Почему нельзя соединять вместе медные и алюминиевые провода? Виды кабелей и проводов, их назначение, характеристики и маркировка.
Что лучше - медная или алюминиевая проводка? Этот вопрос часто поднимается в среде специалистов и обычных людей, планирующих поменять старые провода в доме, квартире или офисе. Но чтобы принять правильное решение, важно знать преимущества и недостатки, правила эксплуатации, а также основные отличия между медной и алюминиевой коммутацией.
Плюсы и минусы
Алюминиевая проводка имеет следующие преимущества:
- Небольшая масса. Эта особенность важна при монтаже линий электропередач, длина которых может достигать десятков, а то и сотен километров.
- Доступность по цене. При выборе материала для проводки многие ориентируются на стоимость металла. Алюминий имеет меньшую соответственно, что объясняет более низкую цену изделий из этого металла.
- Стойкость к окислительным процессам (актуальна при отсутствии контакта с открытым воздухом).
- Наличие защитной пленки. В процессе эксплуатации на проводке из алюминия формируется тонкий налет, уберегающий металл от окислительных процессов.
Алюминий имеет и ряд недостатков, о которых необходимо знать:
- Высокое удельное сопротивление металла и склонность к нагреву. По этой причине не допускается применение провода меньше 16 кв.мм (с учетом требований ПУЭ, 7-я редакция).
- Ослабление контактных соединений из-за частых нагревов при прохождении большой нагрузки и последующего остывания.
- Пленка, которая появляется на алюминиевом проводе при контакте с воздухом, имеет плохую проводимость тока, что создает дополнительные проблемы в местах соединения кабельной продукции
- Хрупкость. Алюминиевые провода легко переламываются, что особенно актуально при частом перегреве металла. На практике ресурс алюминиевой проводки не превышает 30 лет, после чего ее необходимо менять.
Правила соединения меди и алюминия
Бывают ситуации, когда требуется заменить только часть проводки или добавить (перенести) несколько розеток в квартире. В такой ситуации возникает вопрос, . Чтобы избежать повышенного прогрева в местах объединения медной и алюминиевой проводки, стоит использовать следующие способы коммутации:
Рассмотренные способы соединения могут применяться для объединения проводов, выполненных из различных металлов (не только меди и алюминия). Такое исполнение гарантирует высокий уровень безопасности и возможность ухода от потенциально опасного скручивания. Но стоит помнить о важности периодической проверки и протяжки болтовых соединений и клеммников, ведь они имеют свойство ослабляться.
Какой материал для проводки лучше?
Теперь разберемся более подробно, какой провод лучше медный или алюминиевый. В этом отношении появилось множество стереотипов и заблуждений, о которых поговорим ниже:
- Долговечность. Считается что срок жизни медного провода больше, чем алюминиевого. Это ошибочное мнение. Если заглянуть в специальный справочник, можно убедиться, что ресурс кабелей из обоих видов металла идентичен. Для изделий с одинарной изоляцией он составляет 15 лет, а с двойной - 30.
- Склонность к окислению. Применяя кабель из алюминия, стоит помнить о его склонности к окислительным процессам. Еще в школе нам рассказывали что Al (алюминий) - металл, который активно взаимодействует с кислородом, из-за чего на его поверхности появляется тонкая пленка. Последняя защищает металл от дальнейшего распада, но ухудшает его проводимость. Если изолировать провод от окружающей среды, риск окислительных процессов сводится к минимуму. Оптимальный вариант - применение специальных клеммников с токопроводящей пастой. Особенность последней заключается в улучшении качества контактного соединения между двумя проводами и снятие пленки окисла с металла. Кроме того, специальная смазка исключает контакт алюминия с окружающим воздухом.
- Прочность. Медная проводка считается более прочной и способна выдерживать многоразовые сгибания. В ГОСТе прописано, что провод, выполненный из меди, должен выдержать 80 перегибов, а из алюминия - 12. Если проводка проходит в стене, полу или спрятана под потолком, такая особенность не так важна.
- Стоимость. Цена провода из алюминия ниже в 3-4 раза. Но при выборе важно помнить, что медный провод сечением 2,5 кв.мм рассчитан на ток 27 Ампер. Если отдавать предпочтение алюминиевой проводке, толщина провода должна составлять 4 кв. мм (номинальный ток 28 Ампер).
- Сопротивление. Определяясь, что выбрать - алюминиевые или медные провода, стоит учесть разное удельное сопротивление. Для меди этот параметр составляет около 0,018 Ом*кв.мм/м, а для алюминия - 0,028. Но стоит учесть, что общее сопротивление (R) проводника зависит не только от упомянутого параметра, но и от длины и площади проводника. Если учесть, что для той же нагрузки применяются алюминиевые провода большего сечения, итоговое R изделий из меди и алюминия будет приблизительно идентичным. Наибольшее сопротивление возникает в местах соединения, но при следовании рассмотренным выше советам этого можно не бояться.
- Легкость монтажа. Считается, что соединение проводов из алюминия - более сложная задача. Это актуально лишь при обычном объединении проводки, путем скрутки. В случае применения оконцевателей, клеммников или болтов такая проблема отпадает.
Отдельного внимания заслуживает ситуация, подразумевающая . При объединении меди и алюминия в месте контакта происходят различные процессы, из-за протекания которых увеличивается сопротивление. В результате место стыка двух проводов перегревается, изоляция разрушается и возрастает риск воспламенения.
Рассмотренная выше особенность характерна для всех металлов, имеющих различное удельное сопротивление. Кроме того, многие производители используют не «чистые» металлы, а их сплавы, что также приводит к изменению параметра сопротивления. Чтобы избежать проблем в будущем, лучше правильно соединять провода и отказаться от их скручивания.
В завершение приведем несколько советов, которые должны быть учтены при организации проводки:
- В случае самостоятельного проектирования проводки в доме или квартире, лучше выбирать медные провода. При меньшем сечении они выдерживают большее токи и более стойки к частым сгибаниям. Не менее важный момент - объем. Медные провода компактны, что упрощает процесс создания штробы. Например, при подключении приемника мощностью 7-8 кВт алюминиевый провод должен иметь сечение около 8 мм. В кабеле три жилы и плюс оплетка. В итоге общий диаметр составляет около 1,5 сантиметров. Для сравнения медь может иметь сечение 4 кв.мм, а общий диаметр - не более сантиметра.
- При установке розетки должен использоваться трехжильный кабель, с заземляющим проводом. Расстояние розетки от пола - 30 см. При организации осветительной цепи допускается применение кабелей с двумя жилами (заземление здесь не нужно).
- Запрещено вешать всю нагрузку на одну пару проводов (тем более, если они алюминиевые). Оптимальный вариант - разделение цепи на несколько линий. Например, через один автомат питается ванная, через другой - освещение, через третий - кухня и так далее. Сечение провода для кухни и ванной должно быть 4 или 6 кв.мм, а для цепи освещения - 1,5 или 2,5 мм.
Сложнее всего обстоят дела в старых квартирах, где смонтированы алюминиевые провода, которые отжили свой ресурс и требует замены. Проводка сечением 2,5 кв.мм выдерживают нагрузку не более 20 Ампер, чего недостаточно для современных электроприемников. Кроме того, изоляция проводов со временем теряет эластичность и постепенно разрушается. В такой ситуации единственным решением является полная замена проводки на медные провода.
Подробнее, почему стоит заменить алюминиевую проводку на медную в старом доме, смотрите в этом видео:
Итоги
Какой же провод лучше? С позиции эксплуатационных качеств более предпочтительной является медь. Если исходить из стоимости, алюминиевые провода обходятся дешевле. И здесь важно принять решение - экономить на своей безопасности или нет.
И снова ремонт, и снова полуразрушенные стены, шпаклевка и желание приблизиться к своей заветной мечте. Одна из них – добиться, чтобы медные провода для проводки наконец-то заняли свое законное место, взамен старых, алюминиевых.
Медные провода – новые требования для качественной электропроводки
Какие будет правильнее выбрать провода: медные или алюминиевые? Этот вопрос, прежде всего, можно адресовать вашему электрику, хотя уже сейчас можем предположить, что его ответ будет в пользу медных.
А все потому, что медная проводка более предпочтительна в условиях всепоглощающего «нашествия» современных электроприборов. Если вам до сих пор совершенно не понятно, откуда и куда идут провода в вашей квартире, и уж совсем не ясно, зачем нужна проводка, то можем посоветовать совсем не мучаться штудированием текстов по физике и отдать все в руки электрику – и право выбора, и материалы, и, конечно же, деньги за оплату его услуг.
Без привлечения специалистов и при поверхностных знаниях материала, установить проводку «с нуля» будет не просто трудно, а архитрудно. Но для самых настырных устраиваем ликбез. Итак, провода (те, что общего назначения) могут быть изготовлены как из меди, так и из алюминия. Учитывая, что в электропроводке вопрос изоляции один из самых важных, провода защищены материалами из ПВХ пластика, а также резины или полиэтилена.
Алюминиевый и медный провод значительно отличаются друг от друга – первый стоит намного меньше и «грешит» рядом недостатков, второй считается менее хрупким и имеет меньшее электрическое сопротивление (по сравнению со своим алюминиевым собратом). Ну, естественно и цена выше. У алюминиевого провода повышенная хрупкость, а также проблема с пайкой соединений.
Добавьте к этому еще и большое электрическое сопротивление, и становится ясно, почему такие провода уступают пальму первенства медным, а ваш электрик и слышать не хочет ничего про алюминий. Оба провода могут быть с виниловой изоляцией, это допускается нормами. Ранее использовали в квартирах именно алюминиевые провода, теперь владельцам таких квартир приходится решать – менять полностью проводку на новую или латать при помощи тех же материалов, что и были раньше в наличии, старую.
Медная проводка и выдерживаемая нагрузка
Сплошные плюсы медной проводки уже оценили жители новостроек. В квартирах, построенных в последнее десятилетие, проводка идет с учетом новых требований и рекомендаций. Так что тем, кто только заселяется в новые квартиры, не надо ломать голову над тем, выдержит ли их проводка многочисленную армию бытовой техники, исчисляемой, скорее всего, количеством далеко за десяток, или нет. Кстати, для общего сведения – активную нагрузку медный провод может выдерживать в 5 кВт, в то время как алюминиевый всего в 3 кВт.
Качественная электроинсталляция займет, конечно же, немало времени и денег, зато благодаря правильному подходу, ваша электропроводка не перегорит сразу же от повышенных нагрузок и не принесет вреда вам и бытовым приборам . Лучше один раз решить вопросы с прокладкой нужного провода, чем потом корить себя за то, что не учли какие-то важные детали. Так что правильное решение – это выбор медного образца, имеющего как высокую электропроводимость, так и пластичность. Только, несмотря на все положительные качества, озвученные выше, все-таки не поленитесь и подсчитайте на калькуляторе, какова будет суммарная нагрузка на сеть при использовании ваших электроприборов (расклад делайте по разным комнатам).
Непосредственно в стенах вам лучше укладывать плоские провода, что позволяет не разбивать глубоко стены.
Если вам нужно прокладывать круглый провод, то, проводя его через монтажные трубы (гофрированные), вам придется поднапрячься, чтобы не разворотить стены. Тем более что обычный диаметр гофры (трубы) составляет примерно от 11 до 23 мм. Да, и не забудьте, что провода прокладывать придется либо горизонтально, либо вертикально (а не как вам вздумается), соединяться они будут в специальных монтажных коробках, а поверх покрыть их придется слоем штукатурки.
Начнем с простых, но важных советов, которые могут вам помочь пересмотреть свой взгляд на электропроводку – все не так страшно, как вам может показаться изначально. Так что читаем, размышляем и запоминаем.
- Для освещения в вашем доме или квартире лучше брать медный провод сечением 1,5 мм 2 . При этом лучше сформировать несколько групп для подключения приборов – для комнат, кухни и коридора с ванной.
- Для розеток лучше брать медный провод сечением 2,5 мм 2 . Для приборов мощных, как стиральные машины или электроплиты, лучше закупать образцы, заглянув предварительно в инструкцию приобретенного товара.
- В комнатах должно быть как минимум по одной розетке (двойной) на каждые 5 м 2 . . В кухне 5 розеток (с обязательным заземлением). В ванной предусмотреть лучше (из-за повышенной влажности) две розетки с защитой от влаги. Возле телевизора несколько (для использования разных приборов).
- Размещать розетки в комнатах можно в полуметре от пола, на кухне выше отметки в метр (легче подключать бытовые приборы на уровне столешницы), а вот в ванной комнате подальше от ванны или вашей (предостережение из-за влажности и возможности попадания брызг).
- Заземляющий контакт – вещь не только нужная, но и обязательная. Не пытайтесь переиначить то, что создавалось и повсеместно применялось в рамках безопасности годами. Тут консультация не нужна – этот пункт принимается, а не обсуждается.
- При подключении новой системы заземления лучше закупить и использовать трехжильный кабель. Это позволит не бояться, что вас может ударить током, а также что экстренно возникнет пожар в доме.
- Учтите, что оборудование большей, чем обычно, мощности (от 2 кВт и выше) подключать можно только к отдельным контурам (выделенным линиям). Один такой контур может быть максимум на 10 розеток или два десятка осветительных приборов.
- Подсчет максимальной нагрузки ведите с учетом одновременно подключенных и работающих бытовых устройств. Учтите, что число ваших электроприборов может «незаметно для вас» вырасти.
- Кабель, продаваемый в магазине, как правило, имеет маркировку – черную или коричневую (фазовый провод), светло-голубую (нулевой), желто-зеленую (маркировка заземления). Фазовый провод всегда расположен с левой стороны от розетки.
Медные и алюминиевые провода нельзя соединять вместе. Об этом вам скажет любой электрик. И это не простой каприз, а вполне разумное решение, основанное на несовместимости этих двух видов металлов. Но в том — то и проблема, что даже электрик, доподлинно не знает ее причину. Давайте и попытается разгадать эту загадку.
И так, почему нельзя соединять вместе алюминиевые и медные провода. Если вы спросите об этом у электрика, то, скорее всего, получите ответ, что такой контакт будет постоянно греться и гореть. Все это выглядит довольно странно, ведь если соединить медь со сталью, то такой контакт будет прекрасно работать.
Есть несколько гипотез, объясняющих причину неустойчивости медно алюминиевого контакта:
- Существенные различия в коэффициентах теплового расширения этих металлов при прохождении через них электрического тока. Ну а раз так, то прочность соединения нарушается, и контакт начинает гореть.
- Поверхность алюминия со временем окисляется, и покрывается пленкой, с чрезвычайно низким коэффициентом проводимости электрического тока. Все это также приводит к нарушению прочности контакта, его ослаблению, и возникновению электрической дуги, которая и завершает процесс его разрушения.
- Согласно иному мнению, все дело в гальваническом эффекте, который имеет место при соприкосновении этих металлов. Именно он и приводит к нагреву контакта и его дальнейшему разрушению.
Давайте попробуем разобраться, где здесь, правда, а где ложь?
В результате целого ряда экспериментов, было выяснено, что коэффициент теплового расширения здесь вовсе не причем. Разность в коэффициентах настолько мала, что ее легко можно компенсировать, применив для медно алюминиевого контакта надежный зажим. Если его хорошо затянуть, то теплового расширения можно не бояться.
Особого влияния на прочность медно алюминиевого контакта не оказывает и оксидная пленка, образующаяся на поверхности алюминиевого провода. Чтобы ее нейтрализовать, достаточно перед соединением обработать провода противооксидной смазкой, и затем периодически проводить ревизию соединения. В этом случае оно будет долго и надежно работать.
Тогда в чем же дело? Неужели во всем виновата гальваника?
Именно она является основной причиной окисления такого рода контактов. При этом этот процесс затрагивает как медь, так и алюминий. И хотя эти окислы по – разному проводят ток, то при соединении проводов происходит их диссоциация, приводящая к распаду материалов на электрически заряженные ионы. Этому способствует влага, содержащаяся в окружающем воздухе. При этом образовавшиеся ионы будут иметь прямо противоположные заряды, что при наличии электрического тока, приведет к возникновению электролиза.
Ионы начнут активно перемещаться. Но ведь по сути, это частицы контактирующих между собой металлов. Ну а раз так, то этот процесс будет сопровождаться их естественным разрушением, что, в конечном итоге, приведет к ослаблению контакта, его нагреву, и возникновению электрической дуги, которая и довершит процесс разрушения.
Вся проводка в домах советской постройки выполнена из алюминиевых проводов. Тогда это было вполне оправданно, потому что нагрузка на сети была значительно меньше. Поэтому в процессе ремонта часто возникает вопрос: Можно ли соединять эти два провода обычной скруткой?
Отвечая на вопрос о возможности соединения алюминиевых и медных проводов обычной скруткой можно с уверенностью ответить «нет» и вот почему.
Алюминий и медь не совместимы гальванически. При их прямом контакте при прохождении электрического тока начинается химическая реакция под воздействием водяных паров всегда присутствующих в атмосфере. И образуется так называемая гальваническая ванна, которая приводит к увеличению сопротивления между проводами и, как следствие, к коррозии. В результате скрутка начнет греться, а в дальнейшем может привести к возгоранию.
Это, пожалуй, самая главная причина по которой скрутка алюминиевых и медных проводов не допустима. Но есть и еще факторы, которые негативно влияют на данный вид соединения проводов.
Алюминий и медь имеют разный коэффициент расширения при нагреве. При работе под нагрузкой и без ее провода будут расширяться и сужаться по-разному, что со временем приведет к ослаблению их соединения. А это опять перегрев и возможная причина пожара.
Еще один негативный фактор- это окисление алюминия. Со временем поверхность алюминия покрывается оксидной пленкой с низким коэффициентом проводимости. При этом возникает большое сопротивление, что приводит к ослаблению контакта и нагреванию. А там и до пожара не далеко.
Рассмотрев подробно все причины запрета на прямую скрутку алюминиевого и медного провода очевидно, что рисковать своим домом не стоит. Но это не значит, что нет способов эти провода соединить между собой. Сейчас существуют специальные переходники с помощью которых можно сделать надежное и безопасное соединение.
Самым простым и удобным в работе способом соединения алюминиевых и медных проводов, на мой взгляд, являются самозажимные клеммы.
Соединение и разъединение провода осуществляется с помощью специального рычага. Чтобы закрепить провод нужно всего лишь поднять рычажок и в освободившееся отверстие вставить очищенную жилу. После чего рычажок опустить обратно, тем самым фиксируя провод в клемме. Скорость монтажа и многократность использования отличные характеристики, которые заставляют сделать выбор в их пользу.
Но это далеко не единственный способ безопасного соединения алюминиевого и медного проводов, есть и другие.