Amikor egy ház vagy lakás elektromos munkáit tervezzük, felmerülhet a kérdés, hogy melyik a jobb: a réz vagy az alumínium vezeték?
Ebben a cikkben megtudjuk, hogy milyen anyagot kell használni a vezetékezéskor. elektromos kábel a lakóterekben, és mérlegelje a réz- és alumíniumvezetők előnyeit és hátrányait.
Tartalomjegyzék
Az alumínium- és rézkábelek összehasonlítása a műszaki jellemzők tekintetében
A réz és az alumínium közötti különbségek megértéséhez figyelembe kell vennie és össze kell hasonlítania a specifikációkat.
A vezetők tulajdonságai
Egy vezető anyag fő elektromos tulajdonságai a fajlagos elektromos ellenállás, a hővezető képesség és az ellenállás hőmérsékleti együtthatója. A mechanikai tulajdonságok közé tartozik a tömeg, a szilárdság, a szakadás előtti nyúlás és az élettartam normál üzemmódban.
Elektromos ellenállás
Elektromos ellenállás - egy anyag azon képessége, hogy ellenálljon az elektromos áramnak, amikor az egy vezetőn keresztül folyik. Az ellenállás kiszámítása a következő képlettel történik
Ρ = r⋅S/l,
ahol l a vezető hossza, S a keresztmetszeti terület és r az ellenállás.
Összehasonlításképpen:
| Vezető anyag | Elektromos ellenállás, Ohm-mm²/m |
|---|---|
| Réz | 0,0175 |
| Alumínium | 0,0300 |
Mint a táblázatból látható, a réznek kisebb a fajlagos ellenállása, ezért kevésbé melegszik és jobban vezeti az áramot.
Hővezető képesség
Hővezető képesség - egy vezető tulajdonsága, amely megmutatja, hogy egységnyi idő alatt mekkora hőmennyiség halad át egy anyagrétegen. A számításhoz elektromos kábel Ez a tulajdonság igen fontos, mivel meghatározza az elektromos vezetékek biztonságos működését. Minél nagyobb egy anyag hővezető képessége, annál kevésbé melegszik fel, és annál jobban elvezeti a felesleges hőt.
Összehasonlításképpen:
| Vezető anyag | Hővezető képesség, W/(m-K) |
|---|---|
| Réz | 401 |
| Alumínium | 202—236 |
Az ellenállás hőmérsékleti együtthatója
Ha különböző anyagokat melegítünk, elektromos vezetőképességük megváltozik. Az ezt a változást jelző jellemzőt az ellenállás hőmérsékleti együtthatójának (ELLENÁLLÁSI EGYÜTTHATÓ). Ezt az értéket egy speciális TKC-mérővel határozzák meg, és ennek az együtthatónak az átlagértékét veszik.
Kérjük, vegye figyelembe! Az ellenállás hőmérsékleti együtthatója - az ellenállás relatív változásának és a hőmérsékletváltozásnak az aránya. Ezt α-nak nevezik.
Összehasonlításképpen:
| Vezető anyag | Az ellenállás hőmérsékleti együtthatója, 10-3/K |
|---|---|
| Réz | 4,0 |
| Alumínium | 4,3 |
Minél kisebb az ellenállás hőmérsékleti együtthatója, annál nagyobb a vezető stabilitása.
Egy vezető tömege és elektromos vezetőképessége
A réz sokkal nehezebb, mint az alumínium. Sűrűsége 8900 kg/m³, míg az alumínium sűrűsége 2700 kg/m³. Ez azt jelenti, hogy egy rézvezeték 3,4-szer nehezebb, mint egy hasonló méretű alumíniumhuzal.
Fontos tudatosítani, hogy a réz elektromos vezetőképessége több mint 50%-kal nagyobb, mint az alumíniumé, és ezért ahhoz, hogy egy alumíniumvezető ugyanazt az áramot tudja vezetni, 50%-kal nagyobbnak kell lennie, mint egy rézvezetőnek.
Ezért hatékonyabb rézvezetéket használni, mint alumíniumkábelt.
Nyúlás a törés előtt és szilárdság
Az elektromos kábelek különböző üzemmódokban és üzemi körülmények között működhetnek, ezért a vezeték kiválasztásakor nagyon fontos figyelembe venni annak mechanikai igénybevétellel szembeni ellenállását. A szakítószilárdság olyan jellemző, amely figyelembe veszi az anyag szilárdságát és a szakítóterheléssel szembeni ellenállást.
Összehasonlításképpen:
| Vezető anyag | Szakítószilárdság, kg/m² |
|---|---|
| Réz | 27 – 44,9 |
| Alumínium | 8 – 25 |
A táblázat elemzéséből egyértelműen kitűnik, hogy a réz nagymértékben ellenáll a mechanikai igénybevételnek, és ebben a tulajdonságában jelentősen felülmúlja az alumíniumot.
Élettartam
Az elektromos vezetékek élettartama az üzemeltetési körülményektől és a környezettől függ. Általánosan elfogadott, hogy egy alumíniumkábel élettartama normál üzemi körülmények között 20-30 év. Másrészt a rézvezetékek élettartama hosszabb, és akár 50 évig is eltarthat.
Milyen vezetékek anyagát kell választani egy lakás számára?
A szovjet időkben gyakori volt az alumíniumvezetékek használata a lakóépületekben. Ennek oka az volt, hogy a lakóépületek kis teljesítményük és kis számú elektromos készülékük miatt nem terhelték nagymértékben az elektromos hálózatot. A technológia fejlődésével és a háztartásokban használt nagy teljesítményű elektromos készülékek óriási választékának megjelenésével jelentősen megnőttek az elektromos kábelekkel szemben támasztott minőségi és anyagkövetelmények. A modern világban alig használnak alumíniumkábeleket, amint azt a következő rendeletek előírják a háztartási elektromos vezetékeknek rézből kell készülniük!
Íme egy érdekes tény! Kevesen tudják, de közvetlenül az alumíniumvezetékek előtt, a sztálini időkben a lakásokban rézvezetékeket használtak.
Az alumíniumvezetékek előnyei és hátrányai
Az alumínium elektromos vezetékek fő előnyei a következők:
- Alacsony súly: Az alumínium sűrűsége kisebb, ezért a súlya is kisebb. Egyszerű, sok kábellel, de kis terheléssel rendelkező hálózatoknál ez praktikus előny.
- Alacsony költségAz alumínium többszörösen olcsóbb, mint a réz, ezért az ebből az anyagból készült termékek ára is alacsony.
- oxidációval szembeni ellenállásHosszú élettartam és oxidációval szembeni ellenállás, ha nem érintkezik a környezettel.
Ennek az anyagnak a hátrányai a következők:
- Alacsony elektromos vezetőképesség - Az alumíniumnak nagy az ellenállása, és felmelegszik, amikor áramot vezetnek át rajta. Az elektromos szabályzatok és előírások nem engedélyezik az ilyen kábelek használatát a 16 mm²-nél kisebb vezető-keresztmetszetű háztartási áramkörökben.
- Rossz kapcsolat - Az oxidációs folyamatok és a fűtési/hűtési ciklusok miatt az alumínium kábelkötések fokozatosan elhasználódnak, ami hibás vezetékezéshez vagy rövidzárlathoz vezethet.
- Törékeny vezetők - az ilyen kábelek könnyen elszakadnak, ha felmelegednek, ami szintén nagyon gyakran vezet meghibásodásokhoz.
A rézvezetékek előnyei és hátrányai
A réz jóváhagyott és széles körben használt elektromos vezetékek a lakó- és ipari épületekben. Elektromos tulajdonságai miatt számos anyaghoz képest jobb, és az ezüst után a második helyen áll.
A rézkábelek előnyei:
- Magas elektromos és hővezető képesség - A réz viszonylag alacsony ellenállással rendelkezik, és hatékonyan vezeti az elektromos áramot, magas hatásfokkal rendelkezik, és a kábel megfelelő keresztmetszete mellett nem melegszik fel jelentősen.
- Korrózióállóság - a rézvezetők minden üzemi és környezeti körülmény között működőképesek, hosszú élettartamúak és gyakorlatilag korróziómentesek.
- Ellenáll a mechanikai igénybevételnek - A réz elektromos kábelek robusztusak, képlékenyek és rugalmasak.
- rugalmas és könnyen telepíthető - A rézkábelek nagyon rugalmasak, könnyen szögelhetőek és csatlakoztathatóak aljzatokba és kapcsolókba.
A réz legfőbb hátránya, hogy magas költség. Fontos azonban szem előtt tartani, hogy a biztonság és a tartósság alapvető fontosságú az olyan igényes munkák elvégzésekor, mint a kábelezés. Ezért a rézvezetékek költségeik ellenére gyorsan megtérülnek, és helyes használat esetén nagyon hosszú ideig szolgálnak javítás vagy meghibásodás nélkül.
Érdemes-e kicserélni a régi alumínium vezetékeket?
A válasz erre a kérdésre határozottan és egyértelműen: igen, megéri! A régi alumíniumvezetékek használata nemcsak nem hatékony, hanem a mai villamosenergia-terhelések mellett nem is biztonságos. A PUE szerint továbbá alumíniumhuzalokat nem szabad használni a következő berendezések felszereléséhez házvezetékek. Ezért, ha lehetőség van a vezetékek cseréjére, érdemes a megfelelő számítással rézre cserélni, méretezés keresztmetszet és az elektromos kábelek száma.
A villanyszerelési munkák olyan esetek, amikor nem lehet spórolni az anyagok minőségén. Az emberek biztonsága és a házban lévő elektromos készülékek helyes működése az anyagok helyes kiválasztásától és számításától függ.
Ha úgy dönt, hogy megtartja a régi kábelezést, akkor újra kell kábeleznie a kapcsolótáblát, korlátoznia kell a teljesítményt, és meg kell védenie az egyes vezetékeket attól, hogy meghaladják a 16A-t (így nem kell aggódnia a túlmelegedés és a tűzgyulladás miatt).
Bár a rézvezetékek jelentősen drágábbak, mint az alumíniumvezetékek, hosszú távon megtérülnek, és nem okoznak problémát a felhasználónak.
Kapcsolódó cikkek:
