När man planerar elarbeten i ett hus eller en lägenhet kan man fråga sig vad som är bäst: koppar- eller aluminiumledningar?
I den här artikeln tar vi reda på vilket material som ska användas vid kabeldragning. av elektrisk kabel i bostadsområden och överväga för- och nackdelar med koppar- och aluminiumledare.
Innehåll
En jämförelse av aluminium- och kopparkablar med avseende på tekniska egenskaper
För att förstå skillnaderna mellan koppar och aluminium måste du överväga och jämföra deras specifikationer.
Egenskaper hos ledare
De viktigaste elektriska egenskaperna hos ett ledarmaterial är dess specifika elektriska motstånd, värmeledningsförmåga och temperaturkoefficient för motstånd. De mekaniska egenskaperna omfattar vikt, hållfasthet, töjning före sprängning och livslängd vid normal drift.
Elektrisk resistivitet
Elektrisk resistivitet - är ett materials förmåga att motstå elektrisk ström när den flyter genom en ledare. Motståndet beräknas med hjälp av formeln
Ρ = r⋅S/l,
där l är ledarens längd, S är tvärsnittsytan och r är resistansen.
Som jämförelse:
| Ledarmaterial | Elektrisk resistivitet, Ohm-mm²/m |
|---|---|
| Koppar | 0,0175 |
| Aluminium | 0,0300 |
Som framgår av tabellen har koppar en lägre resistivitet och värms därför mindre och leder elektricitet bättre.
Värmekonduktivitet
Värmekonduktivitet - är en egenskap hos en ledare som visar hur mycket värme som passerar genom ett materialskikt per tidsenhet. För att beräkna elektrisk kabel Denna egenskap är mycket viktig eftersom den avgör hur säker elinstallationen fungerar. Ju högre värmeledningsförmåga ett material har, desto mindre värms det upp och desto bättre är det på att avleda överskottsvärme.
Som jämförelse:
| Ledarmaterial | Värmekonduktivitet, W/(m-K) |
|---|---|
| Koppar | 401 |
| Aluminium | 202—236 |
Temperaturkoefficient för motstånd
När olika material värms upp förändras deras elektriska ledningsförmåga. En egenskap som visar denna förändring kallas temperaturkoefficienten för resistans (MOTSTÅNDSKOEFFICIENT.). Detta värde bestäms med en speciell TKC-mätare och medelvärdet av denna koefficient tas fram.
Observera! Temperaturkoefficienten för motstånd - är förhållandet mellan den relativa ändringen av motståndet och en temperaturförändring. Det kallas α.
Som jämförelse:
| Ledarmaterial | Temperaturkoefficient för motstånd, 10-3/K |
|---|---|
| Koppar | 4,0 |
| Aluminium | 4,3 |
Ju lägre temperaturkoefficienten för resistans är, desto stabilare är ledaren.
Vikt och elektrisk ledningsförmåga hos en ledare
Koppar är mycket tyngre än aluminium. Dess densitet är 8900 kg/m³, medan aluminiumets densitet är 2700 kg/m³. Detta innebär att en kopparledare är 3,4 gånger tyngre än en aluminiumtråd av samma storlek.
Det är viktigt att inse att kopparens elektriska ledningsförmåga är mer än 50 % högre än aluminiumets, och för att en aluminiumledare ska kunna leda samma ström måste den därför vara 50 % större än en kopparledare.
Därför är det effektivare att använda en kopparledare än en aluminiumkabel.
Förlängning före brott och hållfasthet
Elkablar kan fungera i olika lägen och driftsförhållanden, så när man väljer ledare är det mycket viktigt att ta hänsyn till dess motståndskraft mot mekanisk påfrestning. Draghållfasthet är en egenskap som tar hänsyn till materialets styrka och motståndskraft mot brottsbelastning.
Som jämförelse:
| Ledarmaterial | Draghållfasthet, kg/m² |
|---|---|
| Koppar | 27 – 44,9 |
| Aluminium | 8 – 25 |
Av analysen av tabellen framgår det tydligt att koppar har en hög motståndskraft mot mekanisk påfrestning och överträffar aluminium betydligt i denna egenskap.
Livslängd
Livslängden på elektriska ledningar beror på driftsförhållanden och miljön. Det är allmänt accepterat att livslängden för en aluminiumkabel under normala driftsförhållanden är 20-30 år. Kopparledningar har däremot en längre livslängd och kan hålla i upp till 50 år.
Vilken typ av ledningsmaterial bör väljas för en platt
Under sovjettiden var det vanligt att använda aluminiumledningar i bostadshus. Detta berodde på att bostadsbyggnader inte har någon hög belastning på elnätet på grund av den låga effekten och det lilla antalet elektriska apparater. I takt med teknikutvecklingen och framväxten av ett stort antal kraftfulla elektriska apparater som används i hemmet har kvalitets- och materialkraven för elkabeln ökat avsevärt. I den moderna världen används nästan aldrig aluminiumkablar, vilket framgår av följande bestämmelser elektriska ledningar i hushållen bör vara av koppar!
Här är ett intressant faktum! Det är inte många som vet, men strax före aluminiumledningar användes kopparledningar i lägenheterna under Stalins tid.
För- och nackdelar med aluminiumledningar
De viktigaste fördelarna med elektriska ledningar i aluminium är:
- Låg vikt: Aluminium har en lägre densitet och väger därför mindre. För enkla nätverk med många kablar men låg belastning är detta en praktisk fördel.
- Låg kostnadAluminium är flera gånger billigare än koppar, och därför har produkter av detta material också ett lågt pris.
- motståndskraft mot oxidationLång livslängd och motståndskraft mot oxidation om den inte är i kontakt med miljön.
Nackdelarna med detta material är bland annat:
- Låg elektrisk ledningsförmåga - Aluminium har en hög resistivitet och värms upp när elektricitet passerar genom det. Elektriska koder och föreskrifter tillåter inte sådana kablar i hushållskretsar med ledartvärsnitt som är mindre än 16 mm².
- Dålig anslutning - På grund av oxidationsprocesser och värme-/kylningscykler försämras aluminiumkabelförbanden gradvis, vilket kan leda till felaktig kabeldragning eller kortslutning.
- Spröda ledare - Sådana kablar går lätt sönder när de värms upp, vilket också ofta leder till funktionsstörningar.
Fördelar och nackdelar med kopparledningar
Koppar är godkänt och används ofta för elektriska ledningar i bostads- och industribyggnader. Dess elektriska egenskaper gör att det är bättre än många andra material och är näst bäst efter silver.
Kopparkablar har följande fördelar:
- Hög elektrisk och termisk ledningsförmåga - Koppar har ett relativt lågt motstånd och leder elektrisk ström effektivt, har en hög verkningsgrad och värms inte upp nämnvärt med rätt kabeltvärsnitt.
- Korrosionsbeständighet - Kopparledare kan fungera under alla drifts- och omgivningsförhållanden, har lång livslängd och är praktiskt taget korrosionsfria.
- Motståndskraftig mot mekanisk påfrestning - Elektriska kablar av koppar är robusta, duktiga och flexibla.
- flexibel och lätt att installera - Kopparkablar är mycket flexibla och är lätta att vinkla och koppla in i uttag och strömbrytare.
Den största nackdelen med koppar är dess hög kostnad. Det är dock viktigt att komma ihåg att säkerhet och hållbarhet är avgörande när man utför ett så krävande arbete som kabeldragning. Trots kostnaden betalar kopparledningar därför snabbt för sig själva och om de används på rätt sätt kan de fungera under mycket lång tid utan reparation eller fel.
Är det värt att byta ut gamla aluminiumledningar?
Svaret på denna fråga är definitivt och entydigt: Ja, det är värt det! Användningen av gamla aluminiumledningar är inte bara ineffektiv utan också osäker med dagens elbelastning. Enligt PUE får aluminiumledningar inte heller användas för installation av ledningar i huset. Om det finns möjlighet att ändra ledningarna är det därför värt att byta till koppar med rätt beräkning, storlek tvärsnitt och antalet elkablar.
Vid elinstallationer får man inte snåla på materialkvaliteten. Människors säkerhet och en korrekt drift av elektriska apparater i huset beror på rätt val och beräkning av material.
Om du bestämmer dig för att behålla de gamla ledningarna bör du dra om kopplingsbordet, begränsa strömmen och skydda varje ledning från att överskrida 16A (så att du inte behöver oroa dig för överhettning och eldsvådor vid något tillfälle).
Även om kopparledningar är betydligt dyrare än aluminiumledningar lönar det sig i längden och orsakar inga problem för användaren.
Relaterade artiklar:
