Proč je hliník horší než měď?

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.

Všechny moderní kabely a vodiče obsahují elektrické vodiče vyrobené z hliníku nebo mědi. Tyto kovy jsou známé svou vysokou elektrickou vodivostí a speciálními fyzikálními a mechanickými vlastnostmi. Poskytují nízké energetické ztráty a relativně malé vytápění při optimálním zatížení. První věc, kterou je třeba si zapamatovat, je, že kabeláž musí být vybrána na základě požadavků na izolaci. Kabel by neměl hořet jako pochodeň ani kouřit jako oheň na pikniku. To je zvláště důležité, pokud je kabeláž položena na hořlavé povrchy.
Kdysi u nás byly hliníkové dráty všude a neměly konkurenci. Byl zajištěn svorkami nebo hřebíky. Již nyní jsou hliníkové rozvody zcela běžné. V té době elektrické spotřebiče nevyžadovaly vysoký výkon a hliník tuto práci zvládl dokonale. Ale se zvýšením spotřeby energie se takové vedení začalo nahrazovat mědí. Výhody hliníkové elektroinstalace:

• Hmotnost. Hliník je téměř čtyřikrát lehčí než měď. To je důležité vzít v úvahu při výměně hliníkové kabeláže za měděnou, protože kanál, kterým bude kabeláž procházet, musí unést větší váhu.
• Cena. Hliníkový drát stojí několikrát méně než měděný drát se stejnými technickými vlastnostmi. To může být rozhodující faktor, když máte omezený rozpočet. Nabídka hliníkových kabelů je navíc velmi široká.

Nevýhody hliníkové elektroinstalace:

• Připojení hliníkových drátů vyžaduje zvláštní pozornost.
• Nízká elektrická vodivost. Hliník ve srovnání s měděnými dráty vede elektřinu hůře.
• Mechanická křehkost. Hliník je méně odolný, což někdy vede k poškození během instalace nebo používání.

Měděné dráty se staly populární poté, co do země začaly přicházet vysoce výkonné dovážené elektrické spotřebiče. Hliníkové kabely již nezvládaly zvýšené zatížení a začaly být nahrazovány měděnými.

Výhody měděných kabelů:

• Pevnost. Měď svou hustotou výrazně předčí hliník a snese větší mechanické namáhání.
• Výborná vodivost. Teplota tání mědi umožňuje zachovat tvar při zahřátí, což je důležité pro spolehlivost kontaktů. Měď má 1,7krát lepší vodivost než hliník, což umožňuje použití kabelů s menším průměrem pro stejnou zátěž.

Nevýhody měděných kabelů:

• Měděné dráty jsou dražší než hliníkové dráty, což může být významný faktor, pokud máte omezený rozpočet.
• Větší hmotnost vytváří další potíže při instalaci a zvyšuje zatížení konstrukce.

Měď je mistrem ve světě drátů. Má vynikající vodivost, pevnost a odolnost proti oxidaci. Měď dobře zvládá vysoké teploty a udržuje stabilní napětí. Měď však stojí více a váží více, což může způsobit problémy při instalaci a natáhnout váš rozpočet.

Hliník je lehký a cenově dostupný konkurent. Je levnější a snadněji se instaluje, ale není tak pevný nebo odolný jako měď. Hliník podléhá oxidaci a vyžaduje pečlivou péči o spoje. Pokud je rozpočet omezený, hliník se stává optimální volbou, i když s určitými kompromisy.

Při výběru elektroinstalace byste proto měli myslet na to, co je důležitější: pevnost a odolnost měděných kabelů nebo lehkost a dostupnost hliníku.

Pokud jde o kombinaci měděných a hliníkových drátů, je důležité je správně zkroutit, aby bylo zajištěno spolehlivé spojení. K tomu se používají neutrální kovy, jako je bronz, mosaz nebo ocel, aby se vytvořilo kvalitní spojení mezi různými typy drátů.

Nejlepší a nejjednodušší způsob je použít hotové svorky, které již mají samostatné svorky pro každý typ drátu. To vám ušetří bolesti hlavy a zaručí spolehlivé připojení bez zbytečné námahy.

Můžete si přečíst podrobněji v článku

A konečně, při výběru mezi měděným a hliníkovým vedením je důležité zvážit specifické požadavky projektu. Měď poskytuje vysokou vodivost a odolnost, ale je těžší a dražší. Hliník je levnější a lehčí, ale vyžaduje větší údržbu spojů a je méně odolný. Správná volba nakonec závisí na prioritách a provozních podmínkách.

Přejděte do katalogu produktů

• Kabel
  • Napájecí kabely
    • Silové kabely s plastovou izolací
    • Silové kabely s papírovou izolací
    • Silové kabely s pryžovou izolací
    • Napájecí dráty
    • Komunikační šňůry
    • Síťové kabely
    • Propojovací kabely
    • Palubní dráty a kabely
    • Importované kabely a dráty
    • Vodiče pro palubní síť
    • Dráty pro tryskání a strojírenství
    • Dráty pro ponorné elektromotory
    • Vodiče pro rozhlas a elektroinstalace
    • Topné dráty a kabely
    • Polní komunikační dráty a kabely
    • Dráty a šňůry pro domácí elektrospotřebiče
    • Samonosné dráty, izolované
    • Automobilové napájecí dráty
    • Instalační dráty