Алюміній проводить електричний струм чи ні

Алюміній проводить струм, крім того, метал є одним з кращих провідників з усіх існуючих. Використовується для виготовлення струмопровідних шин, кабельних наконечників і гільз, кабелю для повітряних ліній електропередачі, самонесучих ізольованих проводів і проводів меншого перерізу (для побутових або виробничих потреб), коаксіального телевізійного кабелю.

Стійкість металу

Алюміній добре проводить струм, це метал з малою питомою вагою, легко піддається литтю і іншим способам обробки. Індекс електропровідності ставить його на 4-е місце, поступаючись лише сріблу, міді і золоту.

Цікавий! Хоча алюміній по ряду характеристик краще міді, в тривалому використанні він не настільки кращий через свою високу крихкість і крихкість.

Що стосується індексу опору алюмінію, то в електротехнічній промисловості існує 2 терміни:

• Величина електропровідності, величина якої характеризує швидкість передачі електричного струму з точки «А» в точку «Б». Чим вище число, тим краще метал транспортує напругу. Наприклад, при температурі 20°С мідь має значення 59,5 млн См/м (Siemens на метр). Алюміній становить лише 38 млн с/м.
• Індекс електричного опору. Чим вище значення, тим складніше передавати електрику. Питомий індекс мідного дроту становить 1,01724-0,0180 мкОм/м (мікроОм – метр), алюмінієвого дроту – 0,0262-0,0295 мкОм/м.

Важливо! Одним словом, алюміній є хорошим провідником струму. Він має відмінну провідність і стійкість, але все ж поступається міді.

Інші властивості

Сьогодні алюмінію виробляється майже в 2 рази більше, ніж міді. І в порівнянні з усіма видобутими металами він поступається тільки сталі. Це підтверджує, що з кожним роком електротехнічна промисловість збільшує обороти його використання. Пояснюється це рядом причин, які ми розглянемо нижче.

Електричні індикатори алюмінію

Згідно з Міжнародним стандартом відпаленої міді (IACS), останньому присвоюється показник 100% провідності. Згідно з наведеною вище інформацією, алюміній проводить електрику лише зі значенням 61%, що еквівалентно загальноприйнятому стандарту.

Таким чином, рівний відсоток буде досягнутий тільки при великих поперечних перерізах. Так як мідь набагато важче алюмінію, то такий «збільшений» провідник все одно буде легше міді.

Цей факт доведений складними математичними розрахунками, результат яких показує, що 1 кг алюмінію забезпечує таку ж швидкість провідності, як і 2 кг міді. Тому, якщо це не потрібно певними технічними умовами для розмірів провідників, мідь замінюється алюмінієм.

Користю! Якщо вага електричного проводу не грає особливої ролі для використання в домашній проводці, то при використанні повітряних ліній (повітряних ліній електропередачі) маса жил під напругою має значний вплив. Тому береться більш легкий, тобто алюмінієвий.

Індекс міцності

За умови, що поперечний переріз однаковий, мідні провідники міцніші, ніж алюмінієві. Хоча, цей показник можна легко збільшити шляхом легування або термомеханічної обробки, або збільшити поперечний переріз.

Наведені в таблиці значення показують, що алюміній проводить струм, але поступається міді по «розтягу». Тим не менш, він здатний витримати власну вагу і не перевантажує опори повітряної лінії так сильно, як мідь.

Крім того, екструзія алюмінію передбачає отримання поперечних перерізів складної форми, які неможливо отримати зі сталі. Виходячи з таких об’єктивних причин, нові елементи можуть бути сконструйовані таким чином, що вони будуть найбільш ефективними в порівнянні з допустимими аналогами з інших матеріалів.

Стійкість до корозії

Алюміній не вимагає додаткового фарбування або цинкового покриття для захисту від корозії. Натуральне покриття оксиду захищає метал від подальшого контакту з киснем, що знаходиться в повітрі, і перешкоджає його подальшому окисленню.

Цікавий! При механічному пошкодженні захисного оксидного шару він моментально відновлюється природним шляхом

Життя

Тривалість експлуатації залежить від ряду умов. Перш за все, це температура і вологість. Хоча офіційно озвучені цифри в 30 років для міді і 15 для алюмінію, на практиці кабелі «відпрацьовуються» набагато більше. Як приклад можна навести будинки сталінської або хрущовської споруди. У деяких з них до сих пір збереглася «оригінальна» електропроводка. Щоправда, офіційна інформація озвучується саме з такими термінами.

Цікавий! Іноді вважається, що така електропроводка в будинку небезпечна і може привести до пожежі в результаті перегріву контактів. Але це може статися з будь-яким металом, і причина криється не в його властивостях, а в поганому з’єднанні або перевантаженні магістралі. Подібні інциденти часто трапляються в будинках радянської споруди. При проектуванні квартир в 70-80-х роках минулого століття ніхто не уявляв, що через кілька десятиліть вони будуть «заповнені» електроприладами, що вимагають більшого перетину.

Переваги та недоліки алюмінієвої проводки

Широке застосування алюмінієвої проводки практикувалося в будівлях старої споруди. Головним критерієм в ті часи була легка доступність і низька вартість металу. Імовірність відсутності перетину кабелю в ті часи не враховувалася через відсутність електричних побутових приладів в квартирах пересічних громадян.

Позитивні фактори

Невелика вага алюмінієвого дроту робить його популярним при монтажі високовольтних ліній електропередач. Ця умова вже була озвучена раніше, тому розглянемо ряд інших аспектів:

• Відносно невисока ціна на метал і вироби з металу. Цей фактор грає роль при прокладанні довгих ліній. Наприклад, для повної електрифікації заміського будинку може знадобитися більше 1 000 м. дроту.
• Стійкість до хімічного окислення. Ця умова актуальна з огляду на те, що провідники приховані пластиковою ізоляцією.
• Довговічність ділянок, які не мають утеплювача. Як вже говорилося раніше, на поверхні алюмінію утворюється захисна плівка, яка перешкоджає виникненню окислювальних процесів.

Незважаючи на те, що алюміній проводить струм і володіє цілим спектром відмінних характеристик, широкого застосування такої проводки не відбулося з наступних причин:

• Метал характеризується високим індексом питомого опору з відповідною схильністю до нагрівання і подальшого займання. У зв’язку з цим не рекомендується використовувати для електрифікації дачі алюмінієвий дріт з перетином менше 16 мм.
• При постійному навантаженні (тривале підключення споживачів енергії) контакти послаблюються. Цей факт пояснюється частим нагріванням і охолодженням ділянок.
• Алюмінієві провідники набагато швидше ламаються в результаті згинання, що значно скорочує термін служби.

Мідь і алюміній

Необхідність заміни ділянки електропроводки може виникнути при різних обставинах (при пошкодженні, прокладанні додаткового відгалуження, інших причинах). У даній ситуації поєднується «мідь з міддю» або «мідь з алюмінієм». Контакти з різних металів вимагають до себе особливої уваги, і причина криється в наступному:

• Вони відрізняються питомим опором. Навіть щільно скручений контакт з часом ослабне через схильність алюмінію до теплового розширення.
• Мідь також має оксидну захисну плівку. Однак він відрізняється від алюмінію різним опором, в результаті чого це відбивається в підвищенні температури контакту.

Важливо! Навантажені з’єднання можуть спричинити іскри, що негативно впливає на ємність провідника та може спричинити пожежу.

Допустимо з’єднання мідного і алюмінієвого дроту. Однак для цього необхідно дотримуватися наступних методів:

• Попередньо залудити мідь за допомогою паяльника і припою.
• Обробіть місце контакту спеціальним антиокислювальним мастилом.
• Використовуйте спеціальні металеві пристосування (перехідники): «Гайка»; Він виконаний з 3 паралельних пластин, в яких між крайніми зовнішніми прокладений струмоведучий провідник; Самозатискні або гвинтові клемні колодки; Випробування тиском; Болтове з’єднання; Пружинні клеми.

Висновок

Алюміній проводить струм, крім того, метал є відмінним і надійним провідником. Крім того, з нього виконані всі існуючі лінії електропередач (в тому числі і високовольтні). Також його можна використовувати для електрифікації котеджу і прокладки внутрішніх комунікацій. Єдине, на що слід звернути увагу – це відповідність перетину кабелю заявленим потужностям майбутніх споживачів.

 

Особливості електропровідності алюмінію

Алюміній широко використовується в електротехніці для виготовлення проводів і кабелів, особливо там, де важлива легкість конструкції, наприклад, у повітряних лініях електропередачі та побутових електромережах. Його застосовують також у виробництві струмопровідних шин і коаксіальних кабелів.

Попри хорошу електропровідність, алюміній має підвищену крихкість і схильність до окислення, що може призводити до зниження надійності контактів і потребує додаткового захисту або обробки. Його електричні характеристики можуть погіршуватися при високих температурах і тривалому використанні.

При виборі алюмінієвих проводів для електромонтажних робіт слід консультуватися з кваліфікованими електротехніками, щоб врахувати всі особливості матеріалу і забезпечити безпечну експлуатацію.