家やアパートで電気工事を計画するとき、銅配線とアルミ配線のどちらが良いかという疑問が生じることがあります。
この記事では、配線時にどの材料を使用する必要があるかを理解します 電気ケーブルの 居住区で、銅とアルミニウムの導体の長所と短所を検討してください。
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技術的特性に関するアルミニウム配線と銅配線の比較
銅とアルミニウムの違いを理解するには、それらの技術的特性を考慮して比較する必要があります。
導体の特性
導体材料の基本的な電気特性は、固有の電気抵抗、熱伝導率、および抵抗の温度係数です。機械的特性には、重量、強度、破断前の伸び、および通常の操作での耐用年数が含まれます。
電気抵抗率
電気抵抗率 - 導体を流れる電流に抵抗する材料の能力です。この特性は、次の式を使用して計算されます。
Ρ = r·S/l、
ここで、l は導体の長さ、S は断面積、r は抵抗です。
比較のために：
| 導体材料。 | 比電気抵抗、Ohm-mm²/m |
|---|---|
| 銅 | 0,0175 |
| アルミニウム | 0,0300 |
この表からわかるように、銅は抵抗率が低いため、発熱が少なく、電気をよりよく伝導します。
熱伝導率
熱伝導率 - 物質の層を通過する単位時間あたりの熱量を示す導体の特性です。計算するには 電気ケーブル 電気配線の安全な操作はそれに依存するため、この特性は非常に重要です。材料の熱伝導率が高いほど、加熱が少なくなり、余分な熱を放出しやすくなります。
比較のために：
| 導体材料 | 熱伝導率、W/(m-K) |
|---|---|
| 銅 | 401 |
| アルミニウム | 202—236 |
抵抗温度係数
さまざまな材料が加熱されると、電気伝導度が変化します。この変化を表す特性を抵抗温度係数（RTD）。この値は特別な TKC メーターで検出され、この係数の平均値が取られます。
ご注意ください！ 抵抗温度係数 - 温度変化に対する抵抗の相対的な変化の比率です。 αといいます。
比較すると:
| 導体材料 | 抵抗の温度係数、10-3/K |
|---|---|
| 銅 | 4,0 |
| アルミニウム | 4,3 |
抵抗の温度係数が低いほど、導体の安定性が高くなります。
導体の重量と導電率
銅はアルミニウムよりはるかに重いです。密度は 8900 kg/m³ ですが、アルミニウムの密度は 2700 kg/m³ です。これは、銅導体が同じサイズのアルミニウム ワイヤよりも 3.4 倍重いことを意味します。
銅の導電率はアルミニウムの導電率よりも 50% 以上高いことを理解することが重要です。したがって、アルミニウムの導体が同じ電流を流すには、銅の導体よりも 50% 大きくなければなりません。
したがって、アルミケーブルよりも銅導体を使用する方が効率的です。
破断前伸びと強度
電気ケーブルはさまざまなモードと動作条件で動作する可能性があるため、導体を選択する際には、機械的ストレスに対する耐性を考慮することが非常に重要です。引張強度は、材料の強度と耐破壊荷重を考慮した特性です。
比較のために：
| 導体材料 | 引張強度、kg/m² |
|---|---|
| 銅 | 27 – 44,9 |
| アルミニウム | 8 – 25 |
表の分析から、銅は機械的ストレスに対する耐性が高く、この特性においてアルミニウムよりもはるかに優れていることが明らかです。
耐用年数
電気配線の寿命は、使用条件や環境によって異なります。通常の動作条件でのアルミニウム ケーブルの耐用年数は 20 ～ 30 年であると一般的に認められています。同時に、銅配線ははるかに長く機能し、その耐用年数は最大 50 年に達することがあります。
アパートの電気配線にはどのような材料を選択する必要がありますか
ソビエト時代には、住宅でアルミニウム配線を使用するのが一般的でした。これは、電力が少なく、電化製品の数が少ないため、住宅の電気ネットワークに高い負荷がかからなかったためです。技術の発展と家庭で使用される多種多様な強力な電化製品の出現により、電気ケーブルの品質要件と材料が大幅に増加しています。今日の現実では、PUE によると、アルミニウム材料で作られた配線のデバイスは実際には使用されていません。 住宅地の電気配線は銅製にする必要があります!
興味深い事実！ あまり知られていませんが、アルミ配線の少し前、スターリンの時代、アパートには銅配線が使われていました。
アルミ電線のメリットとデメリット
アルミニウム製の電気配線の主な利点は次のとおりです。
- 低重量: アルミニウムは密度が低いため、軽量です。多くのケーブルを使用して単純なネットワークを敷設するが、負荷が低い場合、これは便利な利点になります。
- 低価格アルミは銅の何倍も安いので、この素材を使った製品も低価格です。
- 耐酸化性：環境との接触がない場合、長期間使用でき、酸化による劣化がありません。
この材料の欠点は次のとおりです。
- 電気伝導率の指標が低い - アルミニウムは抵抗率が高く、電流が流れると熱くなります。そのため、PUE では、導体断面積が 16 mm² 未満のホーム ネットワークでこのようなケーブルを使用することを禁止しています。
- 接続不良 - 酸化プロセスと加熱/冷却サイクルにより、アルミニウム ケーブル ジョイントは徐々に劣化し、電気配線の不良や短絡につながる可能性があります。
- 導体の脆さ - このようなケーブルは加熱すると簡単に破損し、故障の原因となることがよくあります。
銅配線のメリットとデメリット
銅は使用が承認されており、住宅および工業用建物の電気配線装置に広く使用されています。それは電気的性能において多くの材料を上回り、銀に次ぐものです。
銅ケーブルの利点は次のとおりです。
- 高い電気伝導性と熱伝導性 - 銅は抵抗が比較的低く、電流を効果的に伝導し、効率が高く、ケーブルの正しい断面で大幅に熱くなりません。
- 耐食性 - 銅導体は、すべての動作および環境条件下で動作でき、長持ちし、実質的に腐食の影響を受けません。
- 機械的ストレスに強い - 銅の電気配線は強く、延性があり、柔軟です。
- 柔軟で取り付けが簡単 - 銅線は非常に柔軟で、さまざまな角度で簡単に設置でき、ソケットやスイッチに接続できます。
銅の主な欠点は、 高コスト.しかし、このような重要なタイプの作業の生産では、配線の設置は安全性と耐久性が非常に重要であることを理解する必要があります。したがって、そのコストにもかかわらず、銅配線はすぐに報われ、適切な操作により、修理や誤動作なしで非常に長い間機能します。
古いアルミ配線を交換する価値はありますか？
この質問には自信を持って明確に答えることができます: はい、間違いなく価値があります!配電網上の今日の最新の負荷の下で古いアルミニウム配線を使用することは、効率が悪いだけでなく、安全でもありません。また、PUEによると、取り付け時にアルミ線は使用できません 家の配線.そのため、電気配線を変更する可能性がある場合は、正しい計算で銅に変更する必要があり、 サイジング そして電線の数。
電気工事は、材料の品質を節約できない場合です。材料の適切な選択と計算は、人々の安全と家の中の電化製品の適切な操作に依存します。
それでも古い電気配線を残すことにした場合は、配電盤をやり直し、電力を制限し、各ラインが16Aの負荷を超えないように保護する必要があります（これにより、配線が過熱するという事実を心配する必要がなくなります）そして発火）。
銅配線はアルミニウム配線よりもはるかに高価ですが、長期的には報われ、ユーザーに問題を引き起こすことはありません.
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