Όταν σχεδιάζετε ηλεκτρολογικές εργασίες σε ένα σπίτι ή ένα διαμέρισμα, μπορεί να προκύψει το ερώτημα τι είναι καλύτερο: τα καλώδια από χαλκό ή από αλουμίνιο;
Σε αυτό το άρθρο, θα μάθουμε ποιο υλικό πρέπει να χρησιμοποιείται κατά την καλωδίωση ηλεκτρικού καλωδίου σε χώρους διαβίωσης και να εξετάσετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των αγωγών χαλκού και αλουμινίου.
Περιεχόμενα
Σύγκριση αγωγών αλουμινίου και χαλκού βάσει τεχνικών προδιαγραφών
Για να κατανοήσετε τις διαφορές μεταξύ χαλκού και αλουμινίου, πρέπει να εξετάσετε και να συγκρίνετε τις προδιαγραφές τους.
Ιδιότητες των αγωγών
Οι κύριες ηλεκτρικές ιδιότητες ενός υλικού αγωγού είναι η ειδική ηλεκτρική αντίσταση, η θερμική αγωγιμότητα και ο θερμοκρασιακός συντελεστής αντίστασης. Οι μηχανικές ιδιότητες περιλαμβάνουν το βάρος, την αντοχή, την επιμήκυνση πριν από τη διάρρηξη και τη διάρκεια ζωής σε κανονική λειτουργία.
Ειδική ηλεκτρική αντίσταση
Ειδική ηλεκτρική αντίσταση - είναι η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στο ηλεκτρικό ρεύμα καθώς αυτό ρέει μέσα από έναν αγωγό. Η αντίσταση υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο
Ρ = r⋅S/l,
όπου l είναι το μήκος του αγωγού, S είναι η επιφάνεια διατομής και r είναι η αντίσταση.
Για σύγκριση:
| Υλικό αγωγού | Ειδική ηλεκτρική αντίσταση, Ohm-mm²/m |
|---|---|
| Χαλκός | 0,0175 |
| Αλουμίνιο | 0,0300 |
Όπως φαίνεται σε αυτόν τον πίνακα, ο χαλκός έχει μικρότερη ειδική αντίσταση και επομένως θερμαίνεται λιγότερο και άγει καλύτερα τον ηλεκτρισμό.
Θερμική αγωγιμότητα
Θερμική αγωγιμότητα - είναι μια ιδιότητα ενός αγωγού που δείχνει την ποσότητα θερμότητας που διέρχεται από ένα στρώμα ύλης ανά μονάδα χρόνου. Για τον υπολογισμό ηλεκτρικό καλώδιο Αυτό το χαρακτηριστικό είναι πολύ σημαντικό, διότι καθορίζει την ασφαλή λειτουργία της ηλεκτρικής εγκατάστασης. Όσο υψηλότερη είναι η θερμική αγωγιμότητα ενός υλικού, τόσο λιγότερο θερμαίνεται και τόσο καλύτερα διαχέει την περίσσεια θερμότητας.
Για σύγκριση:
| Υλικό αγωγού | Θερμική αγωγιμότητα, W/(m-K) |
|---|---|
| Χαλκός | 401 |
| Αλουμίνιο | 202—236 |
Συντελεστής θερμοκρασίας της αντίστασης
Όταν διάφορα υλικά θερμαίνονται, η ηλεκτρική τους αγωγιμότητα αλλάζει. Ένα χαρακτηριστικό που δείχνει αυτή τη μεταβολή ονομάζεται θερμοκρασιακός συντελεστής αντίστασης (ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΉΣ ΑΝΤΊΣΤΑΣΗΣ). Η τιμή αυτή προσδιορίζεται με ειδικό μετρητή TKC και λαμβάνεται η μέση τιμή αυτού του συντελεστή.
Παρακαλώ σημειώστε! Ο θερμοκρασιακός συντελεστής αντίστασης - είναι ο λόγος της σχετικής μεταβολής της αντίστασης προς τη μεταβολή της θερμοκρασίας. Αναφέρεται ως α.
Συγκριτικά:
| Υλικό αγωγού | Συντελεστής θερμοκρασίας της αντίστασης, 10-3/K |
|---|---|
| Χαλκός | 4,0 |
| Αλουμίνιο | 4,3 |
Όσο μικρότερος είναι ο θερμοκρασιακός συντελεστής αντίστασης, τόσο μεγαλύτερη είναι η σταθερότητα του αγωγού.
Βάρος και ηλεκτρική αγωγιμότητα ενός αγωγού
Ο χαλκός είναι πολύ βαρύτερος από το αλουμίνιο. Η πυκνότητά του είναι 8900 kg/m³, ενώ η πυκνότητα του αλουμινίου είναι 2700 kg/m³. Αυτό σημαίνει ότι ένας χάλκινος αγωγός θα είναι 3,4 φορές βαρύτερος από ένα σύρμα αλουμινίου παρόμοιου μεγέθους.
Είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσουμε ότι η ηλεκτρική αγωγιμότητα του χαλκού είναι πάνω από 50% υψηλότερη από εκείνη του αλουμινίου και επομένως για να μεταφέρει ένας αγωγός αλουμινίου το ίδιο ρεύμα πρέπει να είναι 50% μεγαλύτερος από έναν αγωγό χαλκού.
Επομένως, είναι πιο αποδοτικό να χρησιμοποιείται ένας χάλκινος αγωγός από ένα καλώδιο αλουμινίου.
Επιμήκυνση πριν από τη θραύση και αντοχή
Τα ηλεκτρικά καλώδια μπορούν να λειτουργήσουν υπό διαφορετικούς τρόπους και συνθήκες λειτουργίας, οπότε κατά την επιλογή ενός αγωγού είναι πολύ σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη η αντοχή του σε μηχανική καταπόνηση. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι ένα χαρακτηριστικό που λαμβάνει υπόψη την αντοχή του υλικού και την αντίσταση στο φορτίο θραύσης.
Συγκριτικά:
| Υλικό αγωγού | Αντοχή σε εφελκυσμό, kg/m² |
|---|---|
| Χαλκός | 27 – 44,9 |
| Αλουμίνιο | 8 – 25 |
Από την ανάλυση του πίνακα προκύπτει ότι ο χαλκός έχει υψηλή αντοχή σε μηχανικές καταπονήσεις και υπερτερεί σημαντικά του αλουμινίου σε αυτό το χαρακτηριστικό.
Διάρκεια ζωής
Η διάρκεια ζωής των ηλεκτρικών καλωδίων εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας και το περιβάλλον. Είναι γενικά αποδεκτό ότι η διάρκεια ζωής ενός καλωδίου αλουμινίου σε κανονικές συνθήκες λειτουργίας είναι 20-30 χρόνια. Από την άλλη πλευρά, η χάλκινη καλωδίωση έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και μπορεί να διαρκέσει έως και 50 χρόνια.
Τι είδους υλικό καλωδίωσης πρέπει να επιλεγεί για ένα επίπεδο
Στη σοβιετική εποχή ήταν συνηθισμένη η χρήση καλωδίων αλουμινίου σε κτίρια κατοικιών. Αυτό οφειλόταν στο γεγονός ότι τα κτίρια κατοικιών δεν είχαν υψηλό φορτίο στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας λόγω της χαμηλής ισχύος και του μικρού αριθμού ηλεκτρικών συσκευών. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας και την εμφάνιση μιας τεράστιας ποικιλίας ισχυρών ηλεκτρικών συσκευών που χρησιμοποιούνται στο σπίτι, οι απαιτήσεις ποιότητας και υλικών για το ηλεκτρικό καλώδιο έχουν αυξηθεί σημαντικά. Στον σύγχρονο κόσμο, τα καλώδια αλουμινίου δεν χρησιμοποιούνται σχεδόν ποτέ, όπως ορίζεται στους ακόλουθους κανονισμούς τα οικιακά ηλεκτρικά καλώδια πρέπει να είναι κατασκευασμένα από χαλκό!
Εδώ είναι ένα ενδιαφέρον γεγονός! Δεν το γνωρίζουν πολλοί, αλλά λίγο πριν την καλωδίωση από αλουμίνιο, την εποχή του Στάλιν, στα διαμερίσματα χρησιμοποιούνταν χάλκινα καλώδια.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της καλωδίωσης αλουμινίου
Τα κύρια πλεονεκτήματα των ηλεκτρικών καλωδίων αλουμινίου είναι:
- Χαμηλό βάρος: Η πυκνότητα του αλουμινίου είναι μικρότερη και επομένως το βάρος του είναι μικρότερο. Για απλά δίκτυα με πολλά καλώδια αλλά χαμηλά φορτία, αυτό είναι ένα πρακτικό πλεονέκτημα.
- Χαμηλό κόστοςΤο αλουμίνιο είναι αρκετές φορές φθηνότερο από το χαλκό, επομένως τα προϊόντα που κατασκευάζονται από αυτό το υλικό έχουν επίσης χαμηλή τιμή.
- αντοχή στην οξείδωσηΜεγάλη διάρκεια ζωής και αντοχή στην οξείδωση, εάν δεν έρχεται σε επαφή με το περιβάλλον.
Τα μειονεκτήματα αυτού του υλικού περιλαμβάνουν:
- Χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα - Το αλουμίνιο έχει υψηλή ειδική αντίσταση και θερμαίνεται όταν το διαπερνά ηλεκτρικό ρεύμα. Οι ηλεκτρολογικοί κώδικες και κανονισμοί δεν επιτρέπουν τέτοια καλώδια σε οικιακές εγκαταστάσεις με διατομές αγωγών μικρότερες από 16 mm².
- Κακή σύνδεση - Λόγω των διεργασιών οξείδωσης και των κύκλων θέρμανσης/ψύξης, οι συνδέσεις καλωδίων αλουμινίου σταδιακά φθείρονται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ελαττωματική καλωδίωση ή βραχυκυκλώματα.
- Εύθραυστοι αγωγοί - τέτοια καλώδια σπάνε εύκολα όταν θερμαίνονται, γεγονός που επίσης πολύ συχνά οδηγεί σε δυσλειτουργίες.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χάλκινης καλωδίωσης
Ο χαλκός είναι εγκεκριμένος και χρησιμοποιείται ευρέως για την ηλεκτρική καλωδίωση σε οικιστικά και βιομηχανικά κτίρια. Οι ηλεκτρικές ιδιότητές του το καθιστούν ανώτερο από πολλά υλικά και είναι δεύτερο μετά το ασήμι.
Τα πλεονεκτήματα των χάλκινων καλωδίων είναι:
- Υψηλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα - Ο χαλκός έχει σχετικά χαμηλή αντίσταση και οδηγεί αποτελεσματικά το ηλεκτρικό ρεύμα, έχει υψηλή απόδοση και δεν θερμαίνεται σημαντικά με τη σωστή διατομή του καλωδίου.
- Αντοχή στη διάβρωση - οι χάλκινοι αγωγοί μπορούν να λειτουργήσουν κάτω από όλες τις συνθήκες λειτουργίας και περιβάλλοντος, έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και είναι πρακτικά απαλλαγμένοι από διάβρωση.
- Ανθεκτικό σε μηχανικές καταπονήσεις - Τα χάλκινα ηλεκτρικά καλώδια είναι ανθεκτικά, εύκαμπτα και ευέλικτα.
- ευέλικτο και εύκολο στην εγκατάσταση - Τα χάλκινα καλώδια είναι πολύ εύκαμπτα και μπορούν εύκολα να γωνιώσουν και να συνδεθούν σε πρίζες και διακόπτες.
Το κύριο μειονέκτημα του χαλκού είναι η υψηλό κόστος. Ωστόσο, είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσετε ότι η ασφάλεια και η ανθεκτικότητα είναι απαραίτητες όταν εκτελείτε τόσο απαιτητικές εργασίες όπως η καλωδίωση. Επομένως, παρά το κόστος τους, τα χάλκινα καλώδια αποσβένονται γρήγορα και, εάν χρησιμοποιούνται σωστά, λειτουργούν για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς επισκευή ή δυσλειτουργία.
Αξίζει να αντικαταστήσετε την παλιά καλωδίωση αλουμινίου;
Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι σίγουρα και ξεκάθαρα: ναι, αξίζει τον κόπο! Η χρήση παλαιών καλωδίων αλουμινίου δεν είναι μόνο αναποτελεσματική, αλλά και μη ασφαλής με τα σημερινά φορτία ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, σύμφωνα με την PUE, τα σύρματα αλουμινίου δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται για την εγκατάσταση καλωδίωση σπιτιού. Επομένως, εάν υπάρχει η δυνατότητα αλλαγής της καλωδίωσης, αξίζει να την αλλάξετε σε χαλκό με τον σωστό υπολογισμό, διαστασιολόγηση τη διατομή και τον αριθμό των ηλεκτρικών καλωδίων.
Οι εργασίες ηλεκτρολογικής καλωδίωσης είναι μια περίπτωση όπου δεν μπορείτε να κάνετε οικονομία στην ποιότητα των υλικών. Η ασφάλεια των ανθρώπων και η σωστή λειτουργία των ηλεκτρικών συσκευών στο σπίτι εξαρτάται από τη σωστή επιλογή και τον υπολογισμό των υλικών.
Εάν αποφασίσετε να διατηρήσετε την παλιά καλωδίωση, θα πρέπει να καλωδιώσετε εκ νέου τον πίνακα, να περιορίσετε την ισχύ και να προστατεύσετε κάθε γραμμή από το να υπερβαίνει τα 16Α (ώστε να μην ανησυχείτε για υπερθέρμανση και πυρκαγιά σε οποιοδήποτε σημείο).
Παρόλο που η χάλκινη καλωδίωση είναι σημαντικά ακριβότερη από την καλωδίωση αλουμινίου, μακροπρόθεσμα αποδίδει και δεν δημιουργεί προβλήματα στον χρήστη.
Σχετικά άρθρα:
