Медный провод и алюминиевый: Соединяем медный и алюминиевый провода: как правильно?

Медные провода плюсы и минусы

Главная → Блог → Медные провода плюсы и минусы

09.12.2021

В современных условиях применяются в основном медные провода и кабельные линии, которые обладают многими достоинствами. Медные проводники представлены большим количеством марок. Каждый продукт служит для выполнения определенных задач, поставленных перед проектировщиком. Все их объединяет только метал жилы. К выбору марки следует подходить ответственно, ведь он влияет на безопасность и надежность энергоснабжения. 

Купить медный кабель можно в интернет-магазине нашем магазине Икс Кабель. Реализуем только оригинальную кабельно-проводниковую продукцию. Весь товар отличается качеством и имеет гарантию от производителей. У нас вы можете заказать любое количество с доставкой по всей стране.  

Плюсы и минусы меди

При современном проектировании гражданских объектов (дома, квартиры) используются кабели или провода с медными жилами. ПУЭ регламентирует применение алюминиевых проводов и считает недопустимым монтаж сечением ниже 16 мм². Ниже рассмотрим положительные и отрицательные моменты применения проводниковой продукции с медными жилами. 

Преимущества:

1. Проводник из меди выдерживает многократные сгибания, что положительно сказывается на работоспособности кабельной линии и ее ремонтопригодности. Алюминий при скручивании и сгибании может лопнуть.

2. Пластичность и устойчивость к изломам позволяет подключать подвижные бытовые электроприборы (например, фен или утюг). Применение же кабеля с алюминиевыми жилами просто невозможно из-за свойств металла.

3. Сопротивление меди по сравнению с алюминием ниже в 2 раза. Это положительно сказывается пропускной способности кабельных линий и, как следствие, уменьшает необходимое сечение проводника.

4. Алюминий более хрупок по отношению к меди. Поэтому медные контакты являются более надежными.

5. Коррозионная устойчивость. Процесс окисления меди происходит гораздо медленнее, чем у алюминия. Что обеспечивает высокую надежность соединения и исключает возникновение замыкания в местах контакта.  

Недостатки:

1. Основным отрицательным моментом является цена, которая превышает стоимость алюминия в два и более раза.

2. Вес медного проводника больше, чем алюминиевого такого же сечения. Что ведет к увеличению количества опорных конструкций при монтаже воздушных кабельных линий.

Марки медных проводов

ПВС – провод с медными жилами с изоляцией и оболочкой из поливинилхлорида. Снаружи оболочка круглой формы, пространство между жилами заполнено изоляционным материалом. Кабельные линии содержат от 2-х до 5-ти основных токоведущих жил. Провод используется на напряжение до 660В, по большей части в домашней электропроводке или для подключения бытовых приборов.

ПУНП – провод с относительно малой толщиной изоляции. Это накладывает ограничения в применении для электропроводки. В основном служит для подключения неответственных потребителей ввиду своей дешевизны, а также временных присоединений. Основной изоляционный материал ПВХ. Количество токоведущих жил варьируется от 2 до 3.

РКГМ – провод для повышенных температурных режимов работы. Применяется для питания электродвигателей, различных бытовых нагревательных приборов и т.п. В состав кабеля, помимо основной жилы из меди, входит резиновая изоляция, которая покрыта стойким к температурным режимам работы стекловолокном с пропиткой лаком. Это одножильный кабель с диапазоном сечений до 120 мм².

ПВ – провод для подключения осветительных цепей, силовых цепей, щитового оборудования. Обладает высокой гибкостью. Оболочка из ПВХ пластиката при горении только плавится. Изготавливается в одножильном исполнении. Разнообразие модификаций достигается применением большего количества медных проволок, формирующих основной токопроводник.

М10 – медный провод без изоляции. Состоит из одной проволоки с общим сечением 10мм². Используют в основном в высоковольтных ЛЭП. Трос сформирован из свитых между собой медных проволок.

Марки медных кабелей

ВВГ – получил широкое распростанение для осуществления разводки в жилых и производственных помещениях. Номинальное напряжение 0,66/1 кВ. Состоит из медных токопроводников и двойной виниловой изоляции, которая отделяет жилы каждую по отдельности, а также служит внешней оболочкой. Количество жил от 1 до 5, при диапазоне сечений до 300 мм2. Очень удобен для монтажа розеточной линии или сетей освещения в квартирах и частных домах. Применяется для организации уличного освещения. Возможны исполнения негорючего кабеля с добавлением соответствующих примесей в состав изоляции, обозначается как ВВГнг.

NYM – аналог вышеописанного кабеля марки ВВГ. Номинальное напряжение 0,66/1 кВ. Количество жил от 2 до 5. Оболочка токопроводников и внешний изолирующий слой из ПВХ. Заполнение пустот между жилами из невулканизированной резины.

КГ – гибкий кабель. Применяется в местах, где необходима гибкость линии питания (подключение сварочного аппарата, гибкая линия на экскаваторах, кран-балках, лебедках). Благодаря возможности эксплуатации при 100% влажности, активно применяется в судостроении. Номинальное переменное напряжение 0,66 кВ. От 1 до 5 медных жил сечением от 1 до 400мм².

ЦСПГ – бронированный кабель для применения в высоковольтных цепях 6, 10кВ. Конструктивно состоит из медных жил в бумажной пропитанной нестекающим составом изоляцией, свинцовой оболочки. Наружный покров отсутствует. Номинальное переменное напряжение 6-10кВ. Диапазон сечения от 16 до 240мм². Предназначен для прокладки в земле с разной степенью коррозионной активности, во влажных почвах и под водой.

ПВПг – кабель медный для высоковольтных линий напряжением от 6кВ до 64кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. В конструкцию поверх изоляции укладывается экран, далее оболочка из полиэтилена высокой плотности. Предназначен для прокладки в земле, например, в траншеях и бетонных лотках. Допускается прокладка на дне водоемов, в канализациях. Это одножильный кабель сечением от 50 до 800 мм2

ПвВнг(А) – эта марка применяется в высоковольтных сетях до 35кВ. Основные элементы: медные жилы с изоляцией из сшитого полиэтилена, в оболочке из ПВХ пониженной горючести. Исполнение 1-но или 3-х жильное. Рекомендуется для одиночной прокладки электрических сетей на промышленных предприятиях, атомных электростанциях и шахтах.

← Марки алюминиевых проводов и кабелей Что такое силовой кабель и сфера применения →

На замену меди и алюминию в России разработали новые сверхпрочные термостойкие материалы для авиации

27 мая 2022 15:45 Юлия Рудый

Поперечное сечение биметаллического провода. Изображение создано с помощью сканирующего электронного микроскопа.
Фото Aleksey Nokhrin et al./Materials 2022.

Медные провода имеют большой вес, а алюминиевые – демонстрируют неважную проводимость тока. И то, и другое особенно важно для авиапромышленности. Однако учёные постоянно совершенствуют технологии, и на этот раз химики из Университета Лобачевского отчитались о создании материалов, которые решают существующие проблемы.

Алюминиевые сплавы, разработанные учёными Научно-исследовательского физико-технического института (НИФТИ) Университета Лобачевского, могут стать лучшей заменой устаревшим тяжёлым медным проводам и алюминиевым проводам, которые, будучи более лёгкими, чем медь, демонстрируют низкую электропроводность. Те и другие сегодня используются в авиации, но учёные постоянно совершенствуют технологии.

Что же сделали химики? Для начала им было необходимо получить ультрамелкозернистые алюминиевые сплавы. Этот порошок затем превращают в очень тонкие проводки.

Высокая прочность (такие проводки сложнее сломать/порвать) и термостойкость (они меньше реагируют на перепады температур) обеспечивается добавками циркония, скандия или гафния. Эти химические элементы дорогостоящие, поэтому нужно было снизить их содержание в конечном материале, не ухудшив при этом его свойств.

«С помощью технологии индукционного литья мы получили алюминиевые сплавы высочайшего качества. При этом удалось значительно снизить содержание редкоземельных металлов – с 7% в промышленных сплавах до 0,25 – 0,3% в наших материалах, – рассказывает заведующий лабораторией диагностики материалов НИФТИ Алексей Нохрин, один из авторов разработки. – [Мы] особенно старались минимизировать содержание скандия – одного из самых дорогостоящих металлов в мире».

Cплавы подвергались дополнительной деформации и отжигу, что приводило к появлению в них упрочняющих их наночастиц.

Затем из сплава изготавливали биметаллический провод – алюминиевую жилу диаметром 0,2 – 0,3 миллиметра. Её позднее покрывали тонким слоем меди.

Как утверждают российские учёные, их технология позволяет создавать провода, не уступающие мировым аналогам.

«Сейчас мировые авиагиганты, такие как Boeing и Airbus, в своих самолётах используют алюминиевые провода с нанесёнными многослойными покрытиями. Например, французская фирма FSPone разработала алюминиевый провод диаметром 0,13 – 0,16 миллиметра, который имеет серебряное или никелевое покрытие, а также медный буферный подслой», – рассказала инженер лаборатории диагностики материалов НИФТИ Яна Шадрина.

Также специалисты НИФТИ ННГУ подробно изучили, как деградирует материал биметаллических проводов. Учёные выяснили, каковы предельно допустимые температуры и период эксплуатации для изделий, в течение которых проникновение меди в алюминиевый провод не приведёт к повышению его хрупкости.

В статье журнала Materials учёные приводят рекомендации по режимам использования этих проводов в авиации. Прикладная часть разработки защищена ноу-хау.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. «Смотрим» – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.

наука физика техника химия материалы Россия новости

Ранее по теме

• Создан сверхпроводник, работающий при нормальных температуре и давлении

• Новый российский асфальт продлит срок службы дорог

• Изделие из сплава стали и бронзы создали с помощью 3D-печати в Сколтехе

• Учёные создали алмазы из пластика и выяснили, как часто идут «алмазные дожди»

• Удар метеорита породил удивительный кристалл.

  Теперь его хотят воссоздать в лаборатории

• В России разработали новый материал для космоса и авиации

Алюминиевые и медные кабели — в чем разница

20 января 2023 г. 20 января 2023 г. | 16:33

Двумя наиболее распространенными материалами для электропроводки являются алюминиевый и медный кабели. У обоих есть преимущества и недостатки, но понять, какой из них лучше подходит для ваших нужд, может быть сложно. Давайте взглянем на плюсы и минусы каждого материала, чтобы вы могли принять обоснованное решение.

Алюминиевые кабели

Алюминиевые кабели представляют собой тип электрического кабеля, который используется для различных целей. Алюминиевые кабели, как правило, дешевле медных и имеют более высокое отношение проводимости к весу, что означает, что они могут пропускать больший ток, чем медные кабели того же веса. Однако алюминиевые кабели также более подвержены коррозии, чем медные.

Медные кабели

Медные кабели представляют собой тип электрического кабеля, который используется для различных целей. Медные кабели обычно дороже алюминиевых. Тем не менее, они имеют более низкое отношение проводимости к весу, а это означает, что они могут нести меньший ток, чем алюминиевые кабели того же веса. Однако медные кабели менее подвержены коррозии, чем алюминиевые.

Преимущества алюминиевого кабеля

Алюминиевые кабели легкие, гибкие и простые в установке. Это делает их идеальными для использования в различных приложениях, от высоковольтных линий электропередач до электропроводки в жилых помещениях. Кроме того, они относительно недороги по сравнению с медными кабелями. Это делает их отличным вариантом для проектов с ограниченным бюджетом, где стоимость является основным фактором. Кроме того, алюминиевые кабели обладают высокой проводимостью и отличной коррозионной стойкостью, что делает их пригодными для использования во влажной среде.

Недостатки алюминиевых кабелей

Основным недостатком алюминиевых кабелей является то, что они менее долговечны, чем медные кабели. Металл более мягкий, чем медь, который более подвержен повреждениям от истирания или физического контакта с другими предметами во время установки или эксплуатации. Кроме того, алюминиевые кабели требуют профилактических мер по техническому обслуживанию, таких как периодическая очистка или смазка, чтобы максимально увеличить срок службы и производительность.

Преимущества медного кабеля

По сравнению с алюминиевым кабелем медный кабель обладает большей долговечностью благодаря более высокой прочности на растяжение и устойчивости к истиранию или другим физическим воздействиям во время монтажа или эксплуатации. Кроме того, медь обладает отличной электропроводностью, что позволяет ей передавать электричество более эффективно, чем алюминиевый кабель. Наконец, медный кабель имеет более длительный срок службы, чем алюминиевый кабель, благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, которая делает его менее восприимчивым к факторам окружающей среды, таким как влажность или влажность.

Медный кабель Недостатки

Медный кабель намного дороже алюминиевого кабеля из-за более высокого качества материалов и производственных затрат, связанных с созданием провода. Кроме того, медный кабель тяжелее своего аналога, что может быть проблематичным при его прокладке в ограниченном пространстве, поскольку могут потребоваться дополнительные усилия, чтобы провод правильно подходил, не перекручиваясь и не изгибаясь слишком сильно во время процесса. Кроме того, для резки меди требуются специальные инструменты из-за ее твердости, что может увеличить трудозатраты, связанные с более крупными проектами, включающими несколько цепей проводки, требующих одновременной установки.

Преимущества и недостатки

Некоторые преимущества алюминиевых кабелей включают их более низкую стоимость и более высокое отношение проводимости к массе. Некоторые недостатки алюминиевых кабелей включают их подверженность коррозии и меньшую прочность, чем у медных кабелей. Некоторые преимущества медных кабелей включают их устойчивость к коррозии и более высокую мощность по сравнению с алюминиевыми кабелями. Некоторые недостатки медных кабелей включают их более высокую стоимость и более низкое отношение проводимости к весу.

Применение

Алюминиевые и медные кабели могут использоваться для различных целей, включая электропроводку, передачу электроэнергии и данных.

Что лучше?

Нет однозначного ответа, какой тип кабеля лучше. Это зависит от конкретного приложения и потребностей пользователя.

Вывод:

Как видите, как преимущества, так и недостатки связаны с использованием алюминия или меди для электропроводки в зависимости от объема вашего проекта и требований бюджета. Если вы ищете что-то легкое, но прочное, выбирайте медь, а если вашим приоритетом является экономия средств, выбирайте алюминий! В конечном итоге решение будет зависеть от конкретных требований вашего приложения, поэтому проведите исследование, прежде чем решить, какой тип кабеля лучше всего соответствует вашим потребностям!

Сакши Гайквад

Сакши — талантливый блоггер, уделяющий особое внимание бизнесу и металлургической промышленности. Она увлечена тем, что делится своим мнением о различных металлических изделиях и помогает профессионалам принимать лучшие решения.

Алюминиевые и медные обмотки в трансформаторах

Производители и монтажники трансформаторов годами обсуждали преимущества и недостатки медных и алюминиевых обмоток. Многие люди считают, что медь превосходит алюминий. Это связано с тем, что несколько десятилетий назад неправильное подключение алюминиевых обмоток приводило к пожарам в домах. Однако правильное завершение устраняет эту угрозу.

Медные и алюминиевые обмотки имеют множество преимуществ и недостатков. Мы рассмотрим несколько здесь.

Плюсы и минусы алюминиевой обмотки

Плюсы

• Большее накопление тепла . При кратковременной перегрузке тепло накапливается в обмотках трансформатора. Алюминиевые обмотки могут хранить примерно в 2,3 раза больше тепла на фунт по сравнению с медными обмотками.
  
• Повышенная влагостойкость/коррозионная стойкость . Как опубликовано в NEMA Magnet Wire, публикация №. МВ1000-1973, раздел MW-36-A, трансформатор, изготовленный из алюминия, рассчитан на обеспечение изоляции при 220°C. Раздел MW-36-C обеспечивает такую ​​же изоляцию для меди при 200°C. Более высокий рейтинг изоляции для алюминиевого провода приводит к меньший износ электроизоляции.
  
• Резкое снижение вихревых токов . Алюминиевые обмотки значительно уменьшают вихревые токи, присутствующие в трансформаторах с проволочной обмоткой. Кроме того, из-за снижения напряжения на виток алюминий обеспечивает лучшую устойчивость к короткому замыканию.
  
• Лучшее управление гармониками . Гармоники приводят к накоплению тепла и проявляются на поверхности проводника. Алюминий обеспечивает большую площадь поверхности, что позволяет трансформатору лучше справляться с избыточным нагревом, вызванным гармониками.
  
• Меньше механического напряжения . Из-за того, что алюминий легче принимает форму обмотки, он вызывает меньшее механическое напряжение при воздействии на катушки.
  
• Внешнее оксидирование . В то время как нулевое окисление на трансформаторах является идеальным, окисления не всегда можно избежать, поэтому предпочтение отдается наименьшему количеству окисления. Алюминий окисляется только там, где он подвергается воздействию воздуха, но как только окисление начинается на медных материалах, медь будет окисляться на всем протяжении, включая участки, не подвергающиеся воздействию воздуха.
  
• Стабильные цены . Исторически сложилось так, что цены на алюминий на рынке оставались стабильными, что позволяет легче прогнозировать затраты при котировке трансформаторов.

Минусы

• Большие трудности с электрическим подключением . Алюминий расширяется примерно на треть больше, чем медь, при нагревании. В сочетании с тем фактом, что алюминий окисляется на воздухе, электрические соединения с алюминиевыми обмотками сложнее создать. Дополнительные меры предосторожности, требующие большего количества ручной работы, должны быть приняты для обеспечения герметичности электрических соединений.
  
• Необходим дополнительный материал . Из-за электрических свойств алюминия размеры алюминиевых проводов на два-три размера больше, чем размеры медных проводов. Это может привести к увеличению размера трансформатора, что может противоречить ограниченному пространству.
  
• Дополнительное обслуживание . Трансформатор, изготовленный с алюминиевой обмоткой, требует большего обслуживания, чем трансформатор, изготовленный с медной обмоткой, так как алюминий быстрее окисляется.
  
• Более легкое соединение и окисление соединений . Алюминий довольно легко окисляется на воздухе. Хотя окисление алюминия не проходит через трансформатор, поскольку окисление происходит только на алюминиевых поверхностях, находящихся на воздухе, медь действительно обладает более высокими свойствами устойчивости к окислению.

Плюсы и минусы медной обмотки

Плюсы

• Требуется меньше материала . Из-за характера электропроводности меди размеры медных проводов в два-три раза меньше размеров алюминиевых проводов. Хотя медь имеет больший вес, чем алюминий, меньшие размеры проводов приводят к меньшим размерам трансформатора. Меньшая занимаемая площадь особенно идеальна для промышленных панелей управления, где недвижимость становится довольно дорогой.
  
• Упрощенные электрические соединения . Электрические соединения намного легче и проще формировать с помощью меди. Это связано с тем, что свойства хлорида, оксида и сульфида, обнаруженные в металлической меди, просто более благоприятны для электрических соединений.
  
• Высокая электропроводность . Металлическая медь обладает гораздо более высокой электропроводностью, чем алюминий, при этом некоторые источники утверждают, что алюминий имеет только 61% проводимости меди. Это может привести некоторых к мысли, что медные обмотки обладают более высокими свойствами энергоэффективности, однако потери энергии в алюминиевых обмотках могут быть очень похожими на потери в медных, если размеры проводов и потери в сердечнике соответственно варьируются.
  
• Меньше обслуживания и проще производство . Благодаря свойствам меди, медные обмотки трансформатора обеспечивают более легкую сварку в процессе производства. После изготовления и установки трансформатор с медными обмотками также требует меньше обслуживания.
  
• Не легко окисляется . Медь обладает высокой устойчивостью к влагокоррозии/окислению. Хотя медь окисляется полностью после начала процесса окисления, окисление происходит не так легко.

Минусы

• Полное окисление . Когда начнется процесс окисления, медь окислится полностью, как и сталь. В то время как алюминий окисляется только на поверхностях, контактирующих с воздухом, медь окисляется полностью. Это приводит к более быстрому износу трансформатора, когда трансформаторы изготовлены с медными обмотками.
  
• Нестабильная стоимость . Стоимость меди может сильно колебаться, от чрезвычайно рентабельной до чрезвычайно дорогостоящей.