Ao planear trabalhos eléctricos numa casa ou apartamento, pode levantar-se a questão de qual é melhor: fios de cobre ou alumínio?
Neste artigo, descobriremos que material deve ser utilizado na cablagem de cabo eléctrico nos alojamentos e considerar os prós e os contras dos condutores de cobre e alumínio.
Conteúdos
Uma comparação de cabos de alumínio e cobre em termos de características técnicas
A fim de compreender as diferenças entre cobre e alumínio, é necessário considerar e comparar as suas especificações.
Propriedades dos condutores
As principais propriedades eléctricas de um material condutor são a sua resistência eléctrica específica, a condutividade térmica e o coeficiente de resistência à temperatura. As propriedades mecânicas incluem peso, resistência, alongamento antes de rebentar e vida útil em funcionamento normal.
Resistividade eléctrica
Resistividade eléctrica - é a capacidade de um material de resistir à corrente eléctrica à medida que flui através de um condutor. A resistência é calculada utilizando a fórmula
Ρ = Ρ/l,
onde l é o comprimento do condutor, S é a área da secção transversal e r é a resistência.
Para comparação:
| Material do condutor | Resistividade eléctrica, Ohm-mm²/m |
|---|---|
| Cobre | 0,0175 |
| Alumínio | 0,0300 |
Como se pode ver nesta tabela, o cobre tem uma resistividade mais baixa e, portanto, aquece menos e conduz melhor a electricidade.
Condutividade térmica
Condutividade térmica - é uma propriedade de um condutor que mostra a quantidade de calor que passa através de uma camada de matéria por unidade de tempo. Para calcular cabo eléctrico Esta característica é muito importante porque determina o funcionamento seguro da instalação eléctrica. Quanto maior for a condutividade térmica de um material, menos ele aquece e melhor é a dissipação do excesso de calor.
Para comparação:
| Material do condutor | Condutividade térmica, W/(m-K) |
|---|---|
| Cobre | 401 |
| Alumínio | 202—236 |
Coeficiente de temperatura de resistência
Quando diferentes materiais são aquecidos, a sua condutividade eléctrica muda. Uma característica que indica esta alteração é chamada coeficiente de resistência à temperatura (COEFICIENTE DE RESISTÊNCIA). Este valor é determinado com um contador TKC especial e é tomado o valor médio deste coeficiente.
Por favor note! O coeficiente de temperatura de resistência - é a razão entre a variação relativa da resistência a uma mudança de temperatura. É referido como α.
Em comparação:
| Material do condutor | Coeficiente de temperatura de resistência, 10-3/K |
|---|---|
| Cobre | 4,0 |
| Alumínio | 4,3 |
Quanto mais baixo o coeficiente de resistência à temperatura, maior a estabilidade do condutor.
Peso e condutividade eléctrica de um condutor
O cobre é muito mais pesado do que o alumínio. A sua densidade é de 8900 kg/m³, enquanto que a densidade de alumínio é de 2700 kg/m³. Isto significa que um condutor de cobre será 3,4 vezes mais pesado do que um fio de alumínio de tamanho semelhante.
É importante perceber que a condutividade eléctrica do cobre é mais de 50% maior do que a do alumínio e, portanto, para que um condutor de alumínio possa transportar a mesma corrente deve ser 50% maior do que um condutor de cobre.
Por conseguinte, é mais eficiente utilizar um condutor de cobre do que um cabo de alumínio.
Elongação antes da quebra e força
Os cabos eléctricos podem funcionar sob diferentes modos e condições de funcionamento, pelo que, ao seleccionar um condutor, é muito importante considerar a sua resistência ao stress mecânico. A resistência à tracção é uma característica que tem em conta a resistência do material e a resistência à carga de ruptura.
Em comparação:
| Material do condutor | Resistência à tracção, kg/m² |
|---|---|
| Cobre | 27 – 44,9 |
| Alumínio | 8 – 25 |
Da análise da tabela, é evidente que o cobre tem uma elevada resistência ao stress mecânico e um desempenho significativamente superior ao do alumínio nesta característica.
Vida útil
A vida útil dos cabos eléctricos depende das condições de funcionamento e do ambiente. É geralmente aceite que a vida útil de um cabo de alumínio em condições normais de funcionamento é de 20-30 anos. Por outro lado, os cabos de cobre têm uma vida útil mais longa e podem durar até 50 anos.
Que tipo de material de cablagem deve ser escolhido para um plano
Na época soviética era comum utilizar cabos de alumínio em edifícios residenciais. Isto deveu-se ao facto de os edifícios residenciais não terem uma carga elevada na rede eléctrica devido à baixa potência e ao pequeno número de aparelhos eléctricos. Com o desenvolvimento da tecnologia e o surgimento de uma enorme variedade de aparelhos eléctricos potentes utilizados em casa, os requisitos de qualidade e material para o cabo eléctrico aumentaram significativamente. No mundo moderno, os cabos de alumínio quase nunca são utilizados, tal como estipulado nos seguintes regulamentos os cabos eléctricos domésticos devem ser feitos de cobre!
Aqui está um facto interessante! Não há muita gente que saiba, mas pouco antes da cablagem de alumínio, na época de Estaline, a cablagem de cobre era utilizada em apartamentos.
Vantagens e desvantagens da cablagem de alumínio
As principais vantagens da cablagem eléctrica de alumínio são:
- Baixo peso: A densidade do alumínio é menor e, portanto, o peso é menor. Para redes simples com muitos cabos mas cargas baixas, esta é uma vantagem útil.
- Baixo custoO alumínio é várias vezes mais barato do que o cobre, pelo que os produtos feitos deste material têm também um preço baixo.
- resistência à oxidaçãoLonga vida e resistência à oxidação se não estiver em contacto com o ambiente.
As desvantagens deste material incluem:
- Baixa condutividade eléctrica - O alumínio tem uma alta resistividade e aquece quando a electricidade passa por ele. Os códigos e regulamentos eléctricos não permitem tais cabos em instalações domésticas onde a secção transversal do condutor é inferior a 16 mm².
- Má ligação - Devido a processos de oxidação e ciclos de aquecimento/arrefecimento, as juntas de cabos de alumínio deterioram-se gradualmente, o que pode levar a cabos defeituosos ou curtos-circuitos.
- Condutores britânicos - tais cabos partem-se facilmente quando aquecidos, o que também leva frequentemente a avarias de funcionamento.
Vantagens e desvantagens da cablagem de cobre
O cobre é aprovado e amplamente utilizado para cablagem eléctrica em edifícios residenciais e industriais. As suas propriedades eléctricas tornam-no superior a muitos materiais e são apenas secundárias em relação à prata.
As vantagens dos cabos de cobre são:
- Elevada condutividade eléctrica e térmica - O cobre tem uma resistência relativamente baixa e conduz eficazmente a corrente eléctrica, tem uma eficiência elevada e não aquece consideravelmente com a secção transversal correcta do cabo.
- Resistência à Corrosão - Os condutores de cobre podem operar em todas as condições de funcionamento e ambiente, têm uma longa vida útil e são praticamente isentos de corrosão.
- Resistente ao stress mecânico - Os cabos eléctricos de cobre são robustos, dúcteis e flexíveis.
- flexível e fácil de instalar - Os cabos de cobre são muito flexíveis e são fáceis de angular e de ligar às tomadas e interruptores.
A principal desvantagem do cobre é a sua custo elevado. No entanto, é importante ter em mente que a segurança e a durabilidade são essenciais na execução de trabalhos tão exigentes como a cablagem. Portanto, apesar do seu custo, os fios de cobre pagam-se rapidamente e, se usados correctamente, servem durante muito tempo sem reparação ou mau funcionamento.
Vale a pena substituir os velhos fios de alumínio?
A resposta a esta pergunta é definitiva e sem ambiguidade: sim, vale a pena! A utilização de cabos antigos de alumínio não só é ineficiente como também não é segura com as cargas eléctricas actuais. Além disso, segundo o PUE, os fios de alumínio não devem ser utilizados para a instalação de cablagem da casa. Portanto, se houver uma oportunidade de mudar a cablagem, vale a pena mudá-la para cobre com o cálculo correcto, dimensionamento secção transversal e o número de cabos eléctricos.
O trabalho de cablagem eléctrica é um caso em que não se pode falhar na qualidade dos materiais. A segurança das pessoas e o correcto funcionamento dos aparelhos eléctricos em casa depende da escolha correcta e do cálculo dos materiais.
Se decidir manter a cablagem antiga, deve voltar a ligar o quadro eléctrico, limitar a potência e proteger cada linha de exceder 16A (para que não tenha de se preocupar com o sobreaquecimento e pegar fogo em qualquer ponto).
Embora a cablagem de cobre seja consideravelmente mais cara que a de alumínio, compensa a longo prazo e não causa problemas para o utilizador.
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