kuparijohdin on 3,4 kertaa painavampi kuin vastaavan kokoinen alumiinilanka.
On tärkeää ymmärtää, että kuparin sähkönjohtavuus on yli 50% korkeampi kuin alumiinin, ja vastaavasti, jotta alumiinijohdin johtaisi samaa virtaa, sen on oltava 50% suurempi kuin kuparin.
Siksi on tehokkaampaa käyttää kuparijohdinta kuin alumiinimateriaalista valmistettua kaapelia.
Murtovenymä ja lujuus
Sähkökaapeli voi toimia erilaisissa tiloissa ja käyttöolosuhteissa, joten johtimen valinnassa on erittäin tärkeää ottaa huomioon sen kestävyys mekaanista rasitusta vastaan. Vetolujuus on ominaisuus, joka ottaa huomioon materiaalin lujuuden ja murtokuormituksen kestävyyden.
Vertailun vuoksi:
| Johdinmateriaali | Vetolujuus, kg/m² |
|---|---|
| Kupari | 27 – 44,9 |
| Alumiini | 8 – 25 |
Taulukon analyysin perusteella on selvästi nähtävissä, että kupari kestää hyvin mekaanista rasitusta ja ylittää merkittävästi alumiinin tässä ominaisuudessa.
Elinikä
Sähköjohtojen käyttöikä riippuu käyttöolosuhteista ja ympäristöstä.On yleisesti hyväksyttyä, että alumiinikaapelin käyttöikä normaaleissa käyttöolosuhteissa on 20-30 vuotta. Samanaikaisesti kuparijohdotus kestää paljon pidempään ja sen käyttöikä voi olla jopa 50 vuotta.
Mikä sähköjohdotuksen materiaali tulisi valita asuntoon
Neuvostoliiton aikana alumiinikaapeleiden käyttö oli yleistä asuintiloissa. Tämä johtui siitä, että asuinrakennuksissa sähköverkossa ei ollut suuria kuormituksia alhaisen tehon ja pienen sähkölaitteiden määrän vuoksi. Teknologian kehittyessä ja valtavan valikoiman tehokkaita kotona käytettävien sähkölaitteiden syntyä, sähkökaapeleiden laatu- ja materiaalivaatimukset ovat lisääntyneet merkittävästi. Nykyaikaisessa todellisuudessa alumiinimateriaalista valmistettua johdotuslaitetta ei käytännössä käytetä, koska PUE: n mukaan sähköjohdot asuintiloissa tulee tehdä kuparista!
Mielenkiintoinen fakta! Moni ei tiedä, mutta vähän aikaisemmin, ennen alumiinijohdotusta, Stalinin aikoina, asunnoissa käytettiin kuparijohdotusta.
Alumiinijohdotuksen edut ja haitat
Alumiinisten sähköjohtojen tärkeimmät edut ovat:
- pieni massa: alumiinin tiheys on pienempi ja vastaavasti sen massa pienempi. Kun asennat yksinkertaisia verkkoja, joissa on paljon kaapeleita, mutta kevyitä kuormia, tämä on kätevä etu.
- pieni hinta: alumiini on useita kertoja halvempaa kuin kupari, joten tästä materiaalista valmistetut tuotteet erottuvat myös alhaisesta hinnasta.
- Hapettumiskestävyys: jos se ei ole kosketuksissa ympäristöön, se kestää pitkään, eikä se tuhoudu hapettuessa.
Tämän materiaalin haittoja ovat:
- Matala sähkönjohtavuus Alumiinilla on korkea ominaisvastus ja se lämpenee, kun sen läpi kulkee sähkövirta. Siksi PUE kieltää tällaisen kaapelin käytön kotiverkoissa, joiden johtimen poikkileikkaus on alle 16 mm².
- Huono yhteys - oksidatiivisten prosessien ja lämmitys-/jäähdytysjaksojen vuoksi alumiinikaapelin liitokset tuhoutuvat vähitellen, mikä voi johtaa sähköjohtojen toimintahäiriöön tai oikosulkuun.
- Johtajien hauraus - tällaiset kaapelit katkeavat helposti kuumennettaessa, mikä myös usein johtaa toimintahäiriöihin.
Kuparijohdotuksen edut ja haitat
Kupari on hyväksytty käytettäväksi ja sitä käytetään laajalti sähköjohdoissa asuin- ja teollisuusrakennuksissa. Sähköisiltä ominaisuuksiltaan se ylittää monet materiaalit ja on toiseksi hopean jälkeen.
Kuparikaapeleiden edut ovat:
- Korkea sähkön- ja lämmönjohtavuus - kuparilla on suhteellisen pieni vastus ja se johtaa tehokkaasti sähkövirtaa, sillä on korkea hyötysuhde, eikä myöskään lämpene merkittävästi oikealla kaapeliosuudella.
- Korroosionkestävyys - kuparijohtimet voivat toimia kaikissa käyttöolosuhteissa ja ympäristöissä, palvella pitkään eivätkä käytännössä ruostu.
- Mekaanisen rasituksen kestävyys Kupariset sähköjohdot ovat vahvoja, sitkeitä ja taipuisia.
- Joustavuus ja helppo asennus - kuparijohtimet ovat erittäin joustavia ja ne on kätevä asentaa eri kulmiin ja liittää pistorasioihin ja kytkimiin.
Kuparin suurin haittapuoli on sen korkea hinta. Mutta sinun on ymmärrettävä, että tällaisen vastuullisen työn, kuten johdotuksen, tuotannossa turvallisuus ja kestävyys ovat erittäin tärkeitä. Siksi kuparijohdotus maksaa kustannuksistaan huolimatta nopeasti itsensä takaisin ja kestää oikein käytettynä erittäin pitkään ilman korjauksia ja toimintahäiriöitä.
Kannattaako vanhat alumiinijohdot vaihtaa?
Tähän kysymykseen voidaan vastata luottavaisesti ja yksiselitteisesti: kyllä, ehdottomasti sen arvoista! Vanhojen alumiinijohtojen käyttö sähköverkon nykyisten nykyisten kuormien alla ei ole vain tehotonta, vaan myös vaarallista. Lisäksi PUE:n mukaan alumiinijohtoja ei voida käyttää asennuksen aikana. talon johdotus. Siksi, jos on mahdollista vaihtaa johdotus, se tulisi ehdottomasti vaihtaa kupariin oikealla laskennalla, osion valinta ja sähkölinjojen määrä.
Sähkötyö on tilanne, jossa et voi säästää materiaalien laadussa. Ihmisten turvallisuus ja talon sähkölaitteiden oikea toiminta riippuu materiaalien oikeasta valinnasta ja laskemisesta.
Jos päätät silti jättää vanhat sähköjohdot, sinun tulee tehdä suojavaippa uudelleen, rajoittaa tehoa ja suojata jokainen linja yli 16 A:n kuormitukselta (tämän avulla et ole huolissasi siitä, että johdotus ylikuumenee ja tarttuu jossain vaiheessa antaa potkut).
Vaikka kuparijohdotus on paljon alumiinia kalliimpaa, se maksaa itsensä takaisin pitkällä tähtäimellä eikä aiheuta ongelmia käyttäjälle.
Samanlaisia artikkeleita:
