Samo dva metala se široko koriste kao provodnici električne energije. Štaviše, kako u stambenim zgradama tako iu industrijskim i industrijskim objektima. U isto vrijeme, aluminijsko ožičenje bilo je popularno uglavnom u sovjetskim vremenima. U modernoj gradnji ovaj metal je zabranjen za polaganje električnih komunikacija, zamjenjuje ga bakar.
Prije pola vijeka opterećenje električne mreže nije bilo tako veliko u odnosu na danas. Nepromenljivi atributi u to vreme bili su frižider, TV, nekoliko lampi sa žarnom niti. Porodice sa dobrim prihodima kupovale su usisivače, pegle, podne lampe. Sve ovo savršeno je izdržalo ožičenje sa poprečnim presjekom od 1,5 mm2.
Međutim, napredak neumoljivo korača naprijed, više se ne može zaustaviti. Sada skoro svaki dom ima kompjuter, koji, u zavisnosti od karakteristika, troši ne tako malo struje. Ovdje također možete dodati mikrotalasne pećnice, automatske mašine za pranje veša i druge moderne televizijske i kućne aparate.
S tim u vezi, postavlja se razumno pitanje o preporučljivosti dalje eksploatacije aluminijumaožičenje u stanu ili privatnoj kući. Pokušajmo to shvatiti, ali prvo - kratak teoretski dio.
Malo teorije
Svi znamo iz časova fizike da je električna struja uređeno kretanje nabijenih čestica, koje su elektroni, na koje djeluju sile električnog polja. ove čestice, krećući se duž provodnika, neizbježno nailaze na otpor koji se naziva otpor, mjeren u omima (Ohm).
A pošto su provodnici cilindrični, izračunavanje otpora se vrši prema ovoj formuli: r=ρl / s, gdje je:
- r - električni otpor provodnika (Ohm);
- ρ – električna otpornost materijala provodnika (Ohmmm2/m);
- l – dužina provodnika (m);
- s je površina poprečnog presjeka provodnika (mm2).
Iz tog razloga se koriste aluminijum i bakar - zbog niske otpornosti. Za aluminijum, r je 0,0294 ohmmm2/m, za bakar je nešto manje od r – 0,0175 ohmmm2/m.
Tokom kretanja električnih naboja na aluminijskim žicama, zagrijava se. I što je veći otpor, veća je toplina. I ne donosi ništa dobro. Osim toga, temperatura ovisi o drugom pokazatelju - gustoći struje, određenoj formulom: δ \u003d I / s, gdje je:
- δ – gustina struje, (a/mm2);
- I – trenutna vrijednost, (a);
- S – površina poprečnog presjeka provodnika, (mm2)
Koji je metal boljipogodno samo za električne instalacije stanova i privatnih kuća? Razmotrite svojstva aluminijuma i bakra, a takođe analizirajte, možda, sve prednosti i nedostatke svakog ožičenja.
Svojstva aluminijuma
Nesumnjiva prednost aluminijuma je njegova mala težina. Iz tog razloga je polaganje takvog ožičenja jednostavno. Mala težina metala je zbog njegove male gustine, koja je tri puta manja od gvožđa i bakra. Ali u isto vrijeme, element 13 nije inferioran od njih u pogledu snage.
Zajedno sa električnom provodljivošću, materijal ima i visoku toplotnu provodljivost. Međutim, aluminijske žice se ne mogu previše zagrijavati, jer je tačka topljenja metala 660°C. 13. element periodnog sistema Mendeljejeva zauzima treću poziciju u pogledu distribucije u zemljinoj kori, ustupajući mesto kiseoniku i silicijumu među svim atomima. Ali u poređenju sa drugim metalima, aluminijum je na prvom mestu.
Bakarna svojstva
Bakar je lamelarni ružičasto-crveni metal, kao i aluminijum, ima visoku toplotnu i električnu provodljivost. Topi se na 1083°C i ključa na 2567°C. Gustina bakra je 8,92 g/cm3. Prilikom interakcije sa vazduhom formira se gusti zeleno-sivi film koji štiti metal od dalje oksidacije.
U prirodi se metal može pojaviti u svom čistom obliku - grumen u ovom slučaju dostižu težinu od nekoliko tona. Bakar se takođe može naći u drugim jedinjenjima. Često su to sulfidi koji se formiraju u sedimentnim stijenama ili supstratima. Ovihjedinjenja bakra se lako dobijaju zbog niske tačke topljenja.
Upoređujući bakarne i aluminijumske žice, nemoguće je zanemariti još jedno svojstvo ovog metala. Bakar ima jedinstvenu boju sličnu zlatu i osmijumu. Ali za električne instalacije mnogo je važnije da nema iskre pri udaru. Ovo svojstvo omogućava da se metal koristi u uslovima povećane opasnosti od požara.
Prednosti aluminijumskog ožičenja
Najvažnija prednost je, naravno, cijena, koja je dostupna mnogim potrošačima. Iz tog razloga su u sovjetsko vrijeme svi stambeni objekti bili opremljeni aluminijskim ožičenjem. Uz ovo, tu su i neke druge pogodnosti:
- Mala težina, koja omogućava jednostavnu instalaciju dalekovoda, posebno kada je potrebno položiti nekoliko desetina ili čak stotina kilometara žica.
- Aluminijum je otporan na oksidativne procese zbog stvaranja zaštitnog filma.
U isto vrijeme postoje i nedostaci, o kojima će biti riječi u nastavku.
Nedostaci aluminijumskog ožičenja
Krhkost metala može se smatrati karakterističnim minusom. Iz tog razloga, nije neuobičajeno da žice puknu kada se pregrijaju.
Uobičajeno, aluminijsko ožičenje ima vijek trajanja ne duži od 30 godina, nakon čega je potrebno ažurirati ožičenje. Od ostalih nedostataka vrijedi napomenuti:
- Visoka otpornost i sklonost toploti. S tim u vezi, nije dopušteno koristiti žice s poprečnim presjekom za električne instalacijemanje od 16 mm2 (PUE zahtjevi, 7. izdanje).
- Zbog činjenice da se žice često zagrijavaju i hlade, kontaktne veze vremenom popuštaju.
- Film za formiranje koji štiti žice od oksidacije ima nisku električnu provodljivost.
Kao što vidite, aluminijumsko ožičenje i dalje ima više slabosti nego prednosti. Da vidimo kako stoje stvari sa upotrebom bakra.
Prednosti bakrenog ožičenja
Aluminijumske žice mogu izdržati samo malo opterećenje, veća struja je za njih nepoželjna. Šta se ne može reći o analogu bakra. Njegove žice su otporne na savijanje, zbog čega se ne lome tokom dugotrajnog rada. Osim toga, vrijedno je napomenuti poboljšanu električnu provodljivost, a oksidativne reakcije ni na koji način ne utječu na performanse svih ožičenja.
1mm bakarna žica2 sposobna izdržati opterećenje od 2 kW. I to je dva puta više od onog kod aluminijskog kolege. Što se tiče vijeka trajanja, on je znatno duži. Ako za aluminijumske žice to nije više od 30 godina, onda je za bakrene do pola veka.
Fleksibilnost bakrenih žica čini instalaciju mnogo lakšom. Osim toga, takvo ožičenje je najlakše spojiti na električne armature (utičnice, prekidači itd.). A zbog manjeg otpora, strujni gubici se smanjuju za 1,3 puta.
Nedostaci bakrenih žica
Glavni i, možda, jedini nedostatak bakrenog ožičenja je njegova visoka cijena. Atpotreba za korištenjem visokotehnoloških žica koje imaju mnogo niti zatvorenih u posebnu pletenicu, konačna cijena može biti dvostruko veća od aluminijske.
Da li se bakar može kombinovati sa aluminijumom?
Ponekad postaje potrebno zamijeniti ne sve aluminijske žice, već samo dio. U ovom slučaju, kada je odabran bakreni provodnik, ne može se izbjeći kontakt s aluminijskim vodičem. Sa takvom vezom postoji određeni rizik, uslijed kojeg može doći do vanredne situacije.
Stvar je u tome da se tokom rada na žicama formira oksidni film, zbog čega je osigurana veza između provodnika. Ali svaki metal ima svoja elektrohemijska svojstva. Vremenom se otpor povećava, odnosno žice se više zagrevaju, što na kraju može dovesti do požara.
Nevolje se mogu izbjeći, a za to je dovoljno pridržavati se određenih pravila za spajanje aluminijskih i bakrenih žica:
- kompund "orah";
- zavojna veza;
- terminals;
- pads.
Ovim ćete izbjeći pregrijavanje na spoju različitih provodnika. Samo ni u kom slučaju nije dozvoljena takva metoda povezivanja kao što je uvijanje, jer to dovodi do pregrijavanja i kao rezultat toga do požara.
matica
Zamjenom starog aluminijumskog ožičenja novim, možete koristiti opciju koja je već izdržala test vremena. Svoje specifično ime dobio je zbog upotrebe posebnih klipova.
Žičanu vezu obezbeđuju posebne ploče, koje mogu biti do 3 komada. Žice su pričvršćene steznim vijcima. Važno je napomenuti da je ovom metodom isključen direktan kontakt provodnika, jer su spojeni preko ploča.
Vijčana veza
Ništa manje pouzdana je veza ožičenja pomoću vijka. Pomalo kao orah, ali postoji razlika. Aluminijske i bakrene žice su spojene na jedan vijak, samo je između njih postavljena podloška kako bi se spriječio direktan kontakt između njih. Zatim je sve sigurno pričvršćeno maticom. Zaključno, priključak treba biti dobro izoliran.
Terminali
Korišćenje opružnih terminala tipa WAGO pogodno je za slučajeve u kojima je potrebno zamijeniti sve žice. Njihova glavna prednost je jednostavna instalacija i praktičnost pričvršćivanja žica, zahvaljujući opružnom mehanizmu. Neposredno prije spajanja aluminijskih žica na bakar, prvo morate skinuti oba vodiča na dužinu od 13-15 mm od rubova. Nakon toga, ostaje da postavite žicu u montažni otvor i pričvrstite je malom polugom.
Vrijedi samo napomenuti da se takvi terminali mogu koristiti za ožičenje za rasvjetu. Veliko opterećenje uzrokuje pregrijavanje opruga i, kao rezultat, pogoršava kvalitet kontakta. Shodno tome, električna provodljivost se smanjuje.
Jastučići
Korišćenje blokova je jedan od najboljih načina za spajanje aluminijumskih žica sa bakrenim žicama. Konektor izgleda kao šipka od dielektrika sa metalnim šipkama istezaljke za unutrašnje stezanje. Sve što treba da uradite je da dobro skinete žice, ubacite ih u rupe i pritisnete stezaljkom.
Ova opcija je prikladna kada se koriste potrošači velike snage. Ploče su dovoljno debele da izdrže velika opterećenja. Zahvaljujući ovoj takvoj povezanosti, praktično nema premca.
Korisni savjeti
Nekoliko jednostavnih savjeta pomoći će vam da odlučite koje je ožičenje bolje - bakar ili aluminij? Trožilni kabel mora ići do utičnica (potrebna je žica za uzemljenje). U tom slučaju udaljenost od utičnice do poda mora biti najmanje 300 mm. Ali za ožičenje rasvjete, ne morate koristiti žicu za uzemljenje, odnosno dvije žice su dovoljne.
Vrlo je obeshrabreno, posebno u slučaju aluminijskih ožičenja, opterećivati samo jedno kolo - mora biti podijeljeno u nekoliko linija. Na primjer, samo kupatilo je spojeno na jedan automat, samo je kuhinja spojena na drugi, treći je odgovoran samo za rasvjetu, itd.
U toku samostalnog projektovanja ožičenja za vašu kuću ili stan, trebali biste, ako je moguće, odabrati bakarne žice. Prvo, s manjim poprečnim presjekom, izdržavaju velike struje i ne lome se čestim savijanjem. Drugo, govorimo o kompaktnosti. Uzmimo, na primjer, potrošač snage 7 ili 8 kW. Za aluminijsko ožičenje, poprečni presjek jezgra ne bi trebao biti manji od 8 mm2. Kabl će se sastojati od tri jezgre i pletenice - kao rezultat toga, debljina žice se povećava na 4-5 cm. Bakarna žica ima manji poprečni presjek -4 mm2, a ukupna debljina žice ne prelazi 2 cm.
