Допустимі струмові навантаження для кабелів з алюмінієвими жилами

Найчастіше більшість електриків застосовує просту формулу: переріз мідного кабелю в 1мм може проводити через себе 10А (по алюмінієвій жилі відповідно на 30% менше). Ну і хтось забув нагадуємо, що для визначення потужності потрібно ампери помножити на вольтаж. Так, якщо кабель витримує 10 ампер, то за потужністю це буде відповідно 2,2 кВт (10А х 220В).

Звичайно, це не дуже коректна формула, але для простих розрахунків "нашвидкуруч" цілком пригодиться. Але пам'ятайте: цей розрахунок більш-менш коректний для кабелів перерізом не більше 6 мм. А ось для великих перерізів кабелів необхідні таблиці та спеціальні знання.

Токове навантаження кабелів

Стара алюмінієва проводка: замінити чи залишити

Стара алюмінієва проводка прокладалася кілька десятиліть тому і розрахована на потужність, що споживається, не більше 4 кВт. Для квартир з сучасною побутовою технікою це неприпустимо і загрожує виникненням пожеж. Крім того, сплав має ряд відмінних властивостей, показники яких значно поступаються значенням, властивим сьогоднішнім струмопровідним матеріалам.

Загальна інформація

Алюміній, нарівні з міддю є відмінним провідником електрики, який повсюдно використовується для прокладання систем електропостачання. До 1991 року при будівництві житлових та виробничих будівель дозволялося використовувати обидва провідники.Індустрія приладобудування, що розвивається, призвела до швидкого оснащення будинків і квартир сучасною побутовою технікою, що призвело до зростання навантаження на внутрішні електричні лінії.

Це спричинило те, що вимоги, що містяться в ПУЕ-6, були змінені. З цього моменту використання електричної проводки у будівлях та спорудах заборонялося.

У 2003 р. введено ПУЕ-7, що допускає застосування алюмінію для будівництва живильних та розподільчих ліній. Крім того, переріз жили має бути не менше 16 мм2 (квадратів).

Важливо! Термін служби алюмінієвої проводки залежить від якості і знаходиться в діапазоні 10-15 років. За наявності подвійної ізоляції – 20-25. Проте гарантійні зобов'язання виробника не перевищують 5-10 років.

Тим не менш, у багатоквартирних будинках, збудованих до 1991 р. і сьогодні досить багато ділянок електропроводки, виконаної зі старого алюмінієвого дроту. Причому перетин його жил становить лише 2,5 і навіть 1,5 квадрата.

Корисно! ПУЕ (Правила Пристрої Електроустановок) – книга, призначена для інженерно-технічного персоналу, зайнятого проектуванням, монтажем та експлуатацією електричної частини освітлення та електроустаткування будівель, будівель та споруд. Містить всі необхідні вимоги щодо цього питання.

Міняти "алюміній" на "мідь" чи ні, аргументи

Один з найбільш популярних способів оцінити різницю між мідною і старою алюмінієвою проводкою - заміна розетки, що вбудовується, або вимикача на новий. Досить часто у цій ситуації кінці старого дроту відламуються та створюють додаткові труднощі.

Крім того, старій алюмінієвій проводці властива одинарна ізоляція струмопровідної жили. Це збільшує ймовірність випадкового пошкодження та витоком у стіну чи іншу конструкцію будинку, квартири.Сучасна оселя облаштовується строго з використанням дроту, що має подвійну захисну оболонку і називається кабелем.

Тим не менш, метал має об'ємний перелік переваг, що полягають у наступному:

• Невелика питома вага – 2,7 г/см2.
• Низька ціна.
• Мінімальна величина опору – 0, 0175-0,01184 Ом мм2/м.
• Високе значення провідності - 353-364 м/Ом мм2.
• Майже моментальне утворення прозорої захисної плівки на об'єкті.

Важливо! Останній пункт одночасно є недоліком. Міцний окис, що перешкоджає подальшому окисленню, має інше значення опору, що сприяє сильному нагріванню.

Недоліками алюмінієвої проводки є:

• Висока плинність металу. Відбивається це рахунок зниження площі перерізу провідників у точках стикання з притискним елементом. Зумовлюється це підвищенням опору та відповідним нагріванням з подальшим відгорянням контакту.
• Імовірність ламання жил, що виникає внаслідок експлуатації. Це відбувається через мікротріщини, випадкового пошкодження в ході видалення ізоляції, в місцях притиску контактами кліпс.
• Чутливість до механічних ушкоджень. У порівнянні з мідною, алюмінієва жила легше рветься, ламається та перебивається.

Як наочний приклад, можна розглянути порівняльну таблицю, побудовану виходячи із залежності кожного провідника до потужності підключених споживачів.

Виходячи зі змісту представленої таблиці, стає очевидним беззаперечне лідирування міді.

Останні новини

Мідна проводка за багатьма параметрами виграє у алюмінієвої, але все ж таки в 2017 р. Міністерство Енергетики РФ опублікувало новий Наказ № 968. Документ припускав застосування кабелю з алюмінієвого сплаву в приміщеннях.У його змісті підкреслюється суворе дотримання вимог, що стосуються перерізу струмоведучих жил у співвідношенні до місця їх використання:

• У групових мережах – щонайменше 2,5 мм2.
• У лініях між поверховими та квартирними лічильниками, щитками, розрахунковими лічильниками – не менше 4 мм2.
• У лініях розподільчого характеру (стояках) живлять квартири – не менше 6 мм2.

Починаючи з 20.03.2019р. набули чинності зміни № 2 до СП 256.1325800.2016, які допускають використання кабелів та проводів із жилами із сплавів марки 8030 та 8176 у будівництві житлових та громадських споруд.

Нововведення пояснюється останніми розробками ОК «Русал» та «Алюмінієвої Асоціації» щодо сплавів. Проведений великий обсяг робіт дозволив мінімізувати мінуси металу за допомогою внесення змін до кристалічних грат отриманого продукту.

Це призвело до того, що сучасна алюмінієва проводка має підвищену міцність та гнучкість. При цьому чудова струмопровідна здатність і мала вага збереглися на колишньому рівні.

Нові сплави

Таким чином, вищезгаданий Наказ Міненергетики № 968 узаконює застосування алюмінієвої проводки через використання кабелю нових зразків. Однак це спричинило проблеми іншого характеру.

В першу чергу, вимикачі, що виробляються сьогодні, мають мідний і латунні клеми, що вносить складності при приєднанні алюмінієвої жили. Другою проблемою є відсутність візуальної різниці між новими та старими сплавами. На практиці під час монтажу відрізнити їх неможливо. Таким чином, внаслідок шахрайства несумлінних продавців, на ринку зустрічаються дроти старого зразка за цінами нового.

Вищезгадані сплави 8030 і 8176, у порівнянні з тими, що використовувалися раніше, мають кращі фізико-хімічні властивості і менш небезпечні з точки зору пожежної безпеки.

Основні недоліки «старої проводки»

Стара алюмінієва проводка прокладалася за часів, коли в квартирах радянських громадян не було потужних енергоспоживачів: пральних машин, кухонних комбайнів, пилососів, мікрохвильових печей та іншої сучасної техніки. Таким чином, перетин жил просто не призначений для таких навантажень, що стає частою причиною пожеж.

Експлуатація також небезпечна через:

• Високий показник «повзучості».
• Низька пластичність.
• Високий температурний поріг.
• Схильність до вступу контактів у хімічну реакцію.
• Виникненню корозії при поєднанні з деякими іншими матеріалами (сталлю, латунню).

Повзучість

Старі алюмінієві сплави марки 1350 від навантажень повзуть. Тут мається на увазі повільний процес деформації.

Сучасна алюмінієва жила відрізняється більшою стійкістю до повзучості, близькою до показників, властивих міді. Такий ефект виходить завдяки підвищеному вмісту часток заліза.

Пластичність

Алюмінієва проводка марки 1350 застосовувалася в стані нагартованості Н19. Перебуваючи в такому стані сплав набуває значення межі міцності, яка лише не набагато вище межі плинності. З іншого боку, величина відносного подовження лише 1,5-2%. Цим і пояснюється підвищена «крихкість» алюмінієвих жил та їх чутливість до надрізу та вм'ятини на поверхні.

Корисно! Нагартовка – технологічне зміцнення властивостей металів, що відбувається в ході пластичної деформації в результаті холодної обробки під навантаженням.

До уваги показники алюмінієвих сплавів марки 8030 і 8176 мають значення відносного подовження величина якого становить не менше 10%.

Температурне розширення

Під впливом температури алюмінієва проводка збільшується у розмірах. При охолодженні – звужується, набуваючи початкового обсягу. У порівнянні з іншими провідниками (мідь латунь, сталь), з якими вона контактує, цей показник вищий. В результаті напруги відбуваються пластичні деформації, що призводять до зниження площі контакту і ще більшого нагрівання.

Величина температурного розширення алюмінієвої проводки майже залежить від характеристик легуючого елемента чи обраної технології. Компенсація мікрозазорів, що утворилися, здійснюється за рахунок використання спеціальних контактних пристроїв, виготовлених з матеріалів, що мають близькі показники розширення.

Освіта захисної плівки

Як згадувалося, на свіжої поверхні алюмінію миттєво утворюється захисна оксидна плівка. З одного боку, вона захищає метал від появи окислювальних процесів. З іншого – стає перепоною своєрідною діелектричною перешкодою. Причому товщина її безпосередньо пов'язана з температурою та вологістю навколишнього повітря.

За середньої кімнатної температури (21-25°С) товщина захисної плівки дорівнює 2-50 нм.В результаті механічного зусилля, що відбувається в момент затягування притискним гвинтом, вона проламується. Тому, при використанні відповідних сполучних клем, проблема не є актуальною.

Гальванічна корозія

Схильність гальванічної корозії небезпечна не тільки для старої алюмінієвої проводки, але і провідників з інших металів, що контактують з неї. При знаходженні у вологому середовищі в них може розпочатися процес гальванічної пари, що призведе до вищезгаданого циклу окиснення. В результаті погіршується якість контакту, що може призвести до перегріву та займання.

Проблема вирішується аналогічним способом, використанням спеціальних сполучних клем або контактного мастила.

Висновок

Головні причини виникнення пожеж у 2019 р. названо: необережне поводження з вогнем – 71,3%, порушення правил та влаштування електрообладнання – 10,5%, що склало 49 638 загоряння.

Старе алюмінієве проведення – привід задуматися про підвищення пожежної безпеки свого житла. Тим більше якщо ви плануєте проведення декоративного або капітального ремонту.

Яке навантаження витримають алюмінієві дроти перетином 1, 1/5, 2, 2/5 квадрата, що можна підключити?

Якщо можна просто, лампочки телевізор, який потягне калорифер, який зварювання, холодильник і тд.

Таблиця здатності навантаження електропроводки з алюмінієвого проводу

Діаметр дроту, мм 1,6 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,2 3,6 4,5 5,6 6,2

Перетин дроту, мм 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 16,0 25,0 30,0

Максимальний струм при тривалому навантаженні, А 14 16 18 21 24 26 31 38 55 65 75

Максимальна потужність навантаження, ват (BA) 3000 3500 4000 4600 5300 5700 6800 8400 12000 14000 16000

Таблиця споживаної потужності та струму побутовими електроприладами при напрузі живлення 220 В

Побутовий електроприлад Потужність, що споживається в залежності від моделі електроприладу, кВт (BA) Споживаний струм, А Примітка

Лампочка розжарювання 0,06 - 0,25 0,3 - 1,2 Величина струму постійна

Електрочайник 1,0 – 2,0 5 – 9 Час безперервної роботи до 5 хвилин

Електроплита 1,0 – 6,0 5 – 60 При потужності понад 2 кВт потрібна окрема проводка

Мікрохвильова піч 1,5 – 2,2 7 – 10 Під час роботи максимальний струм споживається періодично

Електром'ясорубка 1,5 – 2,2 7 – 10 Під час роботи в залежності від навантаження споживаний струм змінюється

Тостер 0,5 – 1,5 2 – 7 Величина струму постійна

Гриль 1,2 – 2,0 7 – 9 Величина струму постійна

Кавомолка 0,5 – 1,5 2 – 8 Під час роботи в залежності від навантаження споживаний струм змінюється

Кавоварка 0,5 – 1,5 2 – 8 Величина струму постійна

Електродуховка 1,0 – 2,0 5 – 9 Під час роботи максимальний струм споживається періодично

Посудомийна машина 1,0 – 2,0 5 – 9 Максимальний струм споживається з моменту включення до нагрівання води

Пральна машина 1,2 – 2,0 6 – 9 Максимальний струм споживається з моменту включення до нагрівання води

Сушильна машина 2,0 – 3,0 9 – 13 Максимальний струм споживається протягом усього часу сушіння білизни

Праска 1,2 – 2,0 6 – 9 Під час роботи максимальний струм споживається періодично

Пилосос 0,8 – 2,0 4 – 9 Під час роботи в залежності від навантаження споживаний струм змінюється

Обігрівач 0,5 – 3,0 2 – 13 Величина струму постійна

Фен для волосся 0,5 – 1,5 2 – 8 Величина струму постійна

Кондиціонер 1,0 – 3,0 5 – 13 Під час роботи максимальний струм споживається періодично змінюється

Стаціонарний комп'ютер 0,3 – 0,8 1 – 3 Під час роботи максимальний струм споживається періодично змінюється

Електроінструмент (дриль, лобзик тощо) 0,5 – 2,5 2 – 13 Під час роботи в залежності від навантаження споживаний струм змінюється

Тонкості при розрахунку навантаження алюмінієвих проводів полягає в першу чергу в тому, як прокладені ці дроти в пучку до споживача.

Я якось займався розрахунком алюмінієвого дроту для квартири, хотів залишити стару проводку.

Отже, почну з технічних даних, а не з простих слів, оскільки це важливо під час використання, характеристики цих чотирьох кабелів по навантаженням.

• Алюмінієвий провід перетином 1 квадрата в лотку (пучці), що знаходиться у відкритому положенні, витримує навантаження в 13 Ампер, якщо кабель 2-х житловий - 9 Ампер, 3 жили - 7 Ампер.
• Алюмінієвий провід перетином 1,5 квадрата в лотку (пучці), що знаходиться у відкритому положенні, витримує навантаження в 18 Ампер, якщо кабель 2-х житловий - 14 Ампер, 3 жили - 11 Ампер.
• Алюмінієвий провід перетином 2 квадрати в лотку (пучці), що знаходиться у відкритому положенні, витримує навантаження в 21 Ампер, якщо кабель 2-х житловий - 17 Ампер, 3 жили - 14 Ампер.
• Алюмінієвий провід перетином 2,5 квадрата в лотку (пучці), що знаходиться у відкритому положенні, витримує навантаження в 24 Ампер, якщо кабель 2-х житловий - 19 Ампер, 3 жили - 16 Ампер.

Як бачимо зі свідчень, чим більше перетин, тим більше навантаження, тепер порівняємо ці параметри з побутовими приладами, які можуть використовуватися як споживачі в цій проводці.

Для коректнішого розрахунку візьмемо в приклад самий ходовий алюмінієвий кабель у 2 жили.

Лампочки розжарювання до 60 Ватів можна повісити на дроти перетином 1 квадрат.

Лампочки 60-100 Ватт потягнуть дроти в 1,5 квадрата.

Лампочки вище 100 Ватів краще вішати на провід у 2 квадрати.

Телевізор, холодильник, мікрохвильова піч та інші подібні побутові прилади потягнуть 1,5 - 2 квадрати дроту, краще звичайно 2 квадрати, так як до кожного споживача окремий кабель не прокладається, а при використанні відразу декількох приладів навантаження збільшується.

Калорифером і зварюванням найкраще користуватися на окремій лінії і використовувати кабель в 2,5 квадрата мінімум, тому що струмові навантаження там великі, але найкраще садити такі споживачі на дроти в 4 квадрати.

І завжди треба пам'ятати про те, який кабель використовується під час прокладання проводки, оскільки якщо це одножильний, то навантаження він витримує більше, ніж багатожильний.

Напевно, відразу треба позначити важливі моменти:

За правилами ПУЕ робити проводку у квартирі можна лише мідним кабелем.

При виборі перерізу жили (проводу) треба враховувати сумарне навантаження плюс "коефіцієнт одночасності" (шанс не великий, але раптом всі електроприлади включіть одночасно, коефіцієнт 0,75).

Треба враховувати і тип навантаження і навіть яка проводка (прихована, відкрита).

Алюмінієвий кабель з жилами в квадрат, Ви навряд чи зустрінете в квартирах (будинках), 1,5, 2,5, 2-а квадрати це той мінімум, який ще зустрічається.

2,5 квадрата найчастіше пускають на рулеткову групу ,1,5, 2 квадрата освітлення.

з якої видно алюміній 2,5 квадрата витримує навантаження 4,4 кВт, 20 ампер сила струму, 1,5 квадрата 3,1 кВт.

Треба відкрити паспорт побутових приладів (або знайти бирку з інформацією) і дізнатися, які вони потужності.

Холодильник 150-т, 300 Вт (залежно від моделі).

Телевізор 100, 200 Вт.

Електрочайник 2 кВт (це в середньому є потужнішим, є менш потужним).

Мікрохвильова піч 1,2-а, 2-а кВт.

Теплі електричні підлоги від 0,7 кВт, 1,5 кВт.

Якщо подивитися таблицю вище, стає зрозумілим, що провід у 2,5-й квадраті витримає практично будь-яку побутову техніку, крім потужних електроплит, печі сауни і т.д.

А взагалі, навіть на пральну машину, бойлери, тим більше електроплити тягнуть окрему лінію від щитка, тобто ці прилади не розраховуються загалом за потужністю.

Алюмінієві дроти перетином 1,0 кв.мм під ізоляцію (наскільки я пам'ятаю) не заганяли, вони в основному скручувалися в один кабель для більш потужних кабелів.

Алюмінієві дроти перетином 1,5 кв.мм рідко застосовуються і в основному виготовляються на замовлення.

Щоб алюмінієві дроти проводили перетином 2,0 кв.мм, я не пригадаю

Алюмінієві проводи перетином 2,5 кв.мм часто застосовували раніше у будівництві, а саме у розведенні проводів у квартирах та інших приміщеннях.

На прикладі кабелю АВВГ 2х2, 5; 3х2, 5; 4х2,5 або 5х2,5 (ГОСТ 31996-2012), такий провід витримує навантаження:

• При прокладанні повітря, для 220 вольт - 4 кВт максимум;
• При укладанні в землі для 220 вольт - 6 кВт максимум;
• При прокладанні повітря, для 380 вольт - 13 кВт максимум;
• При укладанні в землі для 380 вольт - 18 кВт максимум.

Струмова навантаження у повітрі 21А (перевантаження 23А), у землі 28А (перевантаження 32А).

Також дроти можуть виконуватися за різними ДСТУ, тому необхідно завжди орієнтуватися на тип кабелю при з'ясуванні його потужності.

При укладанні кабелю в квартирі переважно використовують кабель-канали та/або штроблять стіни та замазують кабелю штукатуркою. Це можна вважати, як прокладку в повітрі.

Також у квартирах використовують переважно змінний струм на 220 вольт (крім підключення електроплити на 380 вольт).

Відповідно варто орієнтуватися на кабелі перетином 2,5 кв.мм, а саме потужності 4 кВт.

Цій потужності відповідають практично для всіх побутових приладів, навіть при сумарному обсязі, за винятком потужних водонагрівачів, обігрівачів та електроплити.

ТБ + комп'ютер + пилосос + масляний обігрівач + 7 лампочок 100 ват

Якщо опуститися до дроту 1,5 кв.мм, то на нього можна підключати практично всі побутові прилади (не сумарно) з окремо виділеною лінією.

Попри думку, що алюмінієві дроти чи проводки, це набагато гірше мідної, я хочу пояснити наступне.

Та безумовно мідні дроти витримають більш високе навантаження, ніж такі ж алюмінієві перетином - але!

Якісне проведення з якісного електротехнічного алюмінію, не на багато поступається у своїх характеристиках мідним проводам і алюмінієве проведення з впевненістю витримає і зварювальний апарат, і електричні нагрівачі та бойлери.

Тепер за перерізом проводів та навантаження, які вони витримають.

якщо перетин 1.5 квадрат міді витримають 4 кв., то алюміній з легкістю витримає 3 кв.

якщо перетин 2.5 квадрат міді витримають близько 6 кіловат навантаження, алюміній легко витримає 4.5 кв.

Якщо перетин 4 квадрати міді витримають 8 кіловат навантаження, то така ж алюмінієва витримає близько 6.5 кв - тобто як бачите, жодної половинної або як деякі пишуть третини міцності немає, алюмінієві проводи та проводка досить ефективні, але при цьому набагато дешевше!

Практично всі високовольтні лінії будуються виключно з алюмінієвих кабелів та проводів, тому що ставити мідні набагато дорожче, та й вага у них набагато вища, що ускладнює монтаж та суттєво підвищує вартість комунікацій.

А з приводу скільки чого витримає, так це легко порахувати, сучасні лампочки беруть не більше 10-30 ват на годину, бойлер або машинка автомат близько 2 кв, праска або фен близько 700-1000 ват, - ось якщо включити все це на алюмінієву проводку 2.5 квадрата, все без проблем працюватиме.