איזה חיווט עדיף - השוואה בין חיווט נחושת ואלומיניום

כאשר מתכננים עבודות חשמל בבית או בדירה עלולה להתעורר השאלה מה עדיף: חיווט נחושת או אלומיניום?

במאמר זה, נבין באיזה חומר יש להשתמש לחיווט. כבל חשמלי באזורי מגורים ושקול את כל היתרונות והחסרונות של מוליכים נחושת ואלומיניום.

השוואה בין חוטי אלומיניום ונחושת לפי מפרט טכני

כדי להבין את ההבדל בין נחושת לאלומיניום, אתה צריך לשקול ולהשוות את המאפיינים הטכניים שלהם.

מאפייני מנצח

המאפיינים החשמליים העיקריים של חומר המוליך הם ההתנגדות החשמלית שלהם, מוליכות תרמית ומקדם התנגדות הטמפרטורה. מאפיינים מכניים כוללים משקל, חוזק, התארכות בשבירה וחיי שירות בפעולה רגילה.

התנגדות חשמלית ספציפית

התנגדות חשמלית ספציפית היא היכולת של חומר להתנגד לזרם חשמלי כשהוא זורם דרך מוליך. מאפיין זה מחושב על ידי הנוסחה:

Ρ = r⋅S/l,

כאשר l הוא אורך המוליך, S הוא שטח החתך, r הוא ההתנגדות.

לשם השוואה:

חומר מנצח	התנגדות חשמלית, אוהם mm²/m
נְחוֹשֶׁת	0,0175
אֲלוּמִינְיוּם	0,0300

כפי שניתן לראות מטבלה זו, לנחושת התנגדות נמוכה יותר, ובהתאם לכך היא מתחממת פחות ומוליכת זרם חשמלי טוב יותר.

מוליכות תרמית

מוליכות תרמית - זוהי תכונה של מוליך, המראה את כמות החום שעוברת ביחידת זמן דרך שכבת חומר. לחישוב כבל חשמלי מאפיין זה הוא די חשוב, שכן הפעולה הבטוחה של חיווט חשמלי תלויה בו. ככל שהמוליכות התרמית של החומר גבוהה יותר, כך הוא מתחמם פחות ומפלט חום עודף טוב יותר.

לשם השוואה:

חומר מנצח	מוליכות תרמית, W/(m K)
נְחוֹשֶׁת	401
אֲלוּמִינְיוּם	202—236

מקדם טמפרטורה של התנגדות

כאשר חומרים שונים מחוממים, המוליכות החשמלית שלהם משתנה. המאפיין שמראה את השינוי הזה נקרא מקדם הטמפרטורה של ההתנגדות (tks). ערך זה נקבע באמצעות מד TCS מיוחד ונלקח הערך הממוצע של מקדם זה.

הערה! מקדם טמפרטורה של התנגדות הוא היחס בין השינוי היחסי בהתנגדות לשינוי בטמפרטורה. מסומן α.

לשם השוואה:

חומר מנצח	מקדם התנגדות טמפרטורה, 10-3/K
נְחוֹשֶׁת	4,0
אֲלוּמִינְיוּם	4,3

ככל שמקדם ההתנגדות הטמפרטורה נמוך יותר, כך היציבות של המוליך גדולה יותר.

משקל ומוליכות חשמלית של המוליך

נחושת הרבה יותר כבדה מאלומיניום. הצפיפות שלו היא 8900 ק"ג/מ"ר, וצפיפות האלומיניום היא 2700 ק"ג/מ"ר. המשמעות היא שמוליך נחושת יהיה כבד פי 3.4 מחוט אלומיניום בגודל דומה.

חשוב להבין שהמוליכות החשמלית של הנחושת גבוהה ביותר מ-50% מזו של האלומיניום ובהתאם לכך, על מנת שמוליך אלומיניום יוביל את אותו זרם, עליו להיות גדול ב-50% מנחושת.

לכן, יעיל יותר להשתמש במוליך נחושת מאשר בכבל העשוי מחומר אלומיניום.

התארכות בשבירה וחוזק

כבל חשמלי יכול לפעול במצבים ובתנאי הפעלה שונים, לכן, בבחירת מוליך, חשוב מאוד לקחת בחשבון את ההתנגדות שלו ללחץ מכני. חוזק מתיחה הוא מאפיין שלוקח בחשבון את חוזק החומר ואת העמידות בפני עומס שבירה.

לשם השוואה:

חומר מנצח	חוזק מתיחה, ק"ג/מ"ר
נְחוֹשֶׁת	27 – 44,9
אֲלוּמִינְיוּם	8 – 25

בהתבסס על ניתוח הטבלה, ניתן לראות בבירור כי לנחושת יש עמידות גבוהה ללחץ מכני והיא עולה משמעותית על האלומיניום במאפיין זה.

לכל החיים

חיי השירות של החיווט החשמלי תלוי בתנאי ההפעלה ובסביבה.מקובל בדרך כלל כי חיי השירות של כבל אלומיניום בתנאי הפעלה רגילים הם 20-30 שנים. יחד עם זאת, חיווט נחושת מחזיק מעמד הרבה יותר זמן וחיי השירות שלו יכולים להגיע עד 50 שנה.

איזה חומר לחיווט חשמלי יש לבחור לדירה

בתקופה הסובייטית, השימוש בחיווט אלומיניום היה נפוץ במגורים. זאת בשל העובדה שבבנייני מגורים לא היו עומסים גבוהים על רשת החשמל בשל הספק נמוך ומספר מועט של מכשירי חשמל. עם התפתחות הטכנולוגיה והופעת מגוון עצום של מכשירי חשמל עוצמתיים המשמשים בבית, עלו משמעותית הדרישות לאיכות וחומרים לכבלי חשמל. במציאות המודרנית, מכשיר החיווט העשוי מחומר אלומיניום כמעט ואינו בשימוש, שכן על פי ה-PUE חיווט חשמלי במגורים צריך להיות עשוי נחושת!

עובדה מעניינת! לא הרבה אנשים יודעים, אבל קצת קודם לכן, לפני חיווט אלומיניום, בתקופתו של סטלין, נעשה שימוש בחיווט נחושת בדירות.

יתרונות וחסרונות של חיווט אלומיניום

היתרונות העיקריים של חיווט חשמלי מאלומיניום הם:

1. מסה קטנה: צפיפות האלומיניום נמוכה יותר ובהתאם לכך מסתו נמוכה יותר. כאשר מניחים רשתות פשוטות עם כבלים רבים, אך עומסים קלים, זה יהיה יתרון נוח.
2. מחיר קטן: אלומיניום זול פי כמה מנחושת, ולכן מוצרים העשויים מחומר זה נבדלים גם במחיר נמוך.
3. עמידות לחמצון: בהיעדר מגע עם הסביבה, הוא מחזיק מעמד זמן רב ואינו נהרס בחמצון.

החסרונות של חומר זה כוללים:

1. מוליכות חשמלית נמוכה לאלומיניום התנגדות גבוהה והוא מתחמם כאשר זרם חשמלי עובר דרכו. לכן, ה-PUE אוסר על שימוש בכבל כזה ברשתות ביתיות עם חתך מוליך של פחות מ-16 מ"מ.
2. חיבור לא טוב - עקב תהליכי חמצון ומחזורי חימום/קירור, הצמתים של כבל האלומיניום נהרסים בהדרגה, מה שעלול להוביל לתקלה בחיווט החשמלי או לקצר חשמלי.
3. שבירות של מנצחים - כבלים כאלה נשברים בקלות בעת חימום, מה שגם מוביל לעתים קרובות לתקלות.

יתרונות וחסרונות של חיווט נחושת

נחושת מאושרת לשימוש ונמצאת בשימוש נרחב לחיווט חשמל במבני מגורים ותעשייה. מבחינת מאפיינים חשמליים, הוא עולה על חומרים רבים והוא שני רק לכסף.

היתרונות של כבלי נחושת הם:

1. מוליכות חשמלית ותרמית גבוהה - לנחושת התנגדות נמוכה יחסית והיא מוליכה ביעילות זרם חשמלי, בעלת יעילות גבוהה וגם לא מתחממת משמעותית עם קטע הכבל הנכון.
2. עמידות בפני קורוזיה - מוליכים נחושת יכולים לעבוד בכל תנאי הפעלה וסביבה, לשרת לאורך זמן ולמעשה אינם משחיתים.
3. עמידות בפני מתח מכני חיווט חשמלי נחושת חזק, רקיע וגמיש.
4. גמישות וקלות התקנה - מוליכים נחושת גמישים מאוד ונוח להרכיב אותם בזוויות שונות ולחבר אותם לשקעים ומתגים.

החיסרון העיקרי של נחושת הוא שלה מחיר גבוה. אבל אתה צריך להבין כי בייצור של סוג כזה אחראי של עבודה כמו חיווט, בטיחות ועמידות חשובים מאוד. לכן, למרות עלותו, חיווט נחושת משתלם במהירות, ובשימוש נכון, מחזיק מעמד זמן רב מאוד ללא תיקונים ותקלות.

האם כדאי להחליף את חיווט האלומיניום הישן?

על השאלה הזו אפשר לענות בביטחון וחד משמעי: כן, בהחלט שווה את זה! השימוש בחיווט אלומיניום ישן תחת העומסים המודרניים הנוכחיים ברשת החשמל הוא לא רק לא יעיל, אלא גם לא בטוח. יתרה מכך, על פי ה-PUE, לא ניתן להשתמש בחוטי אלומיניום במהלך ההתקנה. חיווט הבית. לכן, אם אפשר לשנות את החיווט, אז בהחלט צריך לשנות אותו לנחושת עם החישוב הנכון, בחירת סעיף ומספר קווי החשמל.

עבודת חשמל היא המקרה כאשר לא ניתן לחסוך באיכות החומרים. בטיחות האנשים והתפעול הנכון של מכשירי חשמל בבית תלויים בבחירה ובחישוב הנכונים של חומרים.

אם בכל זאת תחליט להשאיר את החיווט החשמלי הישן, אז אתה צריך לעשות מחדש את המגן, להגביל את הכוח ולהגן על כל קו מפני חריגה מהעומס מעל 16 A (זה יאפשר לך לא לדאוג שבשלב מסוים החיווט יתחמם יתר על המידה ויתפוס אֵשׁ).

למרות שחיווט נחושת יקר בהרבה מאלומיניום, הוא משתלם בטווח הארוך ואינו מביא לבעיות למשתמש.

מאמרים דומים: