Měď nebo hliník: Co je nejlepší pro kabeláž? |

V dnešní době naprostá většina elektrikářů používá měděné rozvody místo hliníkových. Ale proč? Proč je měď lepší než hliník? Odpověď je v našem článku.

V SSSR byly všechny rozvody hliníkové, ale v moderních novostavbách už takové rozvody neuvidíte. Ale proč je měď lepší než hliník? Která elektroinstalace je pro váš domov lepší: měď nebo hliník? Řekneme vám, proč se materiál drátů tak rychle a nenávratně změnil.

Převaha mědi nad hliníkem pro kabeláž

1. Elektrická vodivost

Měď je lepší než hliník v elektrické vodivosti. Elektrický odpor mědi je 0,017 Ohm*mm 2 /m, zatímco měrný odpor hliníku je 0,028 Ohm*mm 2 /m. To znamená, že elektrická vodivost hliníku je 65% elektrické vodivosti mědi, takže pro stejné zatížení bude třeba vzít hliníkový drát s průřezem o „krok“ vyšším než měď.

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. Zoxidované spoje na zákrutech, svorkách nebo svorkách nejčastěji způsobují spálení kontaktů. Oxidový film můžete odstranit křemičitým vazelínovým mazivem, ale není tak snadné jej najít v obchodech, což vyžaduje dodatečné náklady a čas na údržbu.

3. Mechanická pevnost

Měděný drát je 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.

4. Tepelná vodivost

Tento parametr charakterizuje 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 elektrické vedení

Hliník ale vůbec není v důchodu: nadzemní elektrické vedení se stále vyrábí z tohoto kovu. Má to tedy i výhody? Rozhodně!

1. Hmotnost

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 hustota 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.

2. Cena:

Zde jednoznačně vítězí hliník. Všechny nevýhody hliníku ovlivnila relativně nízká cena, která je cca 4x nižší než cena mědi, takže venkovní vedení, stejně jako vstupy do domu, jsou vyrobeny výhradně hliníkovým drátem.

Zajímavosti ze světa elektrotechniky:

• Jak se „země“ liší od „nuly“? Rozumíme složitosti elektrotechniky.
• Proč je v USA napětí v sítích 110 V a v Rusku 220 V?

Tagy elektrické vedení
Anton Gladyshev
Byl článek zajímavý?
Sdílet odkaz
Komentáře (2)
4 года назад
Fešák) mě uklidnil Jinak jsem přemýšlel o vyfouknutí hliníku

Poznámky k bodům:
1. Při stejném odporu hliníkových a měděných drátů je poměr průměrů asi 1,28 a to není pro svorky podstatné.
2. Korozivní (není to oxid) film na mědi vede proud o tolik hůře, že to nelze považovat za výhodu. Oxidový film na hliníku je velmi tenký, odolný, je vždy přítomen a právě díky němu se hliníkové produkty v přítomnosti kyslíku nepřeměňují velmi rychle na oxid hlinitý (hliník je velmi reaktivní kov). „Oxidový film můžete odstranit křemičitým vazelínovým mazivem“ – to není pravda. Film oxidu hlinitého můžete odstranit ponořením produktu do alkalického roztoku, ale pak celý produkt přestane existovat. Fotografie ukazuje zkroucení měděného a hliníkového drátu a zde dochází ke zničení kontaktu v důsledku elektrochemické reakce. Hliníkové dráty fungují dobře. Totéž se stane, pokud je svorka měděná a drát je hliníkový, takže svorky, svorky atd. pro hliníkové dráty musí být ocelové (železo má jiný elektrochemický potenciál), pochromované nebo pocínované, aby nerezavěly.
3. Nejsou žádné speciální komentáře, ale proč to několikrát ohýbat?
4. „Odvod tepla“ není určen tepelnou vodivostí. Navíc tepelná vodivost drátu se STEJNÝM odporem je stejná, protože poměr tepelné vodivosti k elektrické vodivosti u čistých kovů je prakticky konstantní hodnota! Co se týče odvodu tepla, rozhodující roli zde hraje povrchová plocha a při stejném odporu má hliníkový drát větší povrch a lépe odvádí teplo.
1-1. Hmotnost drátu by měla být porovnána ne se stejným objemem, ale se stejným odporem, pak s ohledem na rozdílný odpor nebude hmotnost (přesněji hmotnost) měděného drátu 3,3krát větší, ale 2 krát větší.
1-2. Cena měděných drátů je výrazně určena čistotou mědi. Elektrická vodivost mědi silně závisí na koncentraci nečistot, proto je čistota mědi pro dráty minimálně 0,999, častěji 0,9999. U hliníku o čistotě 0,99 zůstává měrný odpor prakticky nezměněn.

Každý elektrikář ví, že měděné a hliníkové vodiče by neměly být připojeny přímo. Ale obyčejní lidé, daleko od elektrotechniky, často dělají tuto chybu, když sami opravují elektrické rozvody. A často to končí nepříjemnými následky:

• v domácí elektrické síti není žádné napětí;
• dojde k požáru elektrického proudu.

Proč nelze hliníkové a měděné vodiče spojit dohromady?

1. Na povrchu hliníku se tvoří oxidový film, který je špatným vodičem proudu. Vysoký odpor vede k zahřívání spoje, což může způsobit vznícení.

2. Tyto kovy mají různé koeficienty tepelné roztažnosti. Když dráty protékají velké množství proudu, zahřívají se a roztahují se v různé míře. Po odpojení zátěže se proud zastaví, vodiče se ochladí a zúží. Sekvence roztahování a smršťování vede ke zhoršení spojení drátu. V souladu s tím se jeho elektrický odpor zvyšuje a v důsledku toho opět dochází k zahřívání. V některých případech vznikne elektrický oblouk, který zničí spojení a způsobí vznícení izolace vodiče.

3. Měď a hliník tvoří „galvanický pár“, který také způsobuje zahřívání kontaktu.

Nejhorší možností je zkroutit měděné a hliníkové dráty dohromady. Tímto způsobem je nežádoucí spojovat i vodiče s jádry ze stejného kovu (měď nebo hliník). Pokud jsou měď a hliník stočeny dohromady, pak by se v blízké budoucnosti měly očekávat problémy s elektrickým vedením.

Použití šroubových a pružinových svorkovnic umožňuje kompenzovat vliv tepelné roztažnosti kovů. Těsný kontakt zajišťuje šroub nebo pružinová deska. Ale v případě šroubových svorkovnic je třeba vzít v úvahu „tekutost“ kovů. Zejména hliník je docela tažný. Proto taková spojení vyžadují kontrolu alespoň jednou ročně. Šroub by měl být utažen podle potřeby, aby byl zajištěn spolehlivý kontakt s drátem.

Pokud jde o pružinové svorkovnice (například WAGO), pro připojení měděných a hliníkových vodičů byste měli používat pouze ty, které mají uvnitř speciální vodivou pastu. Zabraňuje tvorbě oxidu na povrchu hliníku. Opakovaně použitelné pružinové svorkovnice nejsou pro tento účel vhodné.

O „galvanickém páru“ lze říci následující. Při kontaktu se spustí proces známý jako elektrolýza. Kovy vyměňují ionty, což vede ke vzniku děr a dutin na povrchu drátů. Kvůli nim klesá kvalita kontaktu. Navíc je eroze hliníku výraznější. Postupem času se přechod začne zahřívat, dokud nevznikne elektrický oblouk a izolace se vznítí.

Rychlost degradace elektrického kontaktu je také ovlivněna vlhkostí vzduchu. Čím vyšší je, tím rychleji proces probíhá.

Pokud stále musíte připojit měděné a hliníkové vodiče, musíte použít vhodné svorkovnice a připojení:

1. Svorkovnice typu „ořech“, tzv. pro svůj kulatý tvar. Uvnitř jeho plastového těla jsou tři ocelové pláty. Prostřední odděluje měděný a hliníkový drát. Nevýhodou tohoto spojení jsou jeho poměrně velké rozměry, které mohou vytvářet překážku jeho použití.

2. Svorkovnice WAGO obsahující uvnitř speciální mazivo. Zabraňuje tvorbě oxidů na vodičích připojených vodičů. Nedoporučuje se však používat tyto svorkovnice v silových obvodech, ale pouze v osvětlovacích vedeních.

3. Šroubové svorkovnice lze také použít pro připojení měděných a hliníkových holých vodičů. Musí však být přístupné pro kontrolu, protože časem se může šroubový kontakt uvolnit. Čas od času to musíte přitvrdit.

4. Šroubové připojení se používá v případech, kdy nejsou k dispozici speciální svorkovnice. Vezměte šroub a matici a také tři vhodné podložky. Holé prameny měděných a hliníkových drátů jsou stočeny do prstence a umístěny na šroub, oddělené podložkou. Hotové spojení by mělo být zabaleno elektrickou páskou. Jeho nevýhodou jsou značné rozměry, které někdy znesnadňují použití ve spojovacích krabicích.