ข้อดีและข้อเสียของสายไฟอลูมิเนียม

หลังจากอ่านบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับคำถามดังกล่าว:

ในทุก ๆ ด้านของชีวิตเราใช้ไฟฟ้าอย่างแข็งขัน แน่นอนว่าการมีไฟฟ้าในบ้านเป็นหนึ่งในข้อกำหนดหลักในการดำรงอยู่ของเรา กระแสไฟฟ้านี้จ่ายโดยสายไฟ นอกจากนี้ยังพอดีกับบ้านหรืออพาร์ตเมนต์และผ่านทุกห้องในบ้านของเรา สายไฟประเภทต่างๆ ใช้ในการส่งกระแสไฟฟ้า ที่นิยมมากที่สุดคือสายไฟอลูมิเนียม ที่จริงแล้วเราจะมุ่งเน้นไปที่การเดินสายดังกล่าวในบทความนี้ ก่อนอื่นฉันต้องการทราบว่าสายไฟอลูมิเนียมไม่สามารถอวดประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นสิ่งที่เหมาะสมที่สุดหรือในอุดมคติที่สุด อย่างไรก็ตามพบได้ในเกือบทุกบ้าน และข้อเท็จจริงนี้เกิดจากลักษณะเฉพาะของอลูมิเนียมเอง

ข้อดี

โลหะนี้มีน้ำหนักเบา ข้อได้เปรียบนี้ส่งผลอย่างมากต่อสถานการณ์เหล่านั้นเมื่อคุณจำเป็นต้องใช้สายอะลูมิเนียมจำนวนมาก ดังนั้น ความเบาของโลหะนี้ทำให้สายอะลูมิเนียมเป็นที่ชื่นชอบเมื่อวางสายไฟฟ้า เป็นที่น่าสังเกตว่าอลูมิเนียมเป็นโลหะทั่วไปและมีราคาต่ำกว่าทองแดง ที่จริงแล้วปัจจัยทั้งสองนี้กลายเป็นสาเหตุของการใช้สายไฟอลูมิเนียมในการก่อสร้างที่อยู่อาศัยในสหภาพโซเวียต

คุณสมบัติอื่นที่สามารถนำมาประกอบกับข้อได้เปรียบคือความต้านทานการกัดกร่อน แม้ว่าจะมีความแตกต่างบางอย่างที่นี่ ความจริงก็คือพื้นผิวของอลูมิเนียมเมื่อสัมผัสกับอากาศทันที (เกือบจะทันที) ออกซิไดซ์ ฟิล์มถูกสร้างขึ้นที่ด้านบนซึ่งช่วยปกป้องลวดที่เหลือจากการเกิดออกซิเดชัน ข้อเสียคือความสามารถในการนำกระแสของภาพยนตร์ไม่ดี เป็นผลให้เกิดปัญหาการไหลของกระแสที่จุดต่อของสายเคเบิล

ข้อบกพร่อง

สายไฟอลูมิเนียมมีความต้านทานไฟฟ้าสูง ค่าความต้านทานนี้เท่ากับ 0.0271 โอห์ม x ตร.มม./ม. จากข้อเท็จจริงนี้ใน PUE รุ่นล่าสุดมีข้อสังเกตว่าสายไฟอลูมิเนียมที่มีหน้าตัดมากกว่า 16 ตารางเมตรเท่านั้นที่สามารถใช้ได้ในอพาร์ทเมนต์หรือบ้าน มิลลิเมตร

ในที่สุดปรากฎว่าเพื่อให้ระดับที่ต้องการ แบนด์วิธคุณต้องใช้สายเคเบิลที่มีหน้าตัดขนาดใหญ่ คุณต้องติดตั้งสายไฟที่มีความหนามาก หากเราเปรียบเทียบการเดินสายทองแดงก็จะมีความต้านทานไฟฟ้าเท่ากับ 0.0175 โอห์ม x ตร.มม. / ม.

การเดินสายดังกล่าวมีประสิทธิภาพมากกว่าและสำหรับใช้ในบ้านคุณสามารถใช้สายทองแดงที่มีหน้าตัดเล็กกว่าได้ ตามที่ระบุไว้ข้างต้น อะลูมิเนียมสามารถออกซิไดซ์ได้ และฟิล์มที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการนี้มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ มีความแตกต่างกันเล็กน้อยที่นี่: ภาพยนตร์เรื่องนี้ถูกสร้างขึ้นจากด้านบนของเส้นลวด เป็นผลให้มีการลดลงเล็กน้อย ภาพตัดขวางและเป็นผลให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น

เนื่องจากฟิล์มบนสายไฟอะลูมิเนียมมีความต้านทานสูง ความต้านทานการเปลี่ยนผ่านจึงเพิ่มขึ้นที่จุดต่อของชิ้นส่วนแต่ละส่วนของสายไฟ เป็นผลให้มันปรากฏตัวในการทำความร้อนสายไฟในสถานที่ดังกล่าว ในสถานการณ์ที่ภาระในการเดินสายอลูมิเนียมเพิ่มขึ้น จะเริ่มร้อนขึ้น หากลวดมีส่วนตัดขวางเพียงพอก็ไม่มีอะไรต้องกังวล อย่างไรก็ตามหากการเดินสายไม่ได้ออกแบบมาสำหรับภาระดังกล่าวหรือใช้งานเกินอายุการใช้งานปกติ สิ่งนี้จำเป็นต้องนำไปสู่ความร้อน

ข้อเท็จจริงสุดท้ายสามารถเรียกได้ว่าแย่มากสำหรับทางแยก ความจริงก็คือเมื่ออลูมิเนียมได้รับความร้อน รูปร่างและความเป็นพลาสติกจะเปลี่ยนไป ลวดขยายตัวแน่นอน หลังจากโหลดหายไปและสายเคเบิลเย็นลง สายเคเบิลจะมีรูปร่างปกติ อย่างไรก็ตามหลังจากกระบวนการดังกล่าวซ้ำแล้วซ้ำอีกการสัมผัสของปลายสายไฟฟ้าจะอ่อนลง

อลูมิเนียมยังเปราะมาก มันเพิ่มขึ้นอย่างมากหลังจากที่มันร้อนเกินไป สำหรับอายุการใช้งานสำหรับสายไฟอลูมิเนียมคือ 25 ปี หลังจากนั้นคุณต้องติดตั้งสายไฟประเภทอื่น

กฎสำหรับการใช้สายไฟอลูมิเนียม

อย่างที่คุณเห็นไม่สามารถเรียกสายไฟที่ทำจากอลูมิเนียมได้มากที่สุด ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับใช้ในบ้าน อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ได้หากตรงตามข้อกำหนดบางประการ:

  1. ส่วนตัดต้องมีอย่างน้อย 16 ตารางเมตร ม. มิลลิเมตร
  2. ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนแต่ละชิ้น ต้องใช้ขั้วต่อสกรู ในกรณีนี้ คุณควรใช้สารหล่อลื่นพิเศษ เนื่องจากหน้าสัมผัสจะไม่ถูกออกซิไดซ์ และ ระดับต่ำความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลง

คำแนะนำที่เป็นประโยชน์: คุณสามารถเชื่อมต่อด้วยวิธีอื่นได้เช่นกัน ประกอบด้วยการเชื่อมสายไฟฟ้าอลูมิเนียมใน กล่องรวมสัญญาณ. วิธีนี้มีค่าใช้จ่ายสูงกว่าและใช้เวลานาน ดังนั้นช่างไฟฟ้าหลายคนจึงพยายามหลีกเลี่ยง ด้วยเหตุนี้ ใครก็ตามที่ติดตั้งสายไฟอะลูมิเนียมในบ้านควรดูแลการทำงานของช่างไฟฟ้า

เปรียบเทียบกับสายทองแดง

ตารางเปรียบเทียบอลูมิเนียมและทองแดงในการเดินสาย

โปรดทราบว่าการเดินสายทองแดงจะง่ายและปลอดภัยกว่ามาก ข้างต้น เราระบุว่าการเดินสายทองแดงนั้นมีความต้านทานต่ำ กล่าวอีกนัยหนึ่ง สายเคเบิลทองแดงที่มีหน้าตัดเดียวกันกับอะลูมิเนียมสามารถผ่านได้ ปริมาณมากปัจจุบัน. นอกจากนี้ สายไฟทองแดง:

  • ทนต่อแรงกระแทกทางกายภาพได้ดีกว่า (ไม่แตกหักหลังจากโค้งงอหลายครั้ง)
  • มีอายุการเก็บรักษานาน
  • ไม่สูญเสียคุณสมบัติการนำไฟฟ้าในระหว่างการออกซิเดชั่น

ข้อเท็จจริงที่น่าสังเกตคืออลูมิเนียมและทองแดงออกซิไดซ์ อย่างไรก็ตามฟิล์มที่เกิดขึ้นมีคุณสมบัติต่างกัน ประการแรก มันเกี่ยวข้องกับการนำ ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วฟิล์มออกซิไดซ์ของสายไฟอลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าที่อ่อนแอ ฟิล์มที่คล้ายกันบนสายไฟทองแดงมีค่าการนำไฟฟ้าสูง สายไฟฟ้าที่ทำจากอลูมิเนียมออกซิไดซ์ได้เร็วกว่ามาก สายทองแดง.

ทองแดงออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิห้อง แต่ฟิล์มที่ปรากฏบนพื้นผิวทองแดงนั้นอ่อนแอมากและถูกทำลายได้ง่าย ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะบิดสายเคเบิลทั้งสองให้แน่น ปฏิกิริยาออกซิเดชันที่รุนแรงของทองแดงจะเริ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิมากกว่า 70 องศาเซลเซียส สรุปได้ว่าสายทองแดงมีคุณภาพดีกว่าและที่สำคัญปลอดภัยกว่า สาเหตุของความนิยมของอลูมิเนียมอยู่ที่ราคาถูก

ทำไมสายอลูมิเนียมและทองแดงบิดไม่ได้?

แน่นอน หากคุณวางแผนที่จะเดินสายไฟใหม่ให้กับบ้านของคุณ และไม่สามารถติดตั้งสายทองแดงทั้งหมดได้ คุณสามารถรวมสายไฟทั้งสองประเภทเข้าด้วยกันได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณสามารถใช้สายอลูมิเนียมเพื่อจ่ายไฟให้กับโคมไฟและสายทองแดงเพื่อจ่ายไฟให้กับเต้าเสียบหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ในเวลาเดียวกันในบางแห่งจำเป็นต้องเชื่อมต่อสายไฟทองแดงและอลูมิเนียม

จากจุดเริ่มต้นควรสังเกตว่าอย่างน้อยที่สุดก็ไม่แนะนำให้สัมผัสทองแดงและอลูมิเนียม ซึ่งหมายความว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะบิดสายไฟจากโลหะสองชนิด ทำไม เหตุผลอยู่ในของพวกเขา คุณสมบัติทางกายภาพโอ้. โลหะทั้งสองนี้มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน และเป็นผลให้จุดเชื่อมต่อของพวกมันร้อนขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยอำนวยความสะดวกด้วยการมีฟิล์มออกซิเดชั่น

ถ้าเราพูดถึงฟิล์มออกซิเดชันบนสายไฟทองแดงก็สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้และไม่ส่งผลต่อความร้อนมากนัก แต่ฟิล์มชนิดเดียวกันบนสายไฟฟ้าอะลูมิเนียมมีความต้านทานสูง ดังนั้น จึงผ่านกระแสไฟฟ้าได้น้อยกว่า ข้อเท็จจริงนี้ช่วยเพิ่มความร้อน ระหว่างการทำความร้อน สายเคเบิลจะขยายตัว เนื่องจากทองแดงเป็นโลหะที่แข็งกว่าอลูมิเนียม ลวดทองแดงทำให้ลวดอลูมิเนียมเสียรูป เป็นผลให้เมื่อการระบายความร้อนเกิดขึ้นการเชื่อมต่อจะดูแตกต่างกันบ้าง

หลังจากการทำความร้อนและความเย็นหลายครั้ง การเชื่อมต่อจะคลายลง ซึ่งนำไปสู่ปัญหาในรูปของความร้อนสูงเกิน ประกายไฟ และการเผาไหม้ การปรากฏตัวของคู่ไฟฟ้าก็เกิดขึ้นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม จะปรากฏเฉพาะเมื่อความชื้นเข้าสู่การเชื่อมต่อเท่านั้น ไม่งั้นไม่เกิดคู่นี้ คู่กัลวานิกปรากฏขึ้นเนื่องจากที่จุดเชื่อมต่อของสายไฟดังกล่าวซึ่งเราเรียกว่าทองแดงและอลูมิเนียม การแยกตัวของออกไซด์ของสายไฟเริ่มต้นขึ้น กระบวนการนี้ประกอบด้วยการแตกตัวของออกไซด์เป็นไอออนที่มีประจุ

หลังจากนั้นไอออนของทองแดงและอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีประจุจะกลายเป็นส่วนร่วมโดยตรงในกระบวนการของการเคลื่อนไหวในปัจจุบัน เป็นผลให้พวกมันมีประจุและเคลื่อนที่ได้ คุณสมบัตินี้นำไปสู่การทำลายโลหะ ในที่สุด ช่องว่างและเปลือกหอยก่อตัวขึ้นในสายไฟ ในทางกลับกัน ลดหน้าตัดและความสามารถของสายไฟในการผ่านกระแส

ผลลัพธ์ที่ได้คือความร้อนสูงเกินไปของทางแยก ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว กระบวนการนี้เกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีความชื้นเท่านั้น และยิ่งมีความชื้นมากขึ้นในบริเวณที่มีการบิดงอมากเท่าไหร่ การแตกตัวก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น ฉันคิดว่าคุณเข้าใจแล้วว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะให้ความชื้นเข้าสู่การเชื่อมต่อรวมถึงการสัมผัสโดยตรงระหว่างสายทองแดงและอลูมิเนียม

วิธีต่อสายไฟประเภทต่างๆ

อย่างไรก็ตาม จะทำอย่างไรหากมีการติดตั้งสายไฟในบ้านซึ่งประกอบด้วยสายทองแดงและอลูมิเนียมและต้องเชื่อมต่อกัน ในกรณีนี้ ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวและขั้วต่อ พิจารณาคุณสมบัติของการใช้สารดังกล่าว ส่วนใหญ่มักจะพบการเชื่อมต่อประเภท "น็อต" ในบ้าน พวกเขาถูกเรียกเช่นนั้นเพราะพวกเขา รูปร่างดูเหมือนวอลนัท การเชื่อมต่อนี้ประกอบด้วยสามแผ่น

ก่อนการติดตั้ง ให้คลายเกลียวเพลตด้านล่างและด้านบนออก ถัดไปมีการติดตั้งสายหนึ่งเส้นระหว่างแผ่นกลางและแผ่นด้านบนและขันแผ่นด้านบน ทำเช่นเดียวกันกับสายที่สอง เมื่อขันแผ่นด้านล่างเข้า กระบวนการเชื่อมต่อก็เสร็จสมบูรณ์ ค่อนข้างคล้ายกับ "น็อต" คือการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว ในกรณีนี้ ลวดสองเส้นพันเข้ากับสลักเกลียวหนึ่งอัน อย่างไรก็ตาม แหวนอะโนไดซ์ถูกแทรกระหว่างพวกเขา ถัดไปด้วยความช่วยเหลือของน็อตยึดสายทั้งสอง

ในสถานการณ์ที่ต้องเปลี่ยนสายไฟในบ้าน สามารถเชื่อมต่อทองแดงและอลูมิเนียมโดยใช้ขั้วต่อสปริง พวกเขาเรียกอีกอย่างว่าการเชื่อมต่อประเภท WAGO ต้องปอกสายไฟก่อนใช้สปริงเทอร์มินอล จำเป็นต้องทำความสะอาด 15 มิลลิเมตรแรก หลังจากนั้นก็สอดเข้าไปในรูและยึดด้วยคันโยกขนาดเล็ก ตรงกลางของขั้วดังกล่าวมีสารหล่อลื่น การกระทำของมันคือโลหะทั้งสองไม่ออกซิไดซ์

คำแนะนำที่เป็นประโยชน์: ใช้ ขั้วสปริงใช้ได้เฉพาะกับสายไฟที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟส่องสว่างเท่านั้น ไม่แนะนำให้ใช้ในวงจรไฟฟ้าจากมุมมองที่โหลดแรงจะทำให้หน้าสัมผัสสปริงร้อนขึ้น ส่งผลให้เกิดการสัมผัสที่ไม่ดีและการนำกระแสไฟฟ้าไม่ดี

มีเพียงสองโลหะ - ทองแดงและอลูมิเนียมเท่านั้นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้า การใช้งานในความสามารถนี้จะพิจารณาจากความซับซ้อนของคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะและราคาของโลหะ

พื้นฐานทางกายภาพของการไหลของกระแสไฟฟ้าในตัวนำ

ตามที่ทราบจากฟิสิกส์ ไฟฟ้า- นี่คือการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในตัวนำภายใต้อิทธิพลของแรงสนามไฟฟ้า เมื่อเคลื่อนย้ายประจุไฟฟ้าในตัวนำ พวกมันจะถูกต่อต้านซึ่งประมาณค่าของความต้านทานไฟฟ้าและวัดเป็นโอห์ม (โอห์ม)

ความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำทรงกระบอกถูกกำหนดโดยสูตร r \u003d ρ *l / s โดยที่ r คือความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำ, โอห์ม, ρ คือความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุตัวนำ, โอห์ม * mm2 / m, l คือ ความยาวของตัวนำ m, s คือตัวนำพื้นที่หน้าตัด mm 2

ดังนั้นในวิศวกรรมไฟฟ้าจึงใช้วัสดุที่มีความต้านทานต่ำ (ทองแดง อะลูมิเนียม เหล็ก) เพื่อผลิตสายไฟ

ตัวอย่างเช่น ความต้านทานของทองแดงเท่ากับ 0.0175 โอห์ม*มม2/ม. ความต้านทานของอะลูมิเนียมเท่ากับ 0.0294 โอห์ม*มม2/ม.

บางครั้งแทนที่จะใช้ความต้านทานไฟฟ้า r จะใช้ค่าผกผัน - ค่าการนำไฟฟ้า g \u003d 1 / r และแทนค่าความต้านทาน - ค่าการนำไฟฟ้า γ \u003d 1 / ρ ค่าการนำไฟฟ้าวัดเป็นซีเมนส์ (ซม.)

เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ในตัวนำ ความต้านทานไฟฟ้าจะทำให้ตัวนำร้อนขึ้น ความร้อนนี้เป็นอันตรายและต้องจำกัดเมื่อใช้ตัวนำโดยคำนึงถึงคุณสมบัติทางกายภาพของตัวนำและชั้นฉนวน

อุณหภูมิคงที่ของตัวนำที่มีกระแสขึ้นอยู่กับความหนาแน่นกระแสซึ่งกำหนดโดยสูตร: δ \u003d I / s โดยที่ δ คือความหนาแน่นกระแส a / mm 2 ฉันคือค่าปัจจุบันและ s คือ พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ mm 2

ใช้เป็นของอะไรดีครับ สายไฟฟ้า- ทองแดงหรืออลูมิเนียม?

เมื่อเปรียบเทียบแนวโน้มการเติบโตของต้นทุนอะลูมิเนียมและทองแดงในช่วงศตวรรษที่ 20 และต้นศตวรรษที่ 21 จะเห็นได้ชัดว่าต้นทุนของอะลูมิเนียมเติบโตช้ากว่าทองแดง ความแตกต่างนี้ปรากฏให้เห็นโดยเฉพาะในต้นศตวรรษที่ 21 ตั้งแต่ปี 2549 ราคาทองแดงใน London Metal Exchange สูงถึง 8,500 ดอลลาร์/ตัน ในขณะที่ราคาอะลูมิเนียมสูงถึง 2,500 ดอลลาร์/ตัน นี่เป็นเพราะการปรับปรุงและเพิ่มการผลิตอลูมิเนียมด้วยวัตถุดิบที่ไม่แพงและไม่แพงสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เคเบิลซึ่งในต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคือ 25%

สำหรับทองแดง สถานการณ์จะแตกต่างออกไป ปริมาณสำรองแร่ทองแดงกำลังลดลง ปริมาณทองแดงในแร่ลดลง การสะสมใหม่มีน้อยในโลหะและสกัดได้ยากขึ้น นอกจากนี้เงินฝากเหล่านี้เข้าถึงได้ยากกว่าทางภูมิศาสตร์ ดังนั้นต้นทุนของวัตถุดิบในต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจึงมากกว่า 50% และยังคงเติบโต

แนวโน้มเหล่านี้ไม่เปลี่ยนแปลง เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงของราคาเปรียบเทียบ และไม่คาดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลง ทั้งหมดนี้พูดถึงการใช้อลูมิเนียม

การประยุกต์ใช้ทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมยังคงไม่สามารถทำได้สำหรับการปฏิบัติในโลก จากข้อเท็จจริงที่ว่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมต่ำกว่าทองแดง ส่วนตัดขวางของเส้นลวดอะลูมิเนียม ดังนั้น ปริมาตรจึงต้องมากกว่าทองแดงและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดอะลูมิเนียม สำหรับ ความหนาแน่นกระแสเท่ากัน ต้องมากกว่าทองแดง 25%

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มปริมาตรและด้วยเหตุนี้มวลของลวดอะลูมิเนียมจึงถูกชดเชยด้วยความหนาแน่นต่ำของโลหะ (2.7 ตัน/ม. 3 - อะลูมิเนียม, 8.9 ตัน/ม. 3 - ทองแดง) ดังนั้นมวลของลวดอลูมิเนียมสำหรับความหนาแน่นกระแสเท่ากันจึงน้อยกว่าทองแดงถึงสามเท่า

อย่างไรก็ตาม จะไม่มีน้ำหนักเพิ่มขึ้นเมื่อใช้ลวดอะลูมิเนียมแทนทองแดง เนื่องจากข้อกำหนดของ SNIP ตัวอย่างเช่น มวลของทองแดงในสายไฟและสายเคเบิลที่วางอยู่ในแผงของอพาร์ทเมนต์สามห้องที่ทันสมัยคือ 10 กก. มวลของสายเคเบิลสามคอร์ที่มีความยาว 1,000 เมตรของสายเคเบิล VVG (ทองแดง) ที่มีหน้าตัด 1.5 มม. 2 คือ 93 กก. และมวลของสายเคเบิล AVVG (อะลูมิเนียม) ที่เท่ากันซึ่งมีหน้าตัด 2.5 มม. 2 คือ 101 กก. ข้อดีของการใช้สายอะลูมิเนียมคือราคาอะลูมิเนียมที่ถูกกว่ามาก

ในราคาปัจจุบัน การใช้สายอะลูมิเนียมให้ผลกำไรมากกว่าสายทองแดงหลายเท่า!

สำหรับสายไฟฟ้าแรงสูงและระบบสายแขวน อลูมิเนียมถูกนำมาใช้เป็นเวลานาน แต่ในสายฉนวน การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแกนทำให้ต้องใช้ส่วนประกอบของสาย PVC เพิ่มขึ้น ซึ่งราคา (1,800 ดอลลาร์/ตัน) ใกล้เคียงกับราคาอะลูมิเนียม ยิ่งเส้นลวดบางลงเท่าใด ค่าใช้จ่ายสัมพัทธ์ของฉนวนไฟฟ้าก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และประโยชน์ของการเปลี่ยนจากทองแดงเป็นอะลูมิเนียมก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ณ ราคาปัจจุบัน การประหยัดยังคงมีนัยสำคัญ!

นักออกแบบ สถาปนิก ช่างไฟฟ้าต้องเอาชนะอคติต่อการใช้ลวดอลูมิเนียมในการก่อสร้างใหม่ สิ่งนี้จะช่วยให้สามารถใช้อลูมิเนียมที่ให้ผลกำไร แต่ใช้แรงงานมากสำหรับการเดินสายในแผงและในสายจ่ายไฟไปยังจุดโหลดภายนอก (ซ็อกเก็ตและสวิตช์) ซึ่งจะช่วยประหยัดได้มาก

อลูมิเนียม สายคดเคี้ยวสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างเห็นได้ชัดในการผลิตหม้อแปลงกำลังต่ำ มอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องจักรไฟฟ้าอื่นๆ

ทั้งหมดนี้จะกำหนดความต้องการมหาศาลสำหรับอะลูมิเนียมในตลาดโลกและการใช้ "โลหะมีปีก" บนโลก

คุณคิดอย่างไรเกี่ยวกับเรื่องนี้? แสดงความคิดเห็นของคุณในบทความ!

เมื่อกระแสไหลผ่านสายเคเบิล จะมีการสูญเสียพลังงาน การสูญเสียเหล่านี้แสดงเป็นความร้อนของสายไฟและเกิดจากความต้านทานของอิเล็กตรอนต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าในสายไฟ ยิ่งความต้านทานภายในของสายเคเบิลต่ำเท่าไร ก็ยิ่งสามารถส่งพลังงานผ่านสายเคเบิลได้มากขึ้นเท่านั้น ตัวนำยิ่งยวดมีความต้านทานน้อยที่สุด แต่ปัจจุบันไม่เหมาะสมตามเงื่อนไขทางเทคนิค เงินเป็นโลหะที่มีความต้านทานต่ำรองลงมา แต่มีราคาแพง ดังนั้นทองแดงและอลูมิเนียมจึงเป็นที่ยอมรับมากที่สุด

อะลูมิเนียมเป็นโลหะเบา ราคาถูกกว่าทองแดง แต่เปราะและมีความต้านทานภายในสูงกว่า ในสหภาพโซเวียตเครือข่ายภายในบ้านส่วนใหญ่ถูกยืดด้วยอลูมิเนียมตรรกะของนักออกแบบนั้นชัดเจน - มันราคาถูกและเนื่องจากทุกอย่างถูกฉาบและซ่อนอยู่ในผนังจึงไม่มีปัญหากับการดำเนินการต่อไปเกี่ยวกับการต่อสายดิน เครื่องใช้ในครัวเรือนไม่ได้คิดเลย

ด้วยการพัฒนาด้านอิเล็กทรอนิกส์ไปไกลถึงต่างประเทศ ทำให้อุปกรณ์ และเครื่องมือที่จำเป็นมีขนาดใหญ่ พลังงานไฟฟ้า. ในขณะเดียวกันบรรทัดฐานและกฎสำหรับการวางเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟก็เริ่มเปลี่ยนไป ตอนนี้มีคนเพียงไม่กี่คนที่ทำแหล่งจ่ายไฟที่บ้าน สายอลูมิเนียม. ทุกคนมักจะใช้สายทองแดงหนาๆ ทิ้งทุกอย่างไว้ที่ผนัง หรือเก็บอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดไว้ ท่อเหล็ก. มีตัวเลือกมากมาย

สาระสำคัญของการเลือกสายไฟไม่ใช่การจ่ายเงินมากเกินไปและไม่สูญเสียผลประโยชน์ที่รับประกันความสะดวกสบายของแหล่งจ่ายไฟที่บ้าน สายไฟและสายเคเบิลหุ้มด้วยฉนวนหลายชั้น ในสายไฟมีการเคลือบพลาสติกรอบแกนโลหะ และในสายเคเบิลมีชั้นของเปลือกป้องกันรอบสายถักหลายๆ เส้น

กระแสที่ไหลผ่านลวดทำให้ร้อน จุดหลอมเหลวของอลูมิเนียมและทองแดงสูง ตัวอย่างเช่น ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.16 มม. จะละลายหากมีกระแสไหลผ่าน 100 แอมแปร์ แต่ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.13 มม. จะละลายเพียง 15 แอมแปร์ เนื่องจากฉนวนพลาสติกของสายไฟจะละลายเมื่อสายไฟได้รับความร้อนสูงกว่า 65°C ดังนั้นต้องเลือกส่วนตัดขวางของลวดและสายเคเบิลตามอุณหภูมิของการทำความร้อนลวดด้วยกระแสต่อเนื่อง

เมื่อเลือกลวดจะเป็นการง่ายกว่าที่จะย้ายจากเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดไปยังค่า ส่วนสี่เหลี่ยมสายไฟ เส้นลวดในหน้าตัดไม่จำเป็นต้องเป็นวงกลมเสมอไป อาจเป็นสี่เหลี่ยม สี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือแม้แต่สามเหลี่ยมก็ได้ ด้วยหน้าตัดสามเหลี่ยมของเส้นลวดทำให้ยากที่จะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะต้องพิจารณาเส้นลวดเป็นพื้นที่หน้าตัด

พื้นที่แกนกลาง: S \u003d p * r 2 \u003d pd 2 / 4

พื้นที่ของแกนสามเหลี่ยมที่มีสายไฟสามเส้น: S \u003d p * r 2/3

พื้นที่ของแกนสามเหลี่ยมที่มีสี่สายในสายเคเบิล: S \u003d p * r 2/4

พื้นที่แกนกลาง: S=a*а

พื้นที่ตัวนำสี่เหลี่ยม: S=a*b

โดยที่ S คือพื้นที่

r คือรัศมีของแกนกลม

d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลม

a - ความยาวของส่วนตัดขวางของแกน

b คือความกว้างของส่วนแกนกลาง

สายไฟที่วางรวมกันจะร้อนขึ้นและร้อนขึ้น ดังนั้นในการเลือกสายไฟหรือสายเคเบิลตามตาราง "กระแสต่อเนื่องที่อนุญาตสำหรับสายไฟและสายเคเบิล" ให้เลือกประเภทของสายไฟหรือสายเคเบิล ค้นหาพลังงานที่สอดคล้องกัน (หลักแรก) และ ปัจจุบัน (หลักที่สอง) ให้หาส่วนตัดขวางของเส้นลวดหรือสายเคเบิล

กระแสไม่ได้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า แต่ขึ้นอยู่กับกำลังของผู้บริโภคเท่านั้น ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ผู้บริโภคได้รับพลังงานจึงไม่สำคัญ ปัจจุบันเท่านั้น

ไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงสายไฟที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลระหว่างการทำงานปกติของอุปกรณ์ - สายดิน หากตารางแสดงกระแสเมื่อวาง PV-1 สามตัวแสดงว่าสายที่สามไม่ใช่สายดิน แต่เป็นเฟสอื่นหรือศูนย์ ตารางแสดงกำลังไฟและกระแสสูงสุดที่อนุญาต กำลังไฟฟ้าคำนวณสำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานตั้งแต่ 220 V (เฟสและศูนย์) ต้องไม่เกินค่าเหล่านี้ ขอแนะนำให้ทิ้งพลังงานไว้เล็กน้อย - ในกรณี การเชื่อมต่อแต่ละครั้งในกล่องป้องกันคือผู้ใช้พลังงานแม้ว่าจะมีขนาดเล็กมาก แต่ก็จำเป็นต้องเว้นระยะขอบไว้

ลดราคามีสายเคเบิลที่มีเครื่องหมาย GOST และ TU โดยปกติแล้ว GOST จะเป็นส่วนปกติ เช่น ส่วนนั้นตรงกับพื้นที่ แต่ TU - เป็นส่วนที่ประเมินต่ำเกินไป เช่น สาย VVG 3 * 6 TU มีส่วนหลักที่ตรงกับสาย VVG 3 * 4 นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงควรซื้อสายไฟที่มีคาลิปเปอร์อยู่ในมือ

กระแสต่อเนื่องที่อนุญาตสำหรับสายไฟและสายเคเบิลที่มีตัวนำทองแดง ขึ้นอยู่กับจำนวนเมื่อวางด้วยกัน

ส่วน ตร.มม เส้นผ่านศูนย์กลางแกน mm กำลังไฟ/กระแสไฟ
หนึ่งสาย PV-1 หรือ PV-3,กิโลวัตต์/เอ สองสาย PV-1 หรือ PV-3 เมื่อวางรวมกัน kW / A สามสาย PV-1 หรือ PV-3 เมื่อวางรวมกัน kW / A สี่สาย PV-1 หรือ PV-3 เมื่อวางรวมกัน kW / A หนึ่งสายสองคอร์ VVG, PVS หรือ PUNGP, kW / A หนึ่งสายสามแกน VVG, PVS หรือ PUNGP, kW / A
0,5 0,79 2,2 / 10 1,98 / 9 1,76 / 8 1,54 / 7 1,76 / 8 1,54 / 7
0,75 0,97 2,86 / 13 2,64 / 12 2,42 / 11 2,2 / 10 2,42 / 11 2,2 / 10
1 1,13 3,3 / 15 3,08 / 14 2,86 / 13 2,64 / 12 2,86 / 13 2,64 / 12
1,5 1,38 4,4 / 20 3,74 / 17 3,3 / 15 3,08 / 14 3,52 / 16 2,86 / 13
2,5 1,78 5,94 / 27 5,28 / 24 4,84 / 22 4,84 / 22 4,84 / 22 4,18 / 19
4 2,25 7,92 / 36 7,48 / 34 6,82 / 31 5,94 / 27 6,16 / 28 5,28 / 24
6 2,76 10,12 / 46 9,02 / 41 8,14 / 37 7,7 / 35 7,7 / 35 6,6 / 30
10 3,57 15,4 / 70 13,2 / 60 12,1 / 55 9,9 / 45 11 / 50 9,9 / 45
16 4,51 19,8 / 90 16,5 / 75 15,4 / 70 14,3 / 65 15,4 / 70 13,2 / 60
25 5,64 27,5 / 125 22 / 100 19,8 / 90 17,6 / 80 19,8 / 90 16,5 / (75
35 6,67 33 / 150 26,4 / 120 24,2 / 110 22 / 100 24,2 / 110 19,8 / (90
50 7,98 41,8 / 190 36,3 / 165 33 / 150 29,7 / 135 30,8 / 140 26,4 / 120
70 9,44 52,8 / 240 44 / 200 40,7 / 185 36,3 / 165 38,5 / 175 34,1 / 155
95 11 63,8 / 290 53,9 / 245 49,5 / 225 44 / 200 47,3 / 215 41,8 / 190
120 12,36 74,8 / 340 61,6 / 280 56,1 / 255 50,6 / 230 57,2 / 260 48,4 / 220

กระแสไฟต่อเนื่องที่อนุญาตสำหรับสายไฟและสายเคเบิลที่มีตัวนำอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับจำนวนเมื่อวางรวมกัน

ส่วน ตร.มม เส้นผ่านศูนย์กลางแกน mm กำลังไฟ/กระแสไฟ
สาย AR หนึ่งเส้นกิโลวัตต์/เอ สาย AR สองเส้นเมื่อวางรวมกัน kW / A สาย AR สามเส้นเมื่อวางรวมกัน kW / A สาย AR สี่เส้นเมื่อวางรวมกัน kW / A หนึ่งสายสองคอร์ AVVG, kW / A สายเคเบิล AVVG สามคอร์หนึ่งเส้น, kW / A
2,5 1,78 4,62 / 21 3,96 / 18 3,74 / 17 3,74 / 17 3,74 / 17 3,74 / 17
4 2,25 6,16 / 28 5,5 / 25 5,5 / 25 4,4 / 20 5,5 / 25 4,4 / 20
6 2,76 7,7 / 35 7,04 / 32 6,16 / 28 5,94 / 27 6,16 / 28
5,94 / 27
10 3,57 11 / 50 9,9 / 45 9,24 / 42 7,7 / 35 9,24 / 42
7,7 / 35
16 4,51 15,4 / 70 12,1 / 55 12,1 / 55 11 / 50 12,1 / 55 11 / 50
25 5,64 20,9 / 95 16,5 / 75 15,4 / 70 13,2 / 60 15,4 / 70 13,2 / 60
35 6,67 25,3 / 115 19,8 / 90 18,7 / 85 16,5 / 75 18,7 / 85
16,5 / 75
50 7,98 31,9 / 145 27,5 / 125 25,3 / 115 23,1 / 105 25,3 / 115 23,1 / 105
70 9,44 40,7 / 185 34,1 / 155 31,9 / 145 27,5 / 125 31,9 / 145 27,5 / 125
95 11 49,5 / 225 41,8 / 190 38,5 / 175 34,1 / 155 38,5 / 175 34,1 / 155
120 12,36 57,2 / 260 47,3 / 215 42,9 / 195 38,5 / 175 42,9 / 195 38,5 / 175
150 13,82 66 / 300 53,9 / 245 49,7 / 226 44 / 200 49,7 / 226
44 / 200

ตัวอย่างเช่น คุณต้องเชื่อมต่อ เครื่องซักผ้าเข้ากับเครือข่ายผ่านสายต่อ เครื่องซักผ้ากินไฟ 3.5 กิโลวัตต์ ตามตาราง เราพบว่ามีโหลดแบบเฟสเดียว กำลังไฟฟ้าที่ใกล้เคียงที่สุดสำหรับ "สองสาย PV-1 หรือ PV-3 เมื่อวางรวมกัน kW / A" คือ 3.52 กิโลวัตต์ เครื่องซักผ้าเชื่อมต่อกับสาม- เครือข่ายสายที่มีสายดินดังนั้นในตารางกระแสสำหรับสายแกนเดี่ยวสองเส้นคือ 16 แอมแปร์และส่วนตัดขวางของแต่ละแกนคือ 1.5 ตารางเมตร ม. มม. โดยรวมแล้วเราได้รับสาย PVA 3X1.5 ควรคำนึงถึงว่ากำลังไฟที่ส่งโดยสายเคเบิลนั้นถูกเลือกแบบ end-to-end ดังนั้นในระหว่างโหมดการทำงานที่ยุ่งที่สุด (เดือด) สายเคเบิลจะอุ่นขึ้นเล็กน้อย เพื่อให้แน่ใจว่ามีพลังงานสำรอง คุณสามารถใช้สาย PVA 3X2.5 สายเคเบิลดังกล่าวช่วยให้คุณส่ง 4.84 กิโลวัตต์ด้วยกระแส 22 แอมแปร์ เพื่อสนับสนุนสิ่งที่พูด ฉันทราบว่าในบ้านที่มีสายไฟเก่า เครื่องซักผ้าทำงานได้ดี อะลูมิเนียม 2.5 ตร. มม. ทนกระแส 18 แอมแปร์ และส่งกำลัง 3.96 กิโลวัตต์ อย่างไรก็ตาม คำแนะนำสำหรับเครื่องซักผ้าบอกว่าไม่สามารถเชื่อมต่อเครื่องซักผ้าผ่านสายต่อได้ นี่เป็นเพราะตามกฎแล้วไม่ควรเปิดสายดินบนปลั๊กและเต้ารับ จากนั้นตัวเครื่องซักผ้าเองไม่ควรมีขั้วต่อ แต่มีขั้วต่อและไม่มีข้อกำหนดที่ชัดเจนที่จะไม่เปิดเครื่องซักผ้าผ่านสายต่อ

จำเป็นต้องเชื่อมต่อเชิงเทียนติดผนังคู่หนึ่งเข้ากับสายไฟจ่ายไฟโดยให้ลวดพันเข้ากับผนัง เชิงเทียนสำหรับหลอดไฟสองดวงแต่ละอันกินไฟประมาณ 120 วัตต์ ปริมาณการใช้รวม 2X120=240 W. จากตาราง เราพบว่าด้วยโหลดเฟสเดียว กำลังไฟฟ้าที่ใกล้ที่สุดคือ 1.98 กิโลวัตต์ที่กระแส 9 แอมแปร์ เชิงเทียนเชื่อมต่อกับ เครือข่ายสองสายแต่ละแกนคือ 0.5 ตารางเมตร ม. มม. เราวางสายด้วยลวด PV-3 ที่มีหน้าตัด 0.5 ตร. มม

อุตสาหกรรมนี้ผลิตสายไฟและสายเคเบิลจำนวนมาก ในร้านค้ามีปริมาณค่อนข้างน้อยซึ่งเพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับบ้าน แรงดันพังทลายของฉนวนคือแรงดันที่สามารถทำลายฉนวนของสายไฟหรือสายเคเบิลได้ ดังนั้น ยิ่งตัวบ่งชี้นี้สูงเท่าใด สายเคเบิลก็ยิ่งมีความน่าเชื่อถือและทนทานมากขึ้นเท่านั้น

VVGng - สายเคเบิล แต่ละคอร์ทำจากทองแดงในฉนวนไวนิลคลอไรด์ และปลอกสายเคเบิลทำจากไวนิลคลอไรด์ สายเคเบิลไม่กระจายการเผาไหม้ แรงดันพังทลายคือ 0.66 kV แกนเป็นแบบสายเดี่ยวทั้งหมด เช่น ทั้งหมด. สายเคเบิลได้รับการออกแบบมาสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม

AVVGng - สายเคเบิล แต่ละคอร์ทำจากอะลูมิเนียมในฉนวนไวนิลคลอไรด์ และปลอกสายเคเบิลทำจากไวนิลคลอไรด์ สายเคเบิลเป็นสารหน่วงไฟ แรงดันพังทลายคือ 0.66 kV แกนเป็นแบบสายเดี่ยวทั้งหมด เช่น ทั้งหมด. สายเคเบิลได้รับการออกแบบมาสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม

PVA - สายเคเบิล แต่ละคอร์ทำจากทองแดงในฉนวนโพลีเอทิลีน และปลอกสายเคเบิลทำจากไวนิลคลอไรด์ แรงดันพังทลายคือ 0.4 kV แกนเป็นแบบหลายสายเช่น ประกอบด้วยสายไฟหลายเส้น สายเคเบิลได้รับการออกแบบมาสำหรับใช้ในบ้าน

PUNP - สายเคเบิล, แต่ละแกนทำจากทองแดงในฉนวนโพลีเอทิลีนและปลอกสายเคเบิลทำจากโพลีเอทิลีน, แรงดันพังทลาย 0.25 kV แกนเป็นแบบหลายสายเช่น ประกอบด้วยสายไฟหลายเส้น สายเคเบิลได้รับการออกแบบมาสำหรับใช้ในบ้าน

PV-1 - ลวด, แกนทองแดงในฉนวน PVC, แรงดันพังทลาย 0.66 kV แกนกลางเป็นสายเดี่ยว สายไฟจะหันเข้าหาสายไฟของวงจรไฟฟ้าในแผงป้องกัน

PV-3 - ลวด, แกนทองแดงในฉนวน PVC, แรงดันพังทลาย 0.66 kV แกนกลางเป็นลวดหลายเส้น ลวดถูกวางแนวสำหรับวาดเป็นท่อ กล่อง ช่องเคเบิล ท่อโลหะ ฯลฯ

เลือกสายไฟและสายเคเบิลเพื่อให้ความร้อนโดยมีระยะขอบเล็กน้อย สายไฟถูกเลือกตามเงื่อนไขการวางขึ้นอยู่กับวัสดุของผนัง

เมื่อเลือกวิธีการวางสายเคเบิลพวกเขาจะได้รับคำแนะนำจากตรรกะเป็นหลัก ในสมัยโซเวียต อนุญาตให้วางสายไฟเป็นไฟได้ ตอนนี้การวางสายไฟโดยไม่มีปลอกป้องกันเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ สิ่งนี้สามารถอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าจำเป็นต้องเพิ่มยอดขายของสายเคเบิลอุตสาหกรรม หรือจากข้อเท็จจริงที่ว่าหลังจากการติดตั้งแล้ว พวกเขาตอกตะปูลงบนสายไฟโดยตรง และฉนวนสองชั้นของสายเคเบิลจะช่วยชีวิตได้

วิธีการวางสายเคเบิลและสายไฟขึ้นอยู่กับวัสดุของผนังสรุปไว้ในตาราง

วัสดุพื้นผิว ประเภทสายไฟ วิธีการวาง
อิฐ, คอนกรีต, ปูนปลาสเตอร์ พีวี-1, พีวี-3 ซ่อนอยู่ใต้ปูนปลาสเตอร์
VVG, PVS, PUGNP เปิด, ซ่อนไว้ใต้ปูนปลาสเตอร์, ในกล่อง, ในลอน,
โลหะ พีวี-1, พีวี-3 ในกล่อง ในลอน ในท่อโลหะ ในท่อเหล็ก
VVG, PVS, PUGNP เปิด, ในกล่อง, ในลอน, ในท่อโลหะ, ในท่อเหล็ก
ต้นไม้ พีวี-1, พีวี-3 ในท่อโลหะในท่อเหล็ก
VVG, PVS, PUGNP ในท่อโลหะในท่อเหล็ก
ดรายวอลล์ พีวี-1, พีวี-3 ในกล่อง ในลอน ในท่อโลหะ ในท่อเหล็ก
VVG, PVS, PUGNP เปิด, ซ่อนอยู่ใต้ drywall, ในกล่อง, ในลอน, ในท่อโลหะ, ในท่อเหล็ก
พลาสติก พีวี-1, พีวี-3 ในกล่อง ในลอน ในท่อโลหะ ในท่อเหล็ก
VVG, PVS, PUGNP

มันเกิดขึ้นที่จำเป็นต้องใส่ "บั๊ก" แทนฟิวส์ขาด คุณสามารถใช้ตะปูได้ แต่สิ่งนี้ผิด ตารางนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดและกระแสที่ทนได้

กระแสหลอมละลาย เส้นผ่านศูนย์กลางลวด mm
ทองแดง ดีบุก เหล็ก
1 0,05 0,19 0,12
2 0,09 0,29 0,19
3 0,11 0,36 0,25
4 0,14 0,46 0,3
5 0,16 0,56 0,42
10 0,25 0,85 0,55
15 0,33 1,11 0,72
25 0,46 1,59 1,01
35 0,57 1,95 1,28
50 0,73 2,48 1,61
60 0,83 3,05 1,81
70 0,92 3,1 2,01
80 1 3,39 2,2
90 1,08 3,67 2,38
100 1,16 3,93 2,55
120 1,31 4,44 2,88
140 1,45 4,92 3,19
160 1,59 5,38 3,49
180 1,72 5,82 3,77
250 2,14 7,24 4,7