Медь: электропроводность, характеристики, индивидуальности и применение

В почти всех отраслях современной индустрии весьма обширно употребляется таковой материал, как медь. Электропроводность у этого сплава весьма высочайшая. Сиим и разъясняется необходимость его внедрения до этого всего в электротехнике. Из меди получаются проводники с хорошими эксплуатационными чертами. Естественно же, употребляется этот сплав не только лишь в электротехнике, да и в остальных отраслях индустрии. Разъясняется его востребованность в том числе и таковыми его свойствами, как стойкость к коррозионным разрушениям в ряде брутальных сред, тугоплавкость, пластичность и т.д.

Историческая справка

Медь является сплавом, известным человеку с глубочайшей древности. Разъясняется преждевременное знакомство людей с эти материалом до этого всего его широкой распространенностью в природе в виде самородков. Почти все ученые считают, что конкретно медь была первым сплавом, восстановленным человеком из кислородных соединений. Когда-то горные породы просто нагревали на костре и резко остужали, в итоге чего же они растрескивались. Позже восстановление меди начали создавать на кострах с добавлением угля и поддувом мехами. Улучшение этого метода в итоге привело к созданию шахтной печи. Еще позднее этот сплав начали получать способом окислительной плавки руд.

медь электропроводность

Медь: электропроводность материала

В умеренном состоянии все вольные электроны хоть какого сплава вращаются вокруг ядра. При подключении наружного источника действия они выстраиваются в определенной последовательности и стают носителями тока. Степень возможности сплава пропускать через себя крайний и именуется электропроводностью. Единицей ее измерения в Интернациональной СИ является сименс, определяемый как 1 См = 1 Ом -1 .

Электропроводность меди весьма высока. По этому показателю она превосходит все известные на сей день неблагородные сплавы. Лучше нее ток пропускает лишь серебро. Показатель электропроводности меди составляет 57х104 см -1 при температуре в +20 °С. Благодаря такому собственному свойству этот сплав сейчас является самым всераспространенным проводником из всех применяемых в производственных и бытовых целях.

Медь непревзойденно выдерживает неизменные электронные перегрузки и к тому же различается надежностью и долговечностью. Кроме всего остального, этот сплав характеризуется и высочайшей температурой плавления (1083,4 °С). А это, в свою очередь, дозволяет меди длительное время работать в нагретом состоянии. По распространенности в качестве проводника тока соперничать с сиим сплавом может лишь алюминий.

электропроводность меди

Воздействие примесей на электропроводность меди

Естественно же, в наше время для выплавки этого красноватого сплава употребляются еще наиболее совершенные методики, чем в древности. Но и сейчас получить совсем незапятнанный Cu фактически нереально. В меди постоянно находятся различного рода примеси. Это могут быть, например, кремний, железо либо бериллий. Меж тем, чем больше примесей в меди, тем меньше показатель ее электропроводности. Для производства проводов, например, подступает лишь довольно незапятнанный сплав. Согласно нормативам, для данной цели можно употреблять медь с количеством примесей, не превосходящем 0.1 %.

Весьма нередко в этом сплаве содержится определенный процент серы, мышьяка и сурьмы. 1-ое вещество существенно понижает пластичность материала. Электропроводность меди и серы очень различается. Ток эта примесь совсем не проводит. Другими словами является неплохим изолятором. Но на электропроводность меди сера не влияет фактически никак. То же самое касается и теплопроводимости. С сурьмой и мышьяком наблюдается оборотная картина. Эти элементы электропроводность меди способны снижать существенно.

Сплавы

Различного рода добавки могут употребляться и специально для увеличения прочности такового пластичного материала, как медь. Электропроводность ее они также понижают. Но зато их применение дозволяет существенно продлить срок службы различного рода изделий.

какая электропроводность у меди

Почаще всего в качестве повышающей крепкость меди добавки употребляется Cd (0.9 %). В итоге выходит кадмиевая бронза. Ее проводимость составляет 90 % от проводимости меди. Время от времени заместо кадмия в качестве добавки употребляют также алюминий. Проводимость этого сплава составляет 65 % от этого же показателя меди. Для увеличения прочности проводов в виде добавки могут применяться и остальные материалы и вещества — олово, фосфор, хром, бериллий. В итоге выходит бронза определенной марки. Соединение меди с цинком именуется латунью.

Свойства сплавов

Зависеть электропроводность металлов может не только лишь от количества имеющихся в их примесей, да и от остальных характеристик. Например с увеличением температуры нагрева способность меди пропускать через себя ток понижается. Оказывает воздействие на электропроводность таковой проволоки даже метод ее производства. В быту и на производстве могут употребляться как мягенькие отожженные медные проводники, так и твердотянутые. У первой разновидности способность пропускать через себя ток выше.

Но больше всего влияют, естественно же, применяемые добавки и их количество на электропроводность меди. Таблица ниже представляет читателю исчерпающую информацию относительно возможности пропускать ток более всераспространенных сплавов этого сплава.

Состояние (О — отожженная, Т-твердотянутая)

Оловянная бронза (0.75 %)

Кадмиевая бронза (0.9 %)

Дюралевая бронза (2,5 % А1, 2 % Sn)

Фосфористая бронза (7 % Sn, 0,1 % Ρ)

Электропроводность латуни и меди сравнима. Но у первого сплава этот показатель, естественно же, незначительно ниже. Но при всем этом он и выше, чем у бронз. В качестве проводника латунь употребляется довольно-таки обширно. Ток она пропускает ужаснее меди, но при всем этом и стоит дешевле. Почаще всего из латуни делают контакты, зажимы и разные детали для радиоаппаратуры.

Интересно почитать:  Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

Медные сплавы высочайшего сопротивления

Такие проводниковые материалы используют в главном при изготовлении резисторов, реостатов, измерительных устройств и электронагревательных устройств. Почаще всего для данной цели употребляются медные сплавы константан и манганин. Удельное сопротивление первого (86 % Cu, 12 % Mn, 2 % Ni) составляет 0.42-0.48 мкОм/м, а второго (60 % Cu, 40 % Ni) — 0.48-0.52 мкОм/м.

Связь с коэффициентом теплопроводимости

Удельная электропроводность меди — 59 500 000 См/м. Этот показатель, как уже упоминалось, верен, но лишь при температуре +20 о С. Меж коэффициентом теплопроводимости хоть какого сплава и удельной проводимостью существует определенная связь. Устанавливает его закон Видемана — Франца. Производится он для металлов при больших температурах и выражается в таковой формуле: K/γ = π 2 / 3 (k/e) 2 T, где y — удельная проводимость, k — неизменная Больцмана, e — простый заряд.

электропроводность латуни и меди

Очевидно, существует схожая связь и у такового сплава, как медь. Теплопроводимость и электропроводность у нее весьма высочайшие. На втором месте опосля серебра она находится по обоим сиим показателям.

Соединение медных и дюралевых проводов

В крайнее время в быту и индустрии начало употребляться электрооборудование все наиболее высочайшей мощности. Во времена СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — государство, существовавшее с 1922 года по 1991 год на территории Европы и Азии) проводка изготавливалась в главном из дешевенького алюминия. Новеньким требованиям ее эксплуатационные свойства, к огорчению, уже не соответствуют. Потому сейчас в быту и в индустрии весьма нередко дюралевые провода изменяются на медные. Главным преимуществом крайних, кроме тугоплавкости, будет то, что при окислительном процессе их токопроводящие характеристики не уменьшаются.

Нередко при модернизации электросетей дюралевые и медные провода приходится соединять. Созодать это впрямую недозволено. Фактически, электропроводность алюминия и меди различается не очень очень. Но лишь у самих этих металлов. Окислительные же пленки у алюминия и меди характеристики имеют неодинаковые. Из-за этого существенно понижается проводимость в месте соединения. Окислительная пленка у алюминия различается еще огромным сопротивлением, чем у меди. Потому соединение этих 2-ух разновидностей проводников обязано выполняться только через особые переходники. Это могут быть, например, зажимы, содержащие пасту, защищающую сплавы от возникновения окиси. Данный вариант переходников обычно употребляется при соединении проводов на улице. В помещениях почаще используются ответвительные сжимы. В их систему заходит особая пластинка, исключающая прямой контакт меж алюминием и медью. При отсутствии таковых проводников в бытовых критериях заместо скручивания проводов впрямую рекомендуется употреблять шайбу и гайку в качестве промежного «мостика».

электропроводность меди таблица

Физические характеристики

Таковым образом, мы узнали, какая электропроводность у меди. Показатель этот может изменяться зависимо от входящих в состав этого сплава примесей. Но востребованность меди в индустрии определяется и иными ее полезными физическими качествами, получить информацию о которых можно из представленной ниже таблицы.

Дюралевая проводка: взвешиваем все ЗА и ПРОТИВ

С самого начала необходимо подчеркнуть, что проводка из алюминия не является самой надежной и высококачественной и не может повытрепываться какими-то выдающимися наградами, по сопоставлению с иными видами. Но, тем не наименее, конкретно таковой вид проводки и проведен в большинстве старенькых домов и квартир (хрущевок). И так, остановимся для начала на преимуществах данного вида:

  • легкость (алюминий владеет наименьшим весом по сопоставлению с иными сплавами, которые употребляются в электричестве в качестве проводников);
  • стойкость к коррозии (метал при действии с воздухом мгновенно окисляется, образуя пленку, которая защищает весь остальной провод от предстоящей коррозии).

Сварка проводов из алюминия

Согласно главе 7.1. ПУЭ, п. 7.1.34. проводка обязана производиться кабелями с медными жилами. Дюралевые кабели и провода с сечением жил от 2,5 кв. мм допустимо употреблять при подключении отдельных электроприборов, которые относятся к инженерному электрооборудованию либо при подключении массивного электрооборудования дюралевым кабелем с сечением жил от 16 кв. мм.

В согласовании с вышесказанным, на нынешний денек алюминий в проводке употребляется почаще всего в силовых кабелях огромного сечения (10-ки и сотки кв.мм.), где весьма принципиальным фактором является вес и стоимость материала. Экономия в этом случае быть может весьма значимой – алюминий дешевенький сплав, а количество использованного материала все равно дозволит издержать меньше, по сопоставлению с иными видами проводов. Настоящий пример этому – большая популярность провода СИП, жилы которого сделаны из алюминия. Для воздушной прокладки кабеля этот проводник является одним из самых пригодных. При всем этом согласно ПУЭ главе 2.1. п. 2.1.14 и главе 7.1. п. 7.1.131 сечение дюралевого кабеля для ответвления по воздуху обязано быть не наименее 16 кв. мм.

Тем не наименее, в новостройках уже давным издавна не употребляют дюралевую проводку, и на это есть свои предпосылки.

Недочеты

Недочетов у подобного вида проводов есть не не много:

  • Текучесть сплава. Алюминий имеет свойство растягиваться, это имеет негативное последствие в случае винтообразного соединения проводов. Соединения проводов с течением времени слабеют, начинают нагреваться, окисляться и подгорать, прямо до полной утраты контакта.
  • Ломкость алюминия. В процессе старения и долгого эксплуатационного срока провода просто-напросто будут переламываться, в особенности при нередких отягощениях и перегревании. Это необходимо учитывать, когда вы будете перезаделывать старенькые скрутки – при раскручивании и повторном их скручивании большенный риск того, что жила переломится.
Интересно почитать:  Обозначение алюминия в химии

Все обозначенные недочеты в той либо другой мере в конечном итоге приводят к недолговечности всей системы электроснабжения и небольшому сроку ее эксплуатации. На вопросец, сколько служит дюралевая проводка, вы получите исчерпающий ответ – столько, сколько прослужит её изоляция. Зависимо от критерий и метода прокладки срок службы 5-25 лет.

Несколько принципиальных фактов

Итак, чтоб вы, чем небезопасна дюралевая проводка, советуем ознакомиться со последующими фактами:

  1. В согласовании с международными эталонами дюралевая проводка издавна признана потенциально пожароопасной.
  2. Уже не единожды зафиксированы случаи возгорания проводки, которые стали предпосылкой смерти людей.
  3. В домах и квартирах, где использовалась дюралевая электросеть, случаи пожаров фиксировались в 55 раз больше, чем с иной проводкой.
  4. Схожий вид разводки все еще разрешен к эксплуатации, но лишь в установках и домах, построенных до 2001 года, согласно главе 7.1. ПУЭ. п. 7.1.34.
  5. Запрещается в целях предотвращения возгорания соединять медную и дюралевую проводки скруткой и некими иными методами. Как верно соединять алюминий и медь совместно, читайте в статье: https://samelectrik.ru/kak-soedinit-alyuminievyj-provod-s-mednym.html.

Причина пожара в доме

Все эти причины могут стать предпосылкой возгорания домашней сети и как следствие появления пожара в доме или квартире. Наглядно узреть, как небезопасен таковой тип проводки, вы сможете на видео ниже:

Конкретно потому мы настоятельно не советуем употреблять таковой тип проводов в домашних критериях. В особенности, если вы желаете провести проводку в древесном доме или на даче, которую изредка посещаете.

Стоит поменять старенькую проводку

На этот вопросец ответим совершенно точно – Да! Одним из аспектов, которые молвят в поддержку подмены дюралевой проводки, является наибольшая перегрузка, которую она может выдержать. Даже полностью многофункциональная проводка, которая применялась ранее, в современном мире не выдержит нагрузок. И устанавливать наиболее сильную проводку (с огромным сечением) запрещено, так как это может привести к возгоранию.

Медный кабель может выдержать современные перегрузки, наиболее надежен и пожаростойкий. Потому подмена дюралевой проводки естественно дело стоящее. Тем наиболее, если вы выберете самый лучший вариант.

Что лучше - алюминий или медь

Еще одним затрудняющим процесс моментом может стать финансовая сторона вопросца. Подмена всей проводки в доме либо квартире может вылиться в кругленькую сумму. Также для полной подмены старенькой проводки будет нужно пересверлить все жилые помещения. Если вы не «мастер на все руки» и сами не справитесь с заданием, в этом случае есть выход – можно создать пару отдельных линий с медным кабелем, чтоб они взяли на себя основную нагрузку электросети, а оставшиеся дюралевые полосы – употреблять лишь на освещение. К тому же новейшие провода можно упрятать под плинтусом либо в косяках дверей. Таковым образом, вы снизите нагрузку на дюралевую проводку и сделаете ее наиболее неопасной и надежной.

Если же вы возьметесь сами за этот трудозатратный процесс, готовьтесь к большим тратам. Во-1-х, нужен инструмент для электромонтажа. Отлично, если у вас такой имеется либо есть у друзей/родственников. В неприятном случае – это опять растраты. Во-2-х, выделите на это время. В современном мире даже это бывает тяжело. И, в-3-х, будьте готовы к тому, что вы сможете издержать меньше времени на ремонт, чем на уборку опосля него.

Но все таки бывают актуальные ситуации, когда невозможна полная либо частичная подмена проводки. В этом случае нужно знать самые принципиальные правила по использованию дюралевой проводки.

Возвращение в квартиры и дома в 2019 году

Необходимо отметить, что, не глядя на рекомендацию ПУЭ к применению медной проводки в жилых домах. Внедрение алюминия вновь разрешено согласно приказу Минэнерго №968 от 16.10.2017 года. Под дюралевым кабелем предполагается не то, что проложено в квартирах с 60 годов, а кабели, у каких жилы состоят из сплава, алюминия (до 99%) с железом (до 0,5%), что вы сможете созидать в таблице ниже.

Содержание металлов в алюминиевом сплаве

Под эти требования подступают Сплавы 8176 и 8030, которые были разработаны спецами компании РУСАЛ. С 20 марта 2019 г. вступают в действие правки в своде правил «Электроустановки жилых и публичных спостроек. Правила проектирования и монтажа», которые разрешают их употреблять.

Всё это гласит о том, что дюралевая проводка возвратится в дома россиян в 2019 году.

Главные требования к эксплуатации

Если вы все таки решили употреблять в квартире или личном доме дюралевую проводку, учитывайте последующие требования:

  1. Поперечное сечение не наименее 16 кв. мм (мы уже о этом гласили, но напомнить не будет излишним).
  2. Используйте зажимные контакты (также специальную смазку, которая предупредит окисление контактов и сохранит маленький уровень переходного сопротивления).
  3. Используйте сварку дюралевых электропроводов в распределительных коробках (нужны огромные издержки времени и денег, потому изредка употребляют). Если вы не исполняете работы без помощи других, смотрите за работой электриков у вас на дому и проконтролируйте процесс, чтоб придерживаться всех аспектов технического направления.
Интересно почитать:  Что было первым изделием сделанным из алюминия

Поперечные сечения

Также для вас полезно знать наивысшую нагрузку на дюралевые провода различного сечения. Все данные мы предоставили в таблице:

И помните, независимо от вида проводки у вас на дому, придерживайтесь правил пожарной и электробезопасности, также правил эксплуатации. Так вы можете обезопасить свою семью и собственный дом от ненужных последствий и злосчастных случаев. В итоге советуем просмотреть очередное полезное видео по теме:

Вот и все, чего хотелось поведать для вас поведать о плюсах, минусах и угрозы внедрения дюралевой проводки. Возлагаем надежды, вы взвесили все за и против, опосля чего же сделали верный выбор в пользу сохранности.

Какой материал для проводки лучше медь либо алюминий?

кабель

Данный тип проводки получил обширное распространение в жилых домах и квартирах всей страны еще во времена СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — государство, существовавшее с 1922 года по 1991 год на территории Европы и Азии). Повстречать алюминий можно и на данный момент, в любом доме старше 15-20 лет. Соединено это было с таковыми параметрами сплава, как:

  • малый вес;
  • дешевизна.

Потому что алюминий весит намного меньше меди, его больше используют при прокладке линий электропередач, что дозволяет уменьшить нагрузку на опоры, соответственно сберечь на их изготовлении и монтаже. Согласно ПУЭ при монтаже новейшей сети не используют дюралевые кабели сечением наименее 16 мм 2 . Не стоит сбрасывать со счетов и дешевизну, потому что медь стоит дороже.

Минусы

Но даже высококачественный дюралевый провод имеет больше минусов, чем плюсов. К нехорошим моментам относят:

медь или алюминий

  • наименьшая электрическая проводимость, чем у меди (разница в 2 раза);
  • способность окисляться при контакте с воздухом (в итоге окисления на поверхности провода появляется слой, который не проводит электронный ток, что уменьшает полезное сечение и наращивает сопротивление);
  • наименьший срок службы (составляет 20-25 лет, опосля чего же резко увеличивается возможность пожара из-за окисления и следующего нагревания контактов);
  • слабенькая механическая крепкость (опосля нескольких изгибаний дюралевый кабель просто ломается);
  • сложность монтажа (обеспечить нужную проводимость придется в этом случае, выбирая кабели большего сечения, с которыми очень неловко работать. Такие кабели выпускаются лишь одножильными).

Совет! Можно проверить свойство алюминия на излом, для этого при покупке в магазине попытайтесь 4-6 раз согнуть провод, если его поверхность стремительно покрывается трещинками, означает провод хрупкий и работать с ним будет тяжело. Понятно, что лучше отрешиться от такового продукта.

Медная проводка

При покупке либо строительстве дома, квартиры лучше употреблять этот тип проводки. Но, имейте ввиду, что, заменив проводку в квартире вы еще не получили надежную и способную выдерживать огромные перегрузки сеть. Не запамятовывайте, что вводной кабель от лестничного щитка до квартиры в старенькых квартирах постоянно выполнен из алюминия. Следует поменять этот участок, ведь его проводимость сейчас слабенькое пространство новейшей сети.

Плюсы медной проводки

Сопоставление характеристик, представленных ниже с параметрами алюминия дозволит создать верный выбор в предстоящем. Медь, как материал для проводки имеет ряд плюсов, к которым относят:

  • неплохую проводимость (даже опосля окисления пленка на поверхности не препятствует прохождению электронного тока);
  • срок службы доходит до 50 лет;
  • высшую механическая крепкость (жила просто выдерживает изгибание и скручивание до 10-15 раз);
  • легкость монтажа (индустрией выпускается некоторое количество видов проводов с разными параметрами и жилами, с которыми комфортно работать).

Минус домашней сети из меди, наверняка, один – это ее стоимость, но, когда нужно выполнить доброкачественную проводку отдавайте предпочтение этому материалу.

В строй магазинах можно приобрести провода из сплавов цинка, покрытых медным напылением. Они стоят дешевле, чем медные, но и свойства материалов уступают проводам из незапятанной меди.

При нехватке средств лучше выполнить комбинированную проводку, розеточную группу раздельно запитать медными проводами, рассчитанными на огромную силу тока, а цепи освещения – дюралевыми. Но имейте в виду, что соединение алюминий и медь делают лишь через особые зажимы либо соединительные колодки, которые препятствуют прямому контакту меди и алюминия, вызывающему мощное окисление крайнего. Из-за окисления стыка растет удельное сопротивление контакта, происходит нагрев и обгорание в итоге.

Рассмотрев свойства просто придти к выводу, что лучше для выполнения монтажных работ употреблять медь, но по мере необходимости можно выполнить сеть и из алюминия, вот лишь смотреть за ней придется тщательнее. Выбирать тот либо другой тип проводки нужно с учетом требований электробезопасности, ведь от этого зависит как длительно прослужит сеть без необходимости вмешательства профессионалов.

Если вы отыскали ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector