Сечение алюминиевого провода по мощности. Как рассчитать сечение алюминиевого провода по мощности: полное руководство

Как правильно подобрать сечение алюминиевого провода по мощности. Какие факторы влияют на выбор сечения кабеля. Как рассчитать оптимальное сечение провода для разной нагрузки. Таблицы и формулы для расчета.

Почему важно правильно подобрать сечение алюминиевого провода

Выбор оптимального сечения алюминиевого провода — важнейший этап при проектировании электропроводки. От правильности этого выбора зависит:

• Безопасность эксплуатации электросети
• Допустимый уровень потерь электроэнергии
• Срок службы проводки
• Стоимость монтажа

Недостаточное сечение провода приводит к его перегреву, плавлению изоляции и риску возникновения пожара. Слишком большое сечение неоправданно увеличивает затраты на материалы.

Основные факторы, влияющие на выбор сечения алюминиевого провода

При расчете оптимального сечения алюминиевого провода учитывают следующие факторы:

• Мощность подключаемой нагрузки
• Длина кабельной линии
• Способ прокладки (открытый, в трубе, в земле и т.д.)
• Температура окружающей среды
• Допустимые потери напряжения
• Требования по механической прочности

Основным параметром при выборе сечения является мощность нагрузки. Чем она выше, тем большее сечение провода требуется.

Методы расчета сечения алюминиевого провода по мощности

Существует несколько способов рассчитать необходимое сечение алюминиевого провода:

1. По таблицам допустимых токовых нагрузок

Самый простой метод — использовать готовые таблицы, в которых указаны рекомендуемые сечения проводов для разных значений мощности нагрузки. Такие таблицы обычно приводятся в справочниках по электротехнике.

2. По формуле расчета сечения по мощности

Сечение провода S (мм²) можно рассчитать по формуле:

S = P / (U * j)

Где:

• P — мощность нагрузки, Вт
• U — напряжение сети, В
• j — допустимая плотность тока, А/мм² (для алюминия обычно принимается 2-3 А/мм²)

3. По формуле расчета сечения по току

Сначала рассчитывается ток I (A) по формуле:

I = P / U

Затем сечение S (мм²) определяется как:

S = I / j

Таблица рекомендуемых сечений алюминиевых проводов по мощности

Ниже приведена таблица для ориентировочного выбора сечения алюминиевого провода в зависимости от мощности нагрузки при напряжении 220 В:

Мощность, кВт	Сечение провода, мм²
До 1	1,5
1-2	2,5
2-3	4
3-5	6
5-7	10
7-12	16
12-20	25
20-25	35

Особенности выбора сечения для разных типов нагрузок

Для осветительных сетей

При расчете сечения провода для освещения учитывают суммарную мощность всех светильников. Минимальное рекомендуемое сечение — 1,5 мм².

Для розеточных групп

Сечение провода выбирают с учетом возможного одновременного включения нескольких мощных приборов. Рекомендуемое минимальное сечение — 2,5 мм².

Для электроплит

Мощные электроплиты требуют отдельной проводки. Для плиты мощностью 8-10 кВт рекомендуется сечение алюминиевого провода 10 мм².

Как учесть длину кабеля при расчете сечения

С увеличением длины провода возрастают потери напряжения. Чтобы их компенсировать, при большой протяженности линии сечение провода увеличивают. Для учета длины кабеля используют формулу:

S = (ρ * L * I) / ΔU

Где:

• ρ — удельное сопротивление алюминия (0,028 Ом*мм²/м)
• L — длина кабеля в оба конца, м
• I — расчетный ток, А
• ΔU — допустимые потери напряжения (обычно 2-5% от номинального)

Преимущества и недостатки алюминиевых проводов

Преимущества:

• Низкая стоимость по сравнению с медью
• Малый вес
• Хорошая электропроводность

Недостатки:

• Меньшая механическая прочность, чем у меди
• Склонность к окислению
• Необходимость использования специальных соединителей

Типичные ошибки при выборе сечения алюминиевого провода

Наиболее распространенные ошибки при расчете сечения проводов:

• Неучет коэффициента одновременности нагрузок
• Игнорирование длины кабельной линии
• Выбор сечения «с запасом» без расчетов
• Использование устаревших нормативов

Чтобы избежать этих ошибок, важно тщательно рассчитывать необходимое сечение с учетом всех факторов и придерживаться актуальных стандартов.

Нормативные требования к сечению алюминиевых проводов

Выбор сечения алюминиевых проводов регламентируется следующими нормативными документами:

• ПУЭ (Правила устройства электроустановок)
• ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией»
• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий»

Согласно этим документам, минимально допустимое сечение алюминиевых проводов для стационарной электропроводки составляет 2,5 мм².

Заключение

Правильный выбор сечения алюминиевого провода — важнейшее условие безопасной и эффективной работы электросети. При расчете необходимо учитывать множество факторов, включая мощность нагрузки, длину кабеля, способ прокладки и требования нормативных документов. Использование готовых таблиц и формул значительно упрощает эту задачу. В сложных случаях рекомендуется обращаться к профессиональным электрикам для точного расчета и подбора оптимального сечения проводов.

Какое сечение провода нужно для 6 квт и как рассчитать площадь сечения

Сечение жилы — одна из основных величин, позволяющих правильно выполнить электрическую проводку с учетом общей нагрузки на сеть.

Зная, какое сечение провода нужно для 6 квт, можно легко выбрать оптимальное по значениям кабельное изделие.

Материал проводника

Грамотный выбор материала для электрической проводки — это не только вопрос доступной цены, но и гарантия бесперебойной «доставки» электроэнергии, а также безопасность, пожарная устойчивость и надёжность в процессе эксплуатации.

В настоящее время изготавливается порядка трёх сотен марок и несколько тысяч разновидностей проводника, различающихся по типу материала и другим техническим характеристикам.

Алюминий

Алюминий является мягким и легким, серебристо-белого цвета металлом, широко применяемым в производстве кабельных изделий. К наиболее значимым достоинствам алюминиевой проводки относятся:

• небольшой вес материала, что особенно актуально при необходимости выполнить монтаж линий электрической передачи на протяжении нескольких километров;
• доступная широкому кругу потребителей стоимость качественного кабельного изделия;
• устойчивость к окислению под негативным воздействием открытого воздуха и атмосферных явлений;
• наличие защитного слоя, возникающего на алюминии в процессе эксплуатации.

Алюминий не лишен и некоторых недостатков, ограничивающих сферы использования проводов такого типа. К минусам материала относится высокий уровень удельного сопротивления и предрасположенность к нагреву с ослаблением контакта. Пленка, образуемая на поверхности алюминия, снижает токовую проводимость, а сам металл в результате частого перегрева приобретает излишнюю хрупкость.

Как показывает практика использования алюминиевой электрической проводки, стандартный эксплуатационный ресурс составляет около четверти века, после чего требуется в обязательном порядке выполнить замену такой сети.

Медь

Электропроводка в жилых помещениях или промышленных зданиях чаще всего предполагает установку многожильных медных проводов.

Очень хорошо зарекомендовали себя кабельные изделия ВВГ, имеющие двойную ПВХ-изоляцию.

Также специалисты рекомендуют обратить внимание на медные проводники в резиновой КГ-изоляции.

Такой вариант отличается хорошей гибкостью и удобством эксплуатации.

Медные провода на порядок дороже алюминиевого кабеля, но такая электропроводка надежнее и значительно долговечнее. Кроме того, к преимуществам медных проводов относятся высокий уровень прочности и мягкость, что минимизирует риск поломки на сгибах и контактных соединениях, устойчивость к вредным коррозийным изменениям, а также отличную токовую проводимость.

Медные бронированные кабельные изделия ВБбШв характеризуются сдвоенной ПВХ-изоляцией и устойчивостью к возгоранию, благодаря чему такая проводка очень востребована в наружных работах.

Какое сечение провода нужно для 6 кВт нагрузки?

С целью грамотного определения сечения проводника, необходимо просчитать общую мощность всех эксплуатируемых электрических приборов.

Полноценная работоспособность значительной части бытовой техники потребует применения провода, выдерживающего нагрузку в 6 кВт или более.

В этом случае оптимальным станет вариант использования медного круглого провода, имеющего сечение не менее 2,5 мм и сдвоенную изоляцию.

Также в условиях таких показателей мощности допускается выполнение работ на основе медного круглого провода в виде скрученных жил и двойной изоляции.

Наличие алюминиевой проводки в домовладении, с целью обеспечения показателей мощности на уровне 6 кВт, потребует установки алюминиевого плоского провода сечением 4,0 мм с одинарной изоляцией.

На кухне требуется много розеток, так как техники может быть немало. Рассмотрим варианты размещения розеток на кухне для удобства эксплуатации.

Схему подключения проводного выключателя вы можете посмотреть тут.

О назначении и важности защитного заземления вы найдете информацию в этой статье.

Критерии выбора

Основные характеристики, на которые следует обратить внимание при выборе проводника, представлены материалом жил и их сечением, конструкцией, толщиной жильной изоляции и оболочки.

Качественное кабельное изделие в обязательном порядке имеет маркировку и сертификат соответствия.

Наиболее важные технические характеристики электрического провода для нагрузки 6 квт:

• Долговечность. Кабельные изделия с одинарной изоляцией эксплуатируются порядка 15 лет, а при наличии двойной — четверть века.
• Устойчивость к окислению. Алюминий относится к металлам, очень активно взаимодействующим с кислородом, что сопровождается образованием на поверхности тонкой пленки, ухудшающей токовую проводимость. Для изоляции контактов применяются специальные клеммники с токопроводящим пастообразным составом.
• Показатели прочности. Медное кабельное изделие способно многократно использоваться в режиме сгиба/разгиба. Медные провода выдерживают чуть менее сотни таких режимов, а алюминиевые — порядка десяти.
• Уровень удельного сопротивления. Данный показатель у медных кабельных изделий составляет 0,018 Ом*кв.мм/м, а алюминиевые провода имеют сопротивление 0,028 Ом*кв.мм/м.

Не меньшее значение имеет простота самостоятельного выполнения монтажных работ. В этом плане медные провода более удобны, так как не потребуют применения специальных элементов в виде оконцевателя, клеммника или болтового соединения.

Следует помнить, что медные кабельные изделия с сечением 2,5 мм² рассчитаны на 27 А, при этом толщина алюминиевой проводки не должна быть менее 4,0 мм².

Расчет площади сечения

Грамотный выбор проводного сечения позволяет обеспечивать надежность и безопасность электрической проводки. Основной показатель, на котором базируется стандартный расчет площади жилы или её сечения — уровень длительно допустимой токовой величины.

Расчет сечения провода в соответствии с нагрузкой, предполагает суммирование мощности всех подключаемых электроприборов с выражением мощности в одинаковых единицах измерения — Вт или кВт.

Согласно полученным расчетам определяются оптимальные показатели сечения по табличным данным для 6 кВт:

• 27 А и 220 В — диаметр медного проводника 2,26 мм при сечении 4,0 мм²;
• 15 А и 380 В — диаметр медного проводника 1,38 мм при сечении 1,5 мм²;
• 26 А и 220 В — диаметр алюминиевого проводника 2,76 мм при сечении 6,0 мм²;
• 16 А и 380 В — диаметр алюминиевого проводника 1,78 мм при сечении 2,5 мм².

При выборе сечения нужно помнить, что несоответствие площади жилы токовым нагрузкам способно спровоцировать перегрев, плавление изоляции, замыкание и пожароопасную ситуацию.

Видео на тему

Расчет сечения кабеля по току, мощности, необходимые формулы и таблицы показателей

Основным материалом при изготовлении современной кабельно-проводниковой продукции выступает медь и в меньшей степени алюминий. Такой выбор производителей не случайный, поскольку оба металла имеют доступную стоимость и обладают хорошей удельной проводимостью. Данная величина является обратной электрическому сопротивлению и определяет способность беспрепятственно проводить ток. Если плотность потока электронов становиться слишком интенсивной, возрастает и напряженность внутри электрополя.

Важность выбора сечения кабеля

Одинаково заряженные частички пытаются оттолкнуться друг от друга. Но площадь сечения кабеля ограничена. Места для всех электронов катастрофически не хватает, что провоцирует их масштабные метание «туда-сюда». В физике такие процессы описаны законом Джуля-Ленца и определяют количественный анализ термического проявления электрического тока (выделения избыточного тепла). Если сделать неправильный выбор сечения кабеля при расчете электропроводки слишком тонкий проводник будет разогреваться изнутри, постепенно плавить изоляцию, быстрей изнашиваться. Как результат:

• утечка опасного для жизни тока;
• короткое замыкание;
• возникновение пожара;
• сгоревшая техника и оборудование;
• увеличение расходов на повторные демонтажные и монтажные работы.

Также экономически нецелесообразно использовать слишком толстую электропроводку с большим запасом удельной проводимости. Оптимальный выход из ситуации корректный подбор сечения кабеля по мощности и току с применением опробованных на практике и закрепленных в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ) таблиц, формул, методик.

Способы расчета сечения

Следует понимать, что диаметр (толщина, обхват) и площадь поперечного сечения проводника – разные величины. Первая указывает на габаритные характеристики изделия и служит размерным маркером при монтажно-укладочных работах. Вторая демонстрирует пропускную способность и участвует в планировании электротехнического потенциала проводки. В качестве базового ориентира для расчетов используется мак­симальная потребляемая мощность и ток нагрузки. Также свое влияние оказывает тип сети (напряжение) – 1-фазная (220 В) или 3-фазная (380 В).

Сечение кабеля по мощности: как выбрать?

Наиболее простой способ – сложить вместе нагрузку каждого потребителя в киловаттах (1 кВт = 1000 Вт). Данный показатель номинального энергопотребления указан на информационном шильдике (наклейке), выбит на корпусе, прописан в технической документации. Получив искомую сумму, следует задействовать типовую таблицу сечений медного провода по мощности для сети 220В или 380В (см. ниже).

Сечение медного кабеля, мм²	Мощность, кВт (220В)	Мощность, кВт (380В)
1,5	4	10
2,5	6	16
4,0	8	20
6,0	10	25
10,0	15	33
16,0	19	50
25,0	25	60
35,0	30	76
50,0	40	96
70,0	45	120
95,0	55	145
120	65	170

Таблица сечений алюминиевого кабеля по мощности при напряжении 220В или 380В поможет сделать правильный выбор, если запланировано использование более бюджетной электропроводки из алюминия.

Сечение алюминиевого кабеля, мм²	Мощность, кВт (220В)	Мощность, кВт (380В)
2,5	4,5	12
4,0	6	15
6,0	8	20
10,0	10	26
16,0	13	36
25,0	18	46
35,0	22	55
50,0	30	73
70,0	36	92
95,0	44	112
120	51	133

Все приборы и устройства, работающие от сети, условно можно разделить на две большие группы – с активным или реактивным типом нагрузки. Первая полностью трансформируют электроэнергию в полезную работу, например лампочки, чайники, духовки, электроплиты, обогреватели.

Потребители с реактивной мощностью способны брать, накапливать, а затем и сбрасывать неиспользованные ватты в проводку за счет смещения графиков напряжения и тока (выражен через cosφ). По такому принципу работают электродвигатели, инструменты, пылесосы, холодильники, зарядки, все электронные устройства. Насколько неправильно забывать о таком значимом нюансе, показывают формула полной мощности.

Для активной нагрузки она имеет вид P = напряжение (U) × силу тока (I) или P = активная нагрузка (QА) ÷ 1. Здесь 1 это значение cosφ, поскольку синусоиды тока и напряжения совпадают и имеют нулевое отклонение. Как известно из школьного курса cos0° = 1.

Расчет кабеля по реактивной мощности несколько сложнее, несмотря на применение аналогичной формулы P = QР ÷ cosφ. Точное значение cosφ можно получить только прочитав паспортные данные устройства. А если дрель, насос или пылесос еще не приобретены? В такой ситуации используют среднестатистический показатель cosφ равный 0,7. И что же это дает?

Давайте, рассмотрим ситуацию напрмиере, когда к одной линии питания 220В одновременно могут подключаться три устройства с реактивной мощностью по 1,5 кВт. Алгоритм действий следующий:

• суммируем нагрузку;
• полученный результат в 4,5 кВт сравниванием с данными в таблицах:
• выбираем для проводки медный кабель 2,5 мм2 или алюминиевых аналог 4 мм2, обеспечивая определенные запас электропрочности.

Теперь перепроверим результат, задействовав cosφ. Получаем (1,5 кВт + 1,5 кВт + 1,5 кВт) ÷ 0,7 = 6,4 кВт. Смотрим опять в таблицы и видим, что одобренные ранее вариант уже не подходит.

При расчете сечения провода по мощности любого типа желательно задействовать корректный коэффициент запаса (J), чтобы заранее предусмотреть добавление нового потребителя или замену используемых на более мощные. На практике значение «J» никогда не опускается ниже 1,5 единиц. Также редко оно поднимается выше 2 единиц (двойной запас).

Давайте повторно пересмотрим результаты наших расчетов используя завершенную формулу P = QР ÷ cosφ × J. Получаем P = (1,5 кВт + 1,5 кВт + 1,5 кВт) ÷ 0,7 × 1,5 = 9,6 кВт. Используем табличные значении и выбираем медный кабель 6,0 мм2 или алюминиевый сечением 10 мм2. Такая электропроводка не только выдержит любые перегрузы, но и безопасно прослужит многие десятилетия.

Для удобства выбора сечение провода по мощность объединим в таблице значения для алюминия и меди.

Сечение кабеля, мм²	Медь, мощность в кВт для 220В/380В	Алюминий, мощность в кВт для 220В/380В
1,5	4/10	—
2,5	6/16	4,5/12
4,0	8/20	6/15
6,0	10/25	8/20
10,0	15/33	10/26
16,0	19/50	13/36
25,0	25/60	18/46
35,0	30/76	22/55
50,0	40/96	30/73
70,0	45/120	36/92
95,0	55/145	44/112
120	65/170	51/133

Важно! 

Одним из множителей в формуле расчетной мощности может быть коэффициент одновременности или спроса (обычно K = 0,8), который учитывает вероятность включения всех устройств в одном временном интервале.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Методика выбора кабеля по току отличается точностью и вариативностью под конкретные условия монтажа и эксплуатации электросети. Не вызывает особых сложностей в применении благодаря понятным алгоритмам и зафиксированным в таблицах ПУЭ значениям.

Для 1-фазной сети 220В адаптирована формула I = (P × К) ÷ (U × cosφ), где I – сила тока в амперах, U – напряжение. Коэффициент одновременности К принимает значение «1» для одного прибора, «0,8» для 3-4, «0,75» для 5-7. Формула для 3-фазной сети 380В немного сложнее I=P ÷ (U × √3cosφ). Полученный результат лучше округлить в большую сторону при этом нужно помнить о соответствии единиц измерения. Если в формуле указано напряжение в вольтах – мощность должна быть в ваттах (Вт), а не в киловаттах (кВт).

Таблица токов и сечений кабелей представлена ниже (учтены форм-фактор проводников, материал жил, способ монтажа).

Сечение кабеля, мм²	1-жильная медь/алюм. (по воздуху, в стене), А	2-жильная медь/алюм. (воздух), А	2-жильная медь/алюм. (в стене, земле), А	3-жильная медь/алюм. (воздух), А	3-жильная медь/алюм. (в стене, земле), А
1,5	23/-	19/-	33/-	19/-	27/-
2,5	30/23	27/21	44/34	25/19	38/29
4,0	41/31	38/29	55/42	35/27	49/38
6,0	50/75	50/38	70/55	42/32	50/46
10,0	80/60	70/55	105/80	55/42	90/70
16,0	100/75	90/70	135/105	75/60	115/90
25,0	140/105	115/90	175/135	95/75	180/115
35,0	170/130	140/105	210/160	120/90	225/140
50,0	215/165	175/135	265/205	145/110	275/175
70,0	270/210	215/165	320/245	180/140	330/210
95,0	325/250	260/200	385/295	220/170	385/255
120	385/295	300/230	445/340	260/200	435/295

В итоговых расчетах лучше не забывать о коэффициенте запаса хотя бы на уровне 1,5. Это позволит избежать переделок в будущем и обеспечит максимальную безопасность эксплуатации электроустановок. Проверенные таблицы сечения кабеля по мощности и току с учетом навыком в применении расчетных формул обеспечат быстрый и корректный подбор надежной электропроводки для квартиры, дома, гаража, производственного объекта. При выборе проводников следует уделять особое внимание характеристикам изоляции, отдавая предпочтения термостойким и не поддерживающим горение вариациям, который обычно маркируются буквами «НГ». При закладке кабеля в тонкие стены или очень прочные стены, можно использовать плоские модификации кабеля, которые не требуют глубого штробления, например ВВГ-П.

[Решено] Площадь поперечного сечения проводника силовой проводки шо

Этот вопрос ранее задавался в

UPPCL JE Electrical 7 сентября 2021 г. Официальный документ (Смена 2)

Посмотреть все документы UPPCL JE >

1. 1.50 mm ² , 2.50 mm ²
2. 1.0 mm2, 1.50 mm2
3. 1.0 mm2, 1.0 mm2
4. 2.50 mm2, 1.50 mm2

Option 1 : 1.50 mm ² , 2.50 mm ²

Бесплатно

Бесплатный пробный тест Уттар-Прадеш (История)

79,9 тыс. пользователей

10 вопросов

10 баллов

7 минут

Индийские правила электроснабжения в отношении внутренней проводки:

• Минимальный размер проводника, используемого в домашней проводке, не должен быть меньше 1/1,12 мм2 для меди или 1/1,40 мм (1,5 мм) для алюминиевого провода.
• Высота установки щита учета, главного распределительного щита 1,5 метра от уровня земли. Обсадная труба будет проложена на высоте 3,0 метра от уровня земли.
• Световые кронштейны должны быть закреплены на высоте от 2 до 2,5 метров от уровня земли.
• Максимальное количество точек в подсхеме — 10.
• Максимальная нагрузка в подцепи 800 Вт.

 

И.Е. Правила относительно силовой проводки:

1. В силовой подцепи нагрузка обычно ограничивается до 3000 Вт, а количество розеток до двух в каждой подцепи.
2. Все оборудование, используемое в силовой проводке, должно иметь железную конструкцию, а проводка должна быть бронированным кабелем или кабелепроводом.
3. Длина гибкого трубопровода, используемого для соединения клеммных коробок двигателей с пускателями, выключателями и двигателями, не должна превышать 1,25 метра.
4. Каждый двигатель, независимо от его размера, должен быть снабжен предохранителем, расположенным рядом с ним.
5. Минимальная площадь поперечного сечения проводника, который можно использовать для силовой проводки, составляет 1,25 мм2 для кабелей с медными жилами и 1,50 мм2 для кабелей с алюминиевыми жилами (см. рекомендации ISI). Следовательно, кабели ВИР или ПВХ размером менее 3/0,9Медь 15 мм или алюминий 1/1,80 мм нельзя использовать для проводки двигателя.
6. Для двигателей мощностью менее 15 л.с., которые имеют очень большой пусковой ток, предохранитель должен иметь номинальный ток для безопасной передачи пускового тока двигателя, а номинальный ток кабеля должен составлять не менее половины номинального тока предохранителя.

 

Из вышеперечисленных вариантов площадь поперечного сечения жилы силовой проводки НЕ должна быть меньше 1,50 мм2 для медного провода и 2,50 мм2 для алюминиевого.

Скачать решение PDF

Поделиться в WhatsApp

Последние обновления UPPCL JE

Последнее обновление: 22 декабря 2022 г.

Окончательные результаты Uttar Pradesh Power Corporation Limited JE (Civil) 2022 были объявлены 10 августа 2022 года. Кандидаты могут проверить свои результаты UPPCL JE 2022 по прямой ссылке для скачивания. Отсечки для соответствующих категорий также отсутствуют. Кандидаты, которые смогли попасть в окончательный список, не должны унывать. Они должны тщательно проанализировать свои ошибки, просмотреть работы прошлых лет и вернуться в следующем году более сильными.

Применение алюминия. Электротехника

Все об алюминии

Алюминий универсален: это не только универсальный конструкционный материал,
но и идеальный проводник электричества. Сегодня вместе с медью
алюминий обеспечивает передачу энергии по всему миру.

Томас А. Эдисон
Американский изобретатель и бизнесмен

Электричество, несомненно, является одним из самых важных открытий человечества. Он приводит в движение все на нашей планете, позволяя соединять континенты всего за доли секунды. Без электричества сегодняшний научный и технологический прогресс был бы невозможен. И мы не смогли бы производить алюминий без электричества. Интересно, что сегодня именно этот металл отвечает за передачу энергии на тысячи миль.

Среди основных металлов алюминий лучше только меди, но только на 33%, при этом алюминий имеет неоспоримое преимущество – он легче. Алюминиевый провод имеет в 1,5 раза большее сечение, пропускает тот же ток, что и медный провод, но в 2 раза легче. Вес – один из важнейших параметров высоковольтных линий электропередач, передающих мощность на большие расстояния. Поэтому в магистральных воздушных линиях электропередачи используются только алюминиевые провода.

Алюминий

Медь

Серебро

Первые алюминиевые провода появились в конце 19 века в США. В 1880 году в Чикаго начальник железнодорожного вокзала заметил, что все наружные медные провода быстро приходят в негодность. Он пришел к выводу, что это было связано с тем, что медь разъедалась локомотивным дымом. Причина, по которой он решил использовать в качестве заменителя алюминий, неизвестна, но медный провод длиной в несколько сотен метров был заменен на алюминиевый, который оказался гораздо более прочным, несмотря на то, что количество поездов на станции росло с каждым годом.

Сравнительно легкий вес алюминиевых проводов снижает нагрузку на опоры сетки и увеличивает расстояние пролетов между ними, что снижает затраты и сокращает сроки строительства. При прохождении тока через алюминиевые провода они нагреваются и их поверхность [покрывается] оксидной пленкой. Эта пленка служит отличным изолятором, защищающим провода от внешних воздействий.

13%

---

всего объема производимого сегодня алюминия используется в энергетике

Сплавы серий 1ххх, 6ххх, 8ххх применяются для изготовления алюминиевой проводки. Последние серии создают изделия со сроком службы более 40 лет.

Пруток алюминиевый — сплошной алюминиевый стержень диаметром от 9 до 15 мм — заготовка для алюминиевого троса. Легко сгибается и скручивается, не трескаясь. Его практически невозможно порвать или сломать, он легко выдерживает значительные статические нагрузки.

Пруток изготавливается методом непрерывного литья и прокатки. Полученную отлитую заготовку пропускают через несколько вальцовых станов, уменьшая ее сечение до необходимого диаметра, и формируют гибкий корд, который затем охлаждают и сматывают в большие круглые валки, называемые мотками. Затем на специальных кабельных производствах катанка перерабатывается на проволочно-волочильных машинах и вытягивается на диаметры от 4 мм до 0,23 мм.

Существует несколько видов провода для высоковольтных линий электропередач.

Воздушные линии электропередач строятся по принципу контактной сети. Паук использует тот же принцип в своей сети. Его обратная версия используется в арочном строительстве.

Наиболее распространенным типом является ACSR, алюминиевая жила, армированная сталью. В его сердцевине есть несколько скрученных стальных нитей, которые «намотаны» на слои алюминиевой проволоки. Сталь используется для повышения прочности троса и позволяет сохранять первоначальную форму при нагреве и других нагрузках. Алюминиевая секция отвечает за передачу тока.

Проводник из алюминиевого сплава (AAAC) или провод из алюминиевого сплава легче, чем армированный, и полностью устойчив к коррозии.

В конце концов, композитный сердечник из алюминиевого проводника (ACCC) уменьшает характерный для ACSR эффект теплового провисания благодаря тому, что его стальной сердечник расширяется под воздействием тепла. Коэффициент расширения углеродного сердечника в 10 раз меньше, чем стального. Кроме того, он значительно легче и прочнее — это означает, что в таком проводе можно использовать на 28% больше алюминия без увеличения его диаметра и общего веса. Дополнительный алюминий снижает потери мощности в линии на 25-40%.

Использование алюминия и меди в энергетике

Существующие медные проводники заменяются по всему миру, и компании стремятся использовать алюминиевые провода при строительстве новых линий электропередач, особенно в секторе линий низкого напряжения. Например, Национальный электротехнический кодекс (США) предписывает использование алюминиевой проводки при строительстве новых зданий. С 1 сентября 2015 года в Китае вступают в силу новые стандарты использования низковольтных алюминиевых проводов. Это неизбежно приведет к росту потребления алюминия в этой стране.

Динамика цен на алюминий и медь

Использование алюминиевых тросов также имеет значительный экономический эффект. Во-первых, алюминий намного дешевле меди, во-вторых, более высокая проводимость алюминия позволяет передавать больше электроэнергии по той же инфраструктуре. Поскольку мировое энергопотребление продолжает расти, сети не справляются с существующей нагрузкой, увеличивается количество перегрузок и аварий, а строительство новых линий электропередач обходится намного дороже, чем замена кабелей.

Производители стремятся улучшить алюминиевые сплавы для нужд электротехники. Одним из примеров являются алюминиевые и циркониевые проводники, которые удваивают пропускную способность линий электропередач без замены или строительства новых опор. Это особенно ценно на локациях с компактной планировкой или на труднопроходимых ландшафтах.