Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрик Инфо » Спорные вопросы

Медь или алюминий - что выгоднее?

Медь или алюминий - что выгоднее?Только два металла - медь и алюминий нашли широкое применение в качестве проводников электрического тока. Их использование в этом качестве обусловливается комплексом физических свойств самих металлов и их ценой.

Физические основы протекания электрического тока в проводниках

Как известно из физики, электрический ток – это упорядоченное движение электрических зарядов в проводнике, под действием сил электрического поля. При перемещении электрических зарядов в проводнике они подвергаются противодействию, которое оценивают величиной электрического сопротивления и которое измеряется в омах (Ом).

Электрическое сопротивление для цилиндрических проводников определяется формулой r=ρ*l/s,  где r - электрическое сопротивление проводника, Ом, ρ - удельное электрическое сопротивление материала проводника, Ом*мм2/м, l - длина проводника, м, s - площадь поперечного сечения проводника, мм2

Поэтому, в электротехнике, для изготовления проводов используются материалы с низким удельным сопротивлением (медь, алюминий, сталь).

Например: Удельное сопротивление меди - 0, 0175 ом*мм2/м, удельное сопротивление алюминия - 0, 0294 ом*мм2

Иногда вместо электрического сопротивления r употребляют обратную величину – проводимость g=1/r, а вместо удельного сопротивления - удельную проводимость γ=1/ρ. Электрическая проводимость измеряется в сименсах (См).

При перемещении электрических зарядов в проводнике, электрическое сопротивление вызывает нагревание проводника. Это нагревание является вредным и, при эксплуатации проводника, должно быть ограничено, с учётом физических свойств проводника и класса изоляции.

Установившаяся температура проводника с током, зависит от плотности тока, которая определяется по формуле: δ=I/s, где δ  - плотность тока, а/мм2, I — величина тока, а s — площадь поперечного сечения проводника, мм2

Силовые кабели с медными и алюминиевыми жилами

Что же выгоднее применять в качестве электрических проводов — медь или алюминий?

При сравнительном рассмотрении тенденций роста стоимости алюминия и меди в течение ХХ и начала ХХI веков, очевидно, что стоимость алюминия растёт медленнее, чем меди. Эта разница особенно видна в начале ХХI века. С 2006 года стоимость меди на Лондонской бирже металлов доходила до 8500 долл/тонну, в то время как алюминия 2500 долл/тонну. Это связано с усовершенствованием и увеличением производства алюминия, при доступном и недорогом сырье для производства кабельной продукции, которое, в стоимости конечного продукта, составляет 25%.

Для меди - ситуация иная. Медные рудные запасы ухудшаются, содержание меди руде падает, новые месторождения бедны металлом и сложнее в его извлечении. Кроме того, эти месторождения географически более труднодоступны. Поэтому, затраты на сырьё в стоимости конечного продукта, составляют более 50 % и ещё растут.

Эти тенденции не изменяются, так же, как и сравнительная динамика цен, а изменения не предвидятся. Всё это говорит в пользу использования алюминия.

Научное открытие сверхпроводимости и её промышленное применение пока ещё недостижимы для мировой практики. В свете того, что электрическая проводимость алюминия ниже, чем у меди, сечение алюминиевого провода и, следовательно его объём, должны быть больше чем у медного, причём диаметр алюминиевого провода, для той же плотности тока, должен быть больше чем медного на 25 %.

Однако, увеличение объёма, а следовательно массы алюминиевого провода, нивелируется невысокой плотностью металла (2,7 т/м3 алюминий, 8,9 т/м3 медь). Поэтому масса алюминиевого провода, для той же плотности тока, в три раза меньше чем медного.

Кабель с алюминиевыми жилами АВВГ

Однако выигрыша по массе, при применении алюминиевого провода вместо медного, из-за требований СНИПа, нет. Например, масса меди в проложенных проводах и кабелях, в панелях современной трёхкомнатной квартиры, составляет 10 кг. Масса трехжильного кабеля длиной в 1000 метров кабеля ВВГ (медь) сечением 1,5 мм2 составляет 93 кг, а масса эквивалентного ему кабеля АВВГ (алюминий) сечением 2,5 мм2 составляет 101 кг. Выгода от применения алюминиевых проводов получается из-за гораздо меньших цен на алюминий.

При существующих на сегодня ценах, применение алюминиевых проводов в несколько раз выгоднее, чем медных!

Для высоковольтных линий и для подвесных кабельных систем алюминий используется уже давно. Но в изолированных проводах увеличение диаметра жилы требует увеличения расхода кабельного ПВХ пластиката, цена которого (1800 долл/тонну) приближается к цене алюминия. Чем тоньше жила провода, тем больше сравнительные затраты на электроизоляцию, а выгоды от перехода с меди на алюминий – ниже. Однако, при текущих ценах, экономия всё равно получается значительной!

Проектировщики, архитекторы, электрики должны преодолеть предвзятость по отношению к применению алюминиевых проводов при новом строительстве. Это позволит применять выгодный, но трудоёмкий алюминий при разводках в панелях и в подводах к точкам внешней нагрузки (розетки и выключатели), что даст значительную экономию.

Алюминиевые обмоточные провода, могут с заметной выгодой, применяться в производстве маломощных трансформаторов, электродвигателей и других электрических машин.

Всё это определит огромный спрос на алюминий на мировом рынке и использование «крылатого металла» на земле.

А что вы думаете по этому поводу? Оставьте свой  комментарий к статье!

Яков Кузнецов


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрик Инфо » Спорные вопросы

Другие статьи:

  • Алюмомедные провода
  • Почему алюминиевый кабель нельзя использовать в электропроводке?
  • Как изменяется сопротивление при нагреве металлов
  • Почему нельзя соединять медь и алюминий в электропроводке?
  • Как рассчитать кабель для удлинителя
  • От чего зависит длительно допустимый ток кабеля

  •  
      Комментарии:

    #1 написал: Михаил | [цитировать]

     
     

    Да, интересный взгляд. Стоит и вправду задуматься, что выгоднее - медные или алюминиевые провода.

      Комментарии:

    #2 написал: Владимир | [цитировать]

     
     

    Статья - ни о чём, насколько я помню до 16 кв.мм в жилых помещениях - только МЕДЬ!!!

      Комментарии:

    #3 написал: Дмитрий | [цитировать]

     
     

    Статья хорошая, но автор однобоко рассматривает вопрос.
    В своё время не просто так запретили алюминий для внутренних проводок. При использовании алюминия есть уйма тонкостей. А уж про старение и некачественный монтаж и не говорю. В стародавние времена, для питания одной-двух "лампочек Ильича" алюминия на скрутках с лихвой хватало. Сейчас не то время. Хотя, как ни странно, есть примеры применения алюминия в автоэлектрике.  

      Комментарии:

    #4 написал: МихаилНикитин | [цитировать]

     
     

    Делаю проводку в квартире с нуля, безоговорочно отдал выбор меди только из-за того, что не знаю, как поведут себя алюминиевые соединения.

      Комментарии:

    #5 написал: Игорь | [цитировать]

     
     

    Для подключения бытовок для рабочих хотел взять алюминиевый АВВГ гост 5х10 120 метров, но узнав цену передумал и взял ПВС гост 5х6, теже 120 метров. Цены в районе 18000р. на оба кабеля.

      Комментарии:

    #6 написал: Виктор | [цитировать]

     
     

    Зачем в начале статьи приведены технические данные, если в конце решающим фактором выставляется ЦЕНА?! При сравнении/выборе кабеля цена должна стоять на последнем месте. (Относится и к комментаторам)

      Комментарии:

    #7 написал: Владимир | [цитировать]

     
     

    7.1.34. В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами*.

    Питающие и распределительные сети, как правило, должны выполняться кабелями и проводами с алюминиевыми жилами, если их расчетное сечение равно 16 мм2 и более.

    Питание отдельных электроприемников, относящихся к инженерному оборудованию зданий (насосы, вентиляторы, калориферы, установки кондиционирования воздуха и т.п.), может выполняться проводами или кабелем с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 мм2. 

    7.1.36. Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный — L, нулевой рабочий — N и нулевой защитный — РЕ проводники).

    Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.

    Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать на щитках под общий контактный зажим.

    Таблица 7.1.1. Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях

    Наименование линий / Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, мм2

    Линии групповых сетей - 1,5

    Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику - 2,5

    Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир - 4

      Комментарии:

    #8 написал: Юрий Николаевич | [цитировать]

     
     

    Считаю, что подобное должно соединяться с подобным. В садоводстве проложен провод СИП2А 4х70 для ВЛИ 0,4 кВ. Ввод в дом выполняют проводом СИП4 2х16. На столбе установлен узел учёта со счётчиком и автоматом. Вот для соединения ВЛИ 0,4 кВ и узлом учёта мы применяем провод АВВГ4х6. Еог ещё можно согнуть в тесном пространстве щитка. Правда, некоторые умельцы заводят в щит на столбе провод СИП4. Потом меня вызывают - света нет. Провод-то жёсткий и вылезает из автомата. Вот тут-то и уместно применить АВВГ.

    А в доме сейчас лучше использовать медный провод. Его можно многократно изгибать - не переломится. Да и устойчивость к влаге больше, чем у алюминиевого. Может когда-нибудь изготовит гибкие и нехрупкие алюминиевые провода, тогда и станем применять их в доме. Соединяю медные и алюминиевые провода, но клеммной WAGO со смазкой.

      Комментарии:

    #9 написал: Владимир | [цитировать]

     
     

    Непонятная бестолоковая дискуссия, как и статья.......есть ПУЭ: проект электросетей должен им соответствовать!!!

      Комментарии:

    #10 написал: Алексей, электрик ЖЕКа | [цитировать]

     
     

    Считаю ограничение использования алюминия лоббистским решением.

      Комментарии:

    #11 написал: Владимир | [цитировать]

     
     

    Если "электрик ЖЕКа", тогда понятно.....

      Комментарии:

    #12 написал: Владимир | [цитировать]

     
     

    Менял алюминиевую проводку старую в доме на новую медную - понасмотрелся на аппетитные алюминиевые скрутки под тканевой изолентой пересохшей и что-то не хочется продешевить.

      Комментарии:

    #13 написал: alekcg | [цитировать]

     
     

    Владимир и сколько лет проводке которую вы меняли?  Наверняка лет 30. Нормы СНИПа в то время предусматривали, если не ошибаюсь, 1,5 кВт на квартиру. С теми нагрузками алюминиевая проводка прекрасна справлялась. И сейчас очень непродуманно ограничили применение алюминиевой проводки. Если для подключения мощных бытовых приборов может и предпочтительней медь (что не факт), то почему бы люстру или бра не подсоединить полторашечкой алюминькой. И еще "Если "электрик ЖЕКа", тогда понятно.." Что вам понятно. Этот электрик ЖЕКа наверняка переделал проводки больше чем вы видели.

      Комментарии:

    #14 написал: Сергей | [цитировать]

     
     

    Медный кабель является более пластичным и менее восприимчивым к окислению (важно для контактов) и, таким образом, он имеет больший запас прочности, чем соответствующий алюминиевый кабель. Медный кабель также будет проще в установке, поскольку жесткость кабеля зависит от квадрата площади поперечного сечения и, следовательно, от четвертой степени диаметра! Кроме того, можно получить очень маленький многопроволочный многожильный медный кабель, тогда как многопроволочный многожильный кабель алюминиевый доступен только при номинальной площади поперечного сечения не менее 10 мм2, а отдельные проволоки у них очень толстые по сравнению с проволоками в жилах медного кабеля. 

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK