Porovnání měděného a hliníkového TPG | KZ EXPERT-KABEL

Srdcem kabelu jsou vodiče. V podstatě se jedná o speciální vodič nebo skupinu vodičů, kterými protéká proud. Hlavní parametry a technické požadavky na žíly napájecích kabelů jsou uvedeny v GOST 22483-77.

Hlavními požadavky na TPG je nízký elektrický odpor, aby proud mohl „volně“ procházet jádrem bez jakýchkoli ztrát, aniž by došlo k jeho zahřívání.

Existují pouze dva materiály pro výrobu jader:

Každý má své pro a proti.

Hliník je běžnější ve válcovaných kovech a kovových výrobcích. S jeho pomocí vyrábějí nejen TPG, ale i další produkty. Například letecký hliník tvoří asi 75-80 % celkové hmotnosti moderního letadla a bílý ohňostroj a podvodní pochodeň jsou důsledkem reakce hliníku a hořčíku.

Hliník se vyváží do různých zemí. V letech 2013-2016 však došlo k prudkému poklesu exportní kapacity hliníku, a proto se prodej výrobků přeorientoval na tuzemský trh. Proto byl kov v následujících letech aktivně dodáván do zahraničí.

Přes svou převahu není hliník jako elektroinstalační materiál příliš spolehlivý. Faktem je, že tento kov má specifické vlastnosti: měkkost a tekutost. Kvůli tomu začnou klouby slábnout a struktura se postupně zhroutí. Hliníková kabeláž se navíc při opakovaném ohýbání snadno zlomí.

Výhody napájecího kabelu s měděnými vodiči:

• měděný drát vydrží vyšší zatížení po delší dobu;
• měď má vyšší elektrickou vodivost.

I přes zákaz používání hliníkových rozvodů ve stavebnictví se Ministerstvo energetiky nařízením ze dne 16. října 2017 rozhodlo použít moderní rozvody z hliníkových slitin jakostí 8176 a 8030.

Fyzikálně-chemické charakteristiky a proudové zatížení

Krátce vyvinuté slitiny se z metalurgického hlediska příliš neliší od čistého hliníku. Přidání legujících přísad v množství 0,01 % mědi a 0,5 % železa je spíše marketingovým trikem pro patentování a v důsledku toho monopolizací trhu, než ziskem fyzikálních a elektrických vlastností. Mezi slitiny hliníku patří:

Hlavním problémem využití hliníku v elektrotechnice je jeho činnost. Všechny kovy nalevo od vodíku H jsou chemicky aktivnější než napravo. Kovy do Na se obecně vznítí ve styku s vodou prvky umístěné vpravo od H mají potíže s reakcí i s kyselinami.

Můžeme to zvážit na příkladu galvanického páru. Ve vztahu k elektrotechnice to má následující efekt: při spojení měděných a hliníkových kontaktů se mezi nimi objeví „galvanický pár“, vezmeme-li v úvahu, že povrch hliníkového i měděného vodiče je pokryt odpovídajícím oxidem , pak tyto mají možnost disociace, to znamená rozpadu na nabité ionty. Disociace je možná díky přirozené vlhkosti, která je vždy ve vzduchu. Ionty oxidů hliníku a mědi, které jsou malými částicemi s různým elektrickým potenciálem, se začnou podílet na vzniku a toku proudu.

Začíná „elektrolýza“, během níž ionty přenášejí náboje a pohybují se samy. Ale kromě toho jsou ionty částicemi vodivých kovů. Když se pohybují, kov je zničen, tvoří se dutiny a mýtiny. To platí zejména pro hliník. No, tam, kde jsou dutiny a dutiny, už není možné mít spolehlivější elektrický kontakt. Špatný kontakt se začne zahřívat, ještě zhorší a tak dále (dokonce až k požáru).

Kromě výše uvedeného je třeba zdůraznit následující nevýhody tohoto kovu v TPG a jakékoli elektrotechnice:

• Tendence k častým zkratům a požárům v elektroinstalaci.
• Nespolehlivost levných hliníkových drátů.
• Obtížné použití.

Ve srovnání s měrným odporem mědi je měrný odpor hliníku 0,0271 Ohm/mm2. To znamená, že díky své vysoké aktivitě začne kov tvořit oxid hlinitý Al2O3 a tato látka se přemění na dielektrikum o elektrické pevnosti 10 kV/mm. To podporuje zahřívání v místech kontaktu, ionizaci proudů atd. Proto dochází ke kritickému zahřívání nebo rozbití.

Existují také konstrukční vlastnosti kabelu v závislosti na materiálu TPG.

Pokud plocha průřezu hliníkového jádra nepřesahuje 35 mm 2, použije se jeden drát. Pro plochy větší než 35 až 300 mm2 lze použít jednoduché i tkané dráty. Při průřezu 300 mm 2 nebo větším je přípustné použít pouze jádro z několika hliníkových drátů.

U měděných vodičů se čísla mírně liší. Při malém průřezu (do 16 mm 2 ) se používají jednožilové žíly s průřezem od 17 do 95 mm 2 , jedno i vícežilové jsou stejně použitelné. Pokud plocha průřezu přesahuje 120 mm 2, je vhodné vícevodičové jádro.

Napájecí kabel s hliníkovým jádrem je vhodný pro organizaci elektrických sítí téměř libovolné délky. Hliník je rozšířený a dostupný, takže jako materiál má hlavní výhody – spolehlivost a nízkou cenu.

Z tohoto důvodu, pokud mluvíme o kabelech s malým průřezem (do 16 mm2), je nahrazení hliníku mědí zcela oprávněné. V případech, kdy je nutné položit síť s velkým průřezem, se náklady na výměnu mnohonásobně zvyšují.

V neposlední řadě je třeba zmínit, že technologie se neustále vyvíjí a v každé situaci existují řešení prověřená časem a tisíci lidí. Volba zůstává na mistrech svého řemesla, kteří si váží své pověsti a preferují spolehlivost.

Kabelárna „Expert Cable“ vyrábí nové kabely z hliníku a mědi TPZH. Poskytují maximální požární bezpečnost díky kvalitnímu materiálu jádra a speciální izolaci z polymerních kompozic, která neobsahuje halogeny a nepodporuje hoření.

Pokud potřebujete speciální provedení kabelu, naši specialisté vyvinou v co nejkratším čase převodovku, která splňuje všechny požadavky podle vašich technických specifikací.

Doslova dalších 20–30 let byly všechny rozvody hliníkové a v moderních stavebních a rekonstrukčních projektech už nic takového neuvidíte. Ale proč je měď lepší než hliník? Která elektroinstalace je pro váš domov lepší: měď nebo hliník? Kde je lepší použít hliník a kde měď? Prozradíme vám, proč se materiál drátů tak rychle a nenávratně změnil k lepšímu. Dnes je optimálním řešením pro pokládku elektrického vedení použití měděných drátů.

hliníkové dráty

Použití hliníku bylo opodstatněné především z důvodu nízké ceny tohoto materiálu. Hliníkové dráty jsou lehčí než měděné, ale jsou slabším vodičem elektřiny. Vodivost hliníku je přibližně 1,5krát nižší než vodivost mědi. Hliník je také ve srovnání s mědí méně odolný vůči roztahování.

Hliníkové rozvody neumožňují použití energeticky náročných elektrospotřebičů, jako jsou indukční varné desky, trouby, automatické pračky apod. Takové elektrické vedení zpravidla vyžaduje výměnu a modernizaci.

V současné době se s úspěchem používají hliníkové dráty, především s velkými průřezy, obvykle nad 10 mm². V tomto případě je důležitou výhodou hliníkových drátů, že jsou o 70 % lehčí než měděné. To zvyšuje pohodlí při pokládání dlouhých a silných kabelů.

měděné dráty

Rozhodujícím faktorem při použití měděných drátů je velmi dobrá elektrická vodivost mědi. Také instalace měděných drátů je jednodušší než hliníkových, a to především díky jejich větší pružnosti a mechanické pevnosti. Měděné dráty nejsou poškozeny ohýbáním nebo kroucením.
Měď je lepší než hliník v elektrické vodivosti. Elektrický odpor mědi je 0,017 Ohm*mm2/m, zatímco u hliníku je 0,028 Ohm*mm2/m. To znamená, že elektrická vodivost hliníku je 65-70% elektrické vodivosti mědi, takže pro stejné zatížení bude třeba vzít hliníkový drát s průřezem větším než je průřez mědi.

Například potřebujete napájet zátěž 5 kW. K tomu budete muset vzít buď měděný drát o průřezu 2,5 mm2, například VVG 3×2,5, nebo hliníkový drát o průřezu 4 mm2.

Převaha mědi nad hliníkem pro kabeláž

Měď i hliník oxidují během provozu vlivem vzduchu. U mědi však dochází k oxidaci mnohem pomaleji a samotný film (nazelenalý povlak) se celkem snadno ničí, takže vede proud docela dobře (i když se propustnost mírně zhoršuje).
V hliníku dochází k oxidaci mnohem rychleji a samotný oxidový film je velmi hustý a nevede dobře proud. Oxidované spoje na zákrutech, svorkách nebo svorkách nejčastěji způsobují spálení kontaktů.

Pokud vezmeme mechanickou pevnost, pak je měděný drát pružnější a odolnější než hliník. Během procesu instalace je třeba ohnout žíly, například pro připojení v rozvodných skříních a zásuvkách. Měděné vodiče snesou opakované ohýbání bez poškození, hliníkové vodiče však vydrží pouze 5 až 10 ohybů a poté se zlomí.

Hliníkové rozvody dělají zvláštní problémy, když je nutné opravit spoje v rozvodných krabicích – starý hliník má již mikrotrhlinky, takže jedním špatným pohybem se drát může ulomit a budete muset odstranit část omítky, abyste vytáhli alespoň trochu drátu.

Pokud jde o schopnost vodiče odvádět teplo. Čím vyšší je koeficient tepelné vodivosti, tím lépe kov odvádí teplo. Měď má součinitel tepelné vodivosti 389,6 W/m* °C a hliník má součinitel tepelné vodivosti 209,3 W/m* °C. To znamená, že měď odvádí teplo téměř dvakrát lépe než hliník. To je důležité zejména u připojení, kde se drát nejvíce zahřívá. Při stejném zatížení bude měď odvádět teplo dvakrát rychleji (nebo spíše nezahřívat).

Převaha hliníku nad mědí pro vedení pro přenos energie (PTL)
Pokud vezmeme v úvahu hliník pro nadzemní elektrická vedení, je zde značná výhoda, že se stále vyrábí z tohoto kovu.
Hmotnost se do značné míry určuje na základě hustoty kovu. Čím vyšší je hustota, tím je vodič těžší. Hustota mědi je 8900 kg/m3 a hliníku 2700 kg/m3. To znamená, že při stejném objemu bude měděný drát vážit 3,3krát více než hliník. Pro domácí elektroinstalaci to není kritické, protože drát leží v drážkách, ale pro nadzemní elektrické vedení je to důležitý ukazatel. Proto se pro nadzemní elektrické vedení používá hliníkový drát.

Pokud jde o cenu, hliník má jasnou výhodu. Všechny nevýhody hliníku ovlivnila relativně nízká cena, která je přibližně několikanásobně nižší než cena mědi, takže venkovní vedení, stejně jako vstupy do domu, jsou vyrobeny výhradně hliníkovým drátem.

Odborníci se často hádají o tom, co je lepší použít v drátech a kabelech: hliník nebo měď. Tyto dva kovy mají lepší elektrickou vodivost než jiné kovy za relativně nízkou cenu. Jednoduše není správné říkat, že jeden materiál je lepší než druhý, ačkoli oba typy drátů mají určité výhody a nevýhody.

Dohromady jsou všechny faktory tak důležité, že hliníkové dráty a kabely jsou široce používány k přenosu elektřiny na velké vzdálenosti (například mezi stanicemi a rozvodnami, k připojení koncových spotřebitelů k obecným elektrickým sítím atd.). Díky nízké hmotnosti hliníkových drátů se snižuje zatížení elektrických podpěr a izolátorů. Z toho můžeme usoudit, že je výhodnější použít hliníkový kabel se zvětšeným průměrem než měděný. Hliník má však také řadu negativních vlastností:

• nízká pevnost;
• snížená elasticita;
• špatná svařitelnost;
• nízká technologická efektivita dalšího zpracování a využití;
• nízká životnost;
• nízká udržovatelnost a vysokofrekvenční vlastnosti takového kabelu nejsou na nejvyšší úrovni.
• Hliníkový drát se málo používá v těch oblastech elektrických strojů, kde má velký význam nejen hmotnost, ale i rozměry.

Pokud jde o měď, jak již bylo zmíněno, její elektrická vodivost je jedenapůlkrát vyšší než u hliníku. V souladu s tím budou tepelné ztráty (a ztráty napětí) v měděných vodičích jedenapůlkrát menší než v hliníku stejného průřezu. Kromě toho je měď méně náchylná ke korozi.

Konkurence pro použití hliníku nebo mědi existuje ve světě již dlouhou dobu (zejména pro průmyslové a domácí elektrické rozvody), takže výběr mezi nimi by měl provádět kvalifikovaný odborník v závislosti na konkrétní situaci.

Nezapomínejte také, že hliníkové a měděné dráty nelze přímo k sobě propojit, protože vzniká galvanický pár, ve kterém se hliník velmi rychle ničí následkem elektrokoroze, která zhoršuje elektrický kontakt. Místo se špatným kontaktem se zahřeje a bude jiskřit. V důsledku toho se spolehlivost kontaktů sníží, což může vést k požáru. Pokud je tedy nutné připojit měděné a hliníkové vodiče, používají se ocelové koncovky, konektory a adaptéry, které zabraňují přímému kontaktu hliníku a mědi.

Pokud je váš dům starší 20 let a má hliníkové rozvody, vyměňte je, protože hliník má životnost 20 let. V průběhu času tento kov ztrácí svou tažnost a může být kdykoli zničen pod vlivem vnějších faktorů. Je lepší provést nové zapojení pomocí měděného kabelu s ohledem na spotřebu energie zařízení.

Standardy elektroinstalace pro lampy a lustry zpravidla vyžadují dvoužilový měděný kabel, složitější zařízení (vyžadující uzemnění, například pračky, počítač, ohřívač vody) vyžadují třížilový měděný kabel. Kuchyňské elektrospotřebiče vyžadují samostatné rozvody. Pro něj je vhodné použít třížilový měděný kabel do 4 milimetrů čtverečních.

Pokud jste se rozhodli pro typ kabelu, který je pro vás ten pravý, a chcete získat dokonalou kvalitu produktu a vysoce kvalifikované poradenství od našich specialistů, kontaktujte před nákupem kabelu Záporožský závod na výrobu kabelů MPKA.

Chcete vědět více, mít přehled o všech událostech, vědět o novinkách v sortimentu kabelových produktů MPKA a získat informace o jedinečnosti a vlastnostech konkrétního kabelového produktu?

Nezapomeňte se přihlásit k odběru našich stránek na sociálních sítích:
Facebook Instagram