«Новые» алюминиевые сплавы в США и Канаде
Электротехнические сплавы серии 8000
Еще в начале 1970-х годов в США и Канаде были разработаны несколько новых алюминиевых сплавов для изготовления алюминиевых проводов и кабелей. Стандарт ASTM B 800 включает 6 таких сплавов, часть из них были запатентованы. Все они имеют повышенное содержание железа, а также добавки некоторых других элементов. Основные различия химического состава, например, алюминиевого сплава 8030 и марки алюминия 1350 показаны на рисунке 6.
Рисунок 6 – Сравнение химического состава алюминиевого сплава 8030 и марки алюминия 1350
В настоящее время для изготовления алюминиевых кабелей и проводов применяются только два алюминиевых сплава – 8030 и 8176 (таблица 4) . Европейский стандарт EN 573-3 также включает в серию 8000 только эти два электротехнических алюминиевых сплава (таблица 5). Для удобства сравнения показана также таблица 6 с химическим составом сплавов 8030 и 8176 по ГОСТ Р 58019.
Таблица 4 – Сплавы 8030 и 8176 в ASTM B 800
Таблица 5 – Сплавы 8030 и 8176 в EN 573-3
Таблица 6 – Химический состав сплавов 8176 и 8030 по ГОСТ Р 58019-2017
«Американские» и «российские» сплавы 8030 и 8176
Отметим, что российские сплавы 8030 и 8176 существенно отличаются от своих американских и европейских аналогов (см. таблицы 4-6). На рисунках 7 и 8 показаны пределы содержания основных легирующих элементов в сплаве 8030 (железо-медь) и 8176 (железо-кремний) по ASTM B 800 и по ГОСТ Р 58019. Российские сплавы имеют значительно более низкое содержание легирующих элементов – железа, меди и кремния.
Рисунок 7 – Пределы содержания железа и меди в сплаве 8030 по ASTM B 800 и ГОСТ Р 58019
Рисунок 8 – Пределы содержания железа и кремния в сплаве 8176 по ASTM B 800 и ГОСТ Р 58019
Алюминиевые жилы в американском NEC
Согласно американскому Национальному электрическому кодексу (NEC) все алюминиевые жилы должны изготавливаться из электротехнических алюминиевых сплавов серии 8000:
- Цельные – размеры 12, 10 и 8 AWG
- Многожильные – от 8 AWG и более.
Алюминиевые жилы менее 12 AWG (3,31 мм2) в Кодексе не рассматриваются.
Справка:
American wire gauge (AWG) – это стандартизированная система размеров для диаметров круглых токопроводящих жил – от 40 до 0000(4/0). Чем больше число AWG, тем меньше физический размер жилы. Фрагмент таблицы AWG см. на рисунке 9.
Рисунок 9– Фрагмент таблицы AWG
Применение алюминиевых проводов в США и Канаде
В настоящее время в США и Канаде алюминиевые провода из сплавов 8030 и 8176 доступны на рынке только начиная с размера AWG 8 (8,37 мм2) . Это можно видеть также в каталогах и презентациях производителей алюминиевых проводов и кабелей, которые в 1970-х годах первыми начали применять сплавы 8030 и 8176 – Alcan Cable и Southwire . Для внутренней проводки нужны алюминиевые провода с размерами AWG 10 и AWG 12.
В презентации компании Alcan представлена наглядная схема стандартного применения алюминиевых проводов и кабелей для передачи электроэнергии от электростанций к жилым домам (рисунок 10) : везде, но не внутри самих домов!
Рисунок 10 – Применение алюминиевых проводов в США и Канаде
При строительстве новых жилых домов для разводки внутренней проводки, как правило, применяют медные провода – об этом прямо указано и на сайте американской Алюминиевой Ассоциации .
Вместе с тем, для подключения крупных бытовых потребителей электрической энергии – сушилок, кондиционеров, бойлеров, электроплит – обычно применяют именно алюминиевые кабели. Кроме того, во многих американских домах для подвода электрической энергии от общей электрической сети до распределительного щитка дома также применяют кабели с алюминиевыми жилами. В этих случаях применяют алюминиевые жилы 8 и 6 AWG (8,37 и 13,3 мм2) .
За последние 20 лет значительно возросло применение алюминиевых проводов в качестве «фидерных» (подводящих) электрических линий для высотных зданий, больниц, отелей, стадионов и, уже в последнее время, дата-центров .
Требования по удалению старой проводки
Прежде всего нужно обесточить пакетный переключатель. Это исключит вероятность удара током. Следующий этап – демонтаж старой проводки и оборудования.
Приступать к демонтажу лучше всего с распределительных коробок. Крышки, согласно планировке, расположены на стенах под потолком. С самого начала находят вводный провод, тщательно изолируют и обрезают. После этого можно приступать к извлечению оставшихся проводов.
Если кабельные каналы находятся в ненадлежащем состоянии, протянуть через них новую проводку не представляется возможным. В таких случаях электрики советуют оставлять старые коммуникации нетронутыми, а новые проложить на поверхности стен.
Фактический срок службы
Именно этот показатель владельцу помещения больше всего и интересен. В то же время, на практике именно здесь наблюдается самая большая разбежка, поскольку реальный срок службы электрических проводов зависит от массы факторов, которые были перечислены чуть выше. Если разводка проведена правильно, монтаж осуществлен с соблюдением всех требований электротехнических СНиП, мощность нагрузки не превышает расчетную, и так далее, то проводка может прослужить и сто лет. Но если хотя бы одно из многочисленных условий не выполняется, срок эксплуатации укорачивается.
Еще один пример: кабель питает трехместную розетку на кухне, к которой подключены СВЧ-печь, кофеварка и электрочайник. В нормальных условиях эти устройства почти никогда не работают одновременно. Но все они могут оказаться включены, пусть и на короткое время, при подготовке или проведении большого семейного торжества. Даже кратковременная пиковая нагрузка уменьшит срок службы электропроводки.
Перегрев – отдельная тема. Он может быть вызван не только превышением нагрузки, но и внешними факторами. Например, уже после разводки кабельных линий в квартире устанавливался камин и в итоге какой-то провод оказался в непосредственной близости от дымохода. Постоянный нагрев в худшем случае приведет к повреждению оплетки (и, естественно, к короткому замыканию), в лучшем – к изменению физических , что уменьшит срок его эксплуатации.
Это один из первых вопросов, поднимаемых при замене проводки в рамках капитального ремонта в жилом помещении. В целом, ответ на него чаще всего однозначен – медь. Причин тому достаточно – у меди ниже удельное сопротивление, выше электропроводимость, почти в два раза выше предельная нагрузка по мощности при одинаковой площади сечения. Да и срок службы медных проводов больше – 20-25 лет (номинальный) против 15-20 у алюминия. Но есть некоторые нюансы.
Если что-то и менять, то все полностью. Во-первых, соединение медной и алюминиевой жилы – слабое место в проводке даже при использовании клеммы из третьего металла (прямая скрутка в данном случае вообще недопустима, поскольку медь и алюминий образуют гальваническую пару). Во-вторых, частичная замена с целью увеличения проводки на каком-то нагруженном участке (например, на кухне с полным набором бытовой техники) ничего не даст. Медный кабель, уложенный в стены непосредственно на кухне, действительно сам по себе справится с повышенной нагрузкой, но алюминиевый, идущий от квартирного щитка в распределительную коробку – нет.
Еще один момент, заслуживающий внимания – экономическая целесообразность проведения такой замены. Медная жила все-таки дороже алюминиевой, и, если дом не «упакован» настолько, чтобы проводка действительно требовала усиления, нет смысла ее менять лишь потому, что «алюминий вышел из моды».
Так что, если дом не напичкан бытовой техникой, и бюджет ремонта ограничен, то можно менять (если вообще есть такая необходимость) и на алюминиевую. Единственный нюанс – в этом случае необходимо будет раз в два-три года проводить своеобразную профилактику. Суть ее заключается в подтягивании прижимных винтов в выключателях и розетках. Алюминий пластичен, усилие со стороны винта (или прижимаемой им контактной площадки) приводит к его деформации, контакт со временем ослабляется, а именно плохой контакт и является самой распространенной причиной пожаров из-за электропроводки.
Большинство многоэтажных построек относится к 60-80 гг. В то время, практически везде и всюду закладывалась алюминиевая электропроводка с одним слоем изоляции из ПВХ. Рассчитано электроснабжение было на минимальные энергопотребители. Казалось, так будет всегда. Но в 90-е годы наступила новая эра, эра мощных электропотребителей, к чему старые постройки оказались неподготовленными. Серьезно задумываться о реконструкции человек начинает в то время, когда электропроводка начинает шалить.
Срок службы электропроводки ГОСТ
Легкий и бюджетный алюминий популярен для электрической проводки в многоэтажных и частных домах. На длительность использования сплава влияет сложность электромеханических коммуникаций.
Они сочетают провода и подключенные по нормативам выключатели, розетки, приборы освещения, системы автоматического отключения и т.д.
Срок действия кабелей зависит и от сечения проводов, качества материалов.
Преимущества алюминиевой проводки
Преимущества алюминиевой проводки – в небольшом весе состава. Это позволяет монтировать сложные схемы из множества кабельных лент в помещении. При проведении линий электропередач легкость алюминиевых сплавов позволяет снижать нагрузки на опоры, экономить на изготовлении конструкций и монтаже.
Алюминий распространен за счет невысокой цены в отличие от проводки из медных сплавов. Популярность алюминиевых электрокоммуникаций при массовом многоэтажном строительстве в советское время была из-за доступности материала.
Преимущество сплава – стойкость к коррозии. Поверхность алюминия при контакте с воздухом мгновенно окисляется, сверху образуется защитная пленка.
Правила эксплуатации
Существуют правила эксплуатации алюминиевой проводки в квартирах, обеспечивающие длительное и безопасное использование электрокабелей.
При монтаже нужно использовать поперечное сечение кабеля не меньше 16 кв. мм.
При укладке применяют зажимные контакты и специальную смазку, которая поможет предотвратить окисление контактов и обеспечит низкий уровень переходного сопротивления.
Для надежности эксплуатации используйте сварку алюминиевых электропроводов в распределительных коробках.
При эксплуатации учитываются максимально разрешенные нагрузки на алюминиевые кабели разных сечений и не допускается превышение разрешенной мощности электроприборов
Важно соблюдать правила пожарной безопасности и требования к обслуживанию внутридомовых коммуникаций
Не рекомендуется оставлять включенные приборы без присмотра. При срабатывании защитных устройств нужно найти поврежденный участок. При запахе гари в помещении нужно отключить электроприборы и принять меры по устранению нарушений системы.
Срок службы проводки
При монтаже электрических сетей важно определить срок службы алюминиевой проводки. Производители, конструкторы зданий и электрики пользуются разными параметрами эксплуатации систем электроснабжения. Срок службы проводов может быть номинальным, гарантийным, фактическим
Срок службы проводов может быть номинальным, гарантийным, фактическим.
Спланировать замену электропроводки позволят соотношения разных показателей, чтобы предупредить рассыхание соединений, ломкость кабеля и риск замыканий.
Номинальный
При расчете номинального показателя учитываются факторы работоспособности изделий. Есть нижние и верхние предельные нормативы для срока эксплуатации. Показатели важны для теоретических обоснований проектов зданий и применяются конструкторами при разработке систем электропроводов.
При определении номинального обозначения учитывается время, в течение которого кабели будут исправно работать при соблюдении правил эксплуатации. Кабели, которые действуют при температурных режимах –50…+50 °С, имеют нагрузку не больше 660 В и номинальный период службы в 25–30 лет.
Электрокабели должны быть протестированы после завершения номинального периода службы. При возникновении сбоев потребуется менять проводку при ремонте квартиры.
Гарантийный
Гарантийный период службы электропроводки из алюминиевых сплавов обозначает производитель. Это срок, в который поставщик обеспечивает сохранность рабочих характеристик кабеля.
При сбоях в работе кабельных систем в гарантийный период изготовитель обязан бесплатно заменить вышедшие из строя провода.
Однако обязательства производителя действуют только при выполнении норм эксплуатации и грамотном монтаже электропроводки.
Также фирма-продавец должна обеспечить надлежащие условия хранения товара перед передачей покупателю и безопасную перевозку.
Получить замену кабеля можно, подтвердив квалифицированный монтаж проводки, который должны выполнять специалисты с лицензиями. При перегреве либо недостаточной подаче электричества на систему проводов обязательства производителя могут быть аннулированы.
Гарантийный срок годности определяется изготовителем во время испытаний на стендах. Кабели укладывают в штробы, дополняют клеммами и скрутками.
Производители гарантируют сохранность кабеля на 5–10 лет.
Какие провода лучше: медные или алюминиевые?
Вопрос из темы на форуме: Я пригласил электрика для обновления ввода электричества в дом. Он начал настаивать, что повод к дому надо делать только медным проводом, доказывая что это обязательное требование. Я пока отказался от его услуг. Подскажите, обязательно ли его требование? И еще: какой провод лучше: медный или алюминиевый?
Вистр Такого обязательного требования смены алюминиевых проводов на медные, пока нигде нет. Есть только рекомендации. Скорее всего, это личная инициатива самого электрика. Т.к. медные провода значительно дороже алюминиевых. Наверное, электрик мог иметь какую-то свою личную выгоду. Теперь о том, какой провод лучше: медный или алюминиевый… Медь по своим электротехническим характеристикам лучше алюминия, т.е. ее сопротивление почти в полтора раза меньше алюминия. Другими словами: при одинаковом диаметре провода, медный провод может пропускать в полтора раза больше тока не нагреваясь. Но какая Вам существенная разница, если примените алюминиевый провод чуть большего сечения? Кроме того, у меди есть очень нехорошее качество: она со временем сильно окисляется. Поэтому, надежность контактов быстро падает. Это приводить к нагреванию провода около контактного узла. Соответственно, изоляция начинает плавится и может возникнуть короткое замыкание. Если Вы все-таки решили использовать медные провода, то их концы надо хорошо зачищать и залуживать. Также надо просмотреть все крепежные элементы контактов. Желательно, чтобы они были либо латунные, либо бронзовые.
liqerr Сегодня профессионалы предпочитают медь. Почему? На открытом воздухе алюминий быстро окисляется образуя окисную пленку практически не проводящую электрический ток. Алюминий хрупкий, локий материал — несколько раз согнули и он сломался. При длительной эксплуатации он рассыпается буквально в порошек. Медь тоже окисляется, но ее окисел является токопроводящим т.о. она не теряет свох электропроводящих свйств. Устойчива к кручению, изгибу и т. п. Да она дороже. Но тут экономить не стоит — помните скупой платит дважды!
Vlad128 Электрик прав. Непосредственное соединение деталей из меди (латуни) с алюминием вызывает быстрое разрушение последнего из-за контактной коррозии. Поэтому в старых вилках, розетках и выключателях контакты для алюминиевого провода изготавливались из оцинкованного железа. Сейчас подобные электротехнические изделия практически не применяются. Остаётся один вариант: кабель с медной жилой.
Олег40 Моя алюминиевая проводка служит лет30 без нареканий и даже несмотря на ремонты я её не менял на медь. Минус только в ломкости. За этот период времени приходилось пару раз менять выключатели и розетки. Провод иногда ломался, но так — как в коробке оставлен запас, то это не есть проблемой. Это скорее модная тенденция такая и некоторые преимущества в монтаже. Если ставить алюминий — большой бедой это не будет, важнее с сечением не ошибиться.
jeck На самом деле есть правила и нормы которые нужно соблюдать. Ввод в дом у нас регламентируются ПУЭ, глава 2.1 говорит нам о вводе и о проводке в домах, глава 2.4 — там про ВЛ и вводы в дом, таблица 2.4.2 — здесь приведены нормы кабелей и их сечений какие можно использовать на ввод, для алюминия свои нормы для меди свои, так же многое зависит от расстояния от опоры до дома.
vladislavus У меди сопротивление действительно меньше, чем у алюминия и она хорошо выдерживает большие нагрузки. Алюминий же является более хрупким материалом и я сам на этом «горел».
по материалам форума
Освещение. Как понять, что пора всё менять?
Необходимо обратить внимание на осветительные приборы: старые люстры, бра, светильники. Слабое место старых осветительных приборов — это патроны! Со временем, пластик патронов высыхает и лопается, контакты перегреваются и окисляются, отсюда и все вытекающие из этого проблемы. Часто лампочки из-за таких патронов взрываются, или оставляют цоколь внутри патрона
Замена патронов в старых люстрах — удовольствие недешевое, так как это очень кропотливая работа и требует достаточно много времени. Намного проще и дешевле купить новый осветительный прибор
Часто лампочки из-за таких патронов взрываются, или оставляют цоколь внутри патрона. Замена патронов в старых люстрах — удовольствие недешевое, так как это очень кропотливая работа и требует достаточно много времени. Намного проще и дешевле купить новый осветительный прибор.
Будьте аккуратны с электрическим током! Нету средств на полную замену проводки ? — Делайте это хотя бы частично! Любое улучшение в проводке, — это огромный жирный плюс, который на порядок снижает вероятность возникновения любых проблем с проводкой, и позволит значительно сократить расходы на электроэнергию.
Старая довоенная проводка в аварийном доме на Старом Арбате.Эксклюзивное фото от нашего электрика
Преимущества медной электропроводки
Медная электропроводка устойчива к изгибам, не обламывается, во время длительного использования у нее лучшая электропроводимость, окисление концевых проводов никак не влияет на работоспособность. Стоит заметить, что по новым правилам строительно-монтажных работ, закладывается исключительно медная электропроводка, алюминиевая в расчет не берется из-за выше перечисленных недостатков.
Сложную реконструкцию по замене электропроводки, полную или частичную, самостоятельно осуществить удается не каждому. Если вам не под силу произвести преобразования, приглашать первого попавшего электрика не советую. Для грамотной замены электропроводки наймите толкового электрика.
При укладке новой проводки собственник помещения стремится сделать все так, чтобы к этой операции не возвращаться, поэтому при проведении ремонта или в процессе строительства всегда интересуется, сколько составляет срок службы провода. При этом нередко возникает путаница в определении самого понятия срока службы – конструкторы, производители кабелей и электрики оперируют разными цифрами. Поэтому для начала определимся с терминологией.
Что говорят специалисты
Считается, что нельзя допускать перегрева кабелей с выходом за предельно допустимые производителем значения. В полимерных оболочках может происходить так называемая остаточная пластификация. Это означает, что материалы становятся значительно более хрупкими по сравнению с первоначальным состоянием.
Потеря пластических свойств не означает динамическую хрупкость. В зданиях постоянно присутствуют вибрации, которые вызывают трещины. Потом изоляция осыпается, что вызывает оголение с коротким замыканием.
Поэтому срок годности провода и кабеля является относительным понятием. Всё зависит от инженеров и владельца здания или сооружения.
Медь является предпочтительным вариантом для длительного складирования. Алюминий часто теряет свою структуру, окисляется, а также разлагается в белесый оксид, повышающий хрупкость структуры. Это явление часто возникает во влажных помещениях либо при длительном воздействии высокой температуры.
Медь темнее, но основная жила не теряет своей проводимости. Именно поэтому она часто является более предпочтительным вариантом. Поэтому при выборе необходимо понимать, что алюминиевые жилы дешевле, но они со временем выходят из строя.
Для примера можно привести медные кабеля, которые лежат в земле с 1950-х годов. Например, это подземные линии питания городского электротранспорта.
Полезные советы
Схемы для подключения
Принципы работы устройств
Главные понятия
Счетчики от Энергомера
Меры предосторожности
Лампы накаливания
Видеоинструкции для мастера
Проверка мультиметром
Алюминиевая проводка: плюсы, минусы, мифы, что ждет впереди
От автора
Я живу в доме построенным 25 лет назад. Вся проводка выполнена алюминиевыми проводами (не кабелем) в полостях бетонных панелей. Провода прекрасно справляется со всеми современными нагрузками, только есть пару слабых мест. Какие? В этой статье.
Про алюминиевую проводку и её запрет
Начну с запрета. Действительно в 2003 году в ПУЭ 7 была сделана правка, хитро запрещающая применять алюминиевые провода с сечением жил менее 16 мм, во внутренней проводке вновь строящихся зданий. Воспроизвожу её почти дословно:
7.1.34. В зданиях имеющих задел по строительству до 2001 года, 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 от 16 мм2.
Как видите, во-первых, алюминиевая проводка НЕ запрещена в частном домостроении, не запрещена для ремонта и замены старой проводки, не запрещена для другого локального использования.
Во-вторых, современные алюминиевые кабели, это кабели не из алюминия, а современных сплавов алюминия 8030 и 8176. Из-за железа, вошедшего в сплав, значительно снижена его текучесть и увеличена пластичность.
В третьих, я абсолютно уверен, что события апреля 2021 года, завершат успехом лоббирование РУСАЛа и алюминиевая проводка вернется в наши дома. Надеясь, что это будет другой, более качественный алюминиевый сплав.
Старая алюминиевая проводка
Повторюсь, я не имею ничего против старой алюминиевой проводки, пока не начинаешь её ремонт. Именно ремонт выявляет следующие недостатки старой проводки алюминиевыми проводами:
Хрупкость жил. Если вы решили просто поменять розетки или выключатель, велика вероятность, что алюминиевая жила отломится. Отломка жилы в месте подключения к клемме розетки или выключателя, самая распространённая причина коротких замыканий проводки из алюминия.
Разрушение изоляции. Изоляция старых алюминиевых проводов может сохнуть и трескаться. Происходит это не всегда и не везде, но происходит.
Разрушение изоляции мест соединений. Слабое место старой алюминиевой проводки места соединения проводов. Ранее использовалась изолента х/б, которая, со временем высыхает и разрушается.
Окисление жил. Алюминий на воздухе окисляется и если мастера не делали сварку скруток (ранее всё делали на скрутке), то возможно нарушение контакта в местах соединения проводов.
По практике, замечу, что старая алюминиевая проводка может прослужить долгие, долгие годы. Велика вероятность мелких неисправностей в местах подключений, не более того. Однако если встает вопрос менять старую проводку на новую, я бы посоветовал, есть возможность, лучше менять и пока, лучше менять на медную проводку.
Вывод
- Если бы я делал капитальный ремонт квартиры, я бы поменял старую алюминиевую проводку на медную;
- Если бы я строил новый частный дом, алюминиевый кабель использовал только для абонентского отвода;
- Никогда не соединяйте медные и алюминиевые провода скруткой. В квартире такое соединение прослужит лет 30 не более;
- Если решили соединить две алюминиевые жилы скруткой, обязательно используйте сварку (фото в статье).
ehto.ru