Pri načrtovanju električnih del v hiši ali stanovanju se lahko pojavi vprašanje, kaj je bolje: bakrena ali aluminijasta napeljava?
V tem članku bomo ugotovili, kateri material je treba uporabiti pri ožičenju električnega kabla v bivalnih prostorih in razmislite o prednostih in slabostih bakrenih in aluminijastih vodnikov.
Vsebina
Primerjava aluminijastih in bakrenih napeljav glede na tehnične značilnosti
Da bi razumeli razlike med bakrom in aluminijem, morate upoštevati in primerjati njihove tehnične lastnosti.
Lastnosti prevodnikov
Osnovne električne lastnosti materiala prevodnika so njihov specifični električni upor, toplotna prevodnost in temperaturni koeficient upora.Mehanske lastnosti vključujejo težo, trdnost, raztezek pred zlomom in življenjsko dobo pri normalnem delovanju.
Električna upornost
Električna upornost - je sposobnost materiala, da se upre električnemu toku, ko ta teče skozi prevodnik. Ta značilnost se izračuna po formuli:
Ρ = r⋅S/l,
kjer je l dolžina prevodnika, S površina prečnega prereza, r upor.
Za primerjavo:
| Material prevodnika. | Specifični električni upor, Ohm-mm²/m |
|---|---|
| baker | 0,0175 |
| Aluminij | 0,0300 |
Kot lahko vidite iz te tabele, ima baker manjšo upornost, zato se manj segreva in bolje prevaja elektriko.
Toplotna prevodnost
Toplotna prevodnost - je lastnost prevodnika, ki kaže količino toplote, ki preide v časovni enoti skozi plast snovi. Za izračun električni kabel ta lastnost je precej pomembna, saj je od nje odvisno varno delovanje električne napeljave. Večja kot je toplotna prevodnost materiala, manj se segreva in bolje oddaja odvečno toploto.
Za primerjavo:
| Material prevodnika | Toplotna prevodnost, W/(m-K) |
|---|---|
| baker | 401 |
| Aluminij | 202—236 |
Temperaturni koeficient odpornosti
Pri segrevanju različnih materialov se spremeni njihova električna prevodnost. Značilnost, ki kaže to spremembo, se imenuje temperaturni koeficient upora (RTD). To vrednost zaznamo s posebnim TKC merilnikom in vzamemo povprečno vrednost tega koeficienta.
Prosimo, upoštevajte! Temperaturni koeficient odpornosti - je razmerje relativne spremembe odpornosti proti spremembi temperature. Imenuje se α.
Za primerjavo:
| Material prevodnika | Temperaturni koeficient odpornosti, 10-3/K |
|---|---|
| baker | 4,0 |
| Aluminij | 4,3 |
Nižji kot je temperaturni koeficient upora, večja je stabilnost prevodnika.
Teža in električna prevodnost prevodnika
Baker je veliko težji od aluminija.Ima gostoto 8900 kg/m³, medtem ko ima aluminij gostoto 2700 kg/m³. To pomeni, da bo bakren vodnik 3,4-krat težji od aluminijaste žice podobne velikosti.
Pomembno je razumeti, da je električna prevodnost bakra več kot 50 % višja od električne prevodnosti aluminija, zato mora biti, da lahko aluminijast prevodnik prenaša enak tok, za 50 % večji od bakrenega prevodnika.
Zato je učinkovitejša uporaba bakrenega vodnika kot aluminijastega kabla.
Raztezek pred zlomom in trdnost
Električni kabel lahko deluje v različnih načinih in pogojih delovanja, zato je pri izbiri prevodnika zelo pomembno upoštevati njegovo odpornost na mehanske obremenitve. Natezna trdnost je značilnost, ki upošteva trdnost materiala in odpornost proti pretrgni obremenitvi.
Za primerjavo:
| Material prevodnika | Natezna trdnost, kg/m² |
|---|---|
| baker | 27 – 44,9 |
| Aluminij | 8 – 25 |
Iz analize tabele je razvidno, da je baker zelo odporen na mehanske obremenitve in po tej lastnosti bistveno prekaša aluminij.
Življenjska doba
Življenjska doba električne napeljave je odvisna od pogojev delovanja in okolja. Na splošno velja, da je življenjska doba aluminijastega kabla v normalnih delovnih pogojih 20-30 let. Hkrati bakreno ožičenje služi veliko dlje in njegova življenjska doba lahko doseže do 50 let.
Kakšen material za električno napeljavo je treba izbrati za stanovanje
V času Sovjetske zveze je bilo v stanovanjskih zgradbah običajno uporabljati aluminijasto ožičenje. To je bilo posledica dejstva, da stanovanjske hiše niso imele velikih obremenitev električnega omrežja zaradi majhne moči in majhnega števila električnih naprav. Z razvojem tehnologije in pojavom velikega števila močnih električnih aparatov, ki se uporabljajo v domovih, so se zahteve glede kakovosti in materialov za električne kable močno povečale.V današnji realnosti se naprava za ožičenje iz aluminijastega materiala praktično nikoli ne uporablja, saj v skladu s PUE Električna napeljava v stanovanjskih prostorih naj bo bakrena!
Zanimiv podatek! Marsikdo ne ve, a tik pred aluminijasto napeljavo, v Stalinovih časih, so v stanovanjih uporabljali bakreno napeljavo.
Prednosti in slabosti aluminijaste električne napeljave
Glavne prednosti električnih napeljav iz aluminija so:
- Majhna teža: Gostota aluminija je manjša in zato manjša njegova teža. Pri polaganju preprostih omrežij z veliko kabli, vendar nizkimi obremenitvami - bo to priročna prednost.
- Nizka cenaAluminij je nekajkrat cenejši od bakra, zato imajo izdelki iz tega materiala tudi nizko ceno.
- Odpornost proti oksidaciji: v odsotnosti stika z okoljem služi dolgo časa in se ne pokvari zaradi oksidacije.
Slabosti tega materiala vključujejo:
- Nizki indikatorji električne prevodnosti - Aluminij ima visoko upornost in se segreje, ko skozenj teče električni tok. Zato PUE prepoveduje uporabo takšnega kabla v domačih omrežjih s presekom prevodnika manj kot 16 mm².
- Slaba povezava - Zaradi oksidativnih procesov in ciklov segrevanja/hlajenja se aluminijasti kabelski spoji postopoma kvarijo, kar lahko privede do napačne električne napeljave ali kratkega stika.
- Krhkost vodnikov - takšni kabli se pri segrevanju zlahka zlomijo, kar zelo pogosto vodi tudi do okvar.
Prednosti in slabosti bakrene napeljave
Baker je odobren za uporabo in se pogosto uporablja za napravo električnih napeljav v stanovanjskih in industrijskih zgradbah. Po električni učinkovitosti prekaša številne materiale in je takoj za srebrom.
Prednosti bakrenih kablov so:
- Visoka električna in toplotna prevodnost - Baker ima razmeroma nizek upor in učinkovito prevaja električni tok, ima visok izkoristek in se ob pravem prerezu kabla ne segreva bistveno.
- Odpornost proti koroziji - Bakreni vodniki lahko delujejo v vseh delovnih in okoljskih pogojih, zdržijo dolgo časa in so praktično odporni na korozijo.
- Odporen na mehanske obremenitve - bakrena električna napeljava je močna, duktilna in fleksibilna.
- prilagodljiv in enostaven za namestitev - Bakrene žice so zelo fleksibilne in enostavne za namestitev pod različnimi koti ter priklop na vtičnice in stikala.
Glavna pomanjkljivost bakra je njegova visoki stroški. Vendar je treba razumeti, da je pri proizvodnji tako kritične vrste dela, kot je namestitev ožičenja, zelo pomembna varnost in trajnost. Zato se kljub svojim stroškom bakreno ožičenje hitro izplača in s pravilnim delovanjem služi zelo dolgo brez popravil in okvar.
Ali je vredno zamenjati staro aluminijasto napeljavo?
Na to vprašanje je mogoče odgovoriti z zaupanjem in nedvoumno: da, vsekakor vredno! Uporaba stare aluminijaste napeljave pri današnjih sodobnih obremenitvah električnega omrežja ni le neučinkovita, ampak tudi nevarna. Poleg tega v skladu s PUE pri namestitvi ni mogoče uporabiti aluminijastih žic hišna napeljava. Če torej obstaja možnost zamenjave električne napeljave, jo je treba s pravilnim izračunom spremeniti v baker, dimenzioniranje in število električnih vodov.
Električna dela so primer, ko ne morete prihraniti pri kakovosti materialov. Od pravilne izbire in izračuna materialov je odvisna varnost ljudi in pravilno delovanje električnih naprav v hiši.
Če ste se še vedno odločili, da zapustite staro električno napeljavo, potem morate ponoviti stikalno ploščo, omejiti moč in zaščititi vsako linijo pred preseganjem obremenitve 16A (to vam bo omogočilo, da ne skrbite, da se bo na neki točki ožičenje pregrelo in zagori).
Čeprav je bakrena napeljava precej dražja od aluminijaste, se na dolgi rok izplača in uporabniku ne povzroča težav.
Povezani članki:
