На практике нередко приходится заменять старые и непригодные к эксплуатации алюминиевые провода на их более качественные аналоги, изготовленные на основе меди. Такая необходимость объясняется лучшими электротехническими характеристиками медного материала, изделия из которого способны эксплуатироваться долгие годы.

Но чистая медь – дорогой материал, что заставляет бережливых людей задумываться о целесообразности применения продукции на его основе. В этом случае пользователь напрямую сталкивается с ситуацией, когда предполагается замена медного кабеля на алюминиевый аналог худшего качества. Рассмотрим возможные варианты подмены одного материала другим и попробуем обосновать ее целесообразность.

Причины замены медных кабелей и проводов

Единственная и вполне обоснованная причина замены медного кабеля его алюминиевым аналогом – желание сэкономить на материале, используемом в электротехническом изделии или в линии передач электроэнергии.

Добавим к этому определенные сложности, возникающие при совмещении уже имеющейся алюминиевой проводки, проложенной в домах старой застройки, с новыми наращиваемыми линиями из меди. Дело в том, что соединять напрямую провода разнородных структур согласно требованиям ПУЭ категорически запрещено, поскольку это чревато окислением контактов и последующим их разрушением.

Для получения надежного неразрушающего соединения используются специальные переходные элементы, благодаря которым удается исключить непосредственный контакт проводников из меди и алюминия. В ситуации, когда пользователь решил не тратиться на специальные клеммники и снизить трудоемкость предстоящих операций – он может сделать всю линию однотипной (то есть чисто алюминиевой). Дополнительный стимул к принятию такого решения – желание сэкономить на второстепенной подводке, а имеющиеся в наличии медные провода припасти для решения более важных задач.

Подробнее о способах соединения проводов из разных материалов в нашей стать Как соединять разные провода? – особенности соединений алюминиевых и медных кабелей"

Где возможна замена медного кабеля на алюминиевый?

При рассмотрении причин замены меди алюминием особо выделим ситуации, когда сделать это вообще возможно и допустимо. Более подробный анализ показывает, что такой подход приемлем в следующих исключительных случаях:

• В промышленных условиях, когда при перемотке двигателей со сгоревшей медной обмоткой исполнитель предпочитает сэкономить на ремонтных работах и использует более дешевые провода из алюминия.
• В быту, когда пришедший в негодность медный отвод для питания стиральной машины, например, в целях экономии заменяется алюминиевыми жилами.
• При ремонте автомобильной проводки нередки случаи замены сгоревших медных шин их алюминиевыми аналогами (но только там, где от этого не ухудшается качество соединений и контактов).

В указанной ситуации приходится принимать дополнительные меры, обеспечивающие повышение этого показателя любыми доступными техническими приемами.

Расчет сечения при замене медного кабеля на алюминиевый

При замене медного кабеля на алюминиевый расчет требуемого сечения – основное условие грамотного решения поставленной перед исполнителем задачи. При этом ему также придется определиться с тем, каким алюминиевым образцом можно заменить медный кабель и нужно ли обязательно увеличивать сечение жил. Для ответа на эти вопросы придется разобраться с характеристиками электротехнических изделий обеих марок.

Эксплуатационные особенности алюминиевых проводов состоят в том, что их жилы рассчитаны на меньший допустимый ток, так что при длительном его протекании в нагрузке они могут перегреваться. А это приводит к потере мощности в линии и снижению эффективности ее работы. Проведенные специалистами исследования убедительно доказали, что для сохранения показателей эффективности передачи электроэнергии по проводам из алюминия сечение последних следует увеличить в 1,5 раза.

Перерасчет сечения в асинхронных двигателях

Из курса электротехники известно, что сопротивление алюминия току в 1,63 раза превышает тот же показатель для медного материала. А это означает, что при замене меди алюминием из-за возрастания сопротивления обмоток номинальный ток снижается примерно на 22 процента.

Для сохранения величины мощности ток через обмотки придется увеличить на те же 22 процента. Одновременно с этим возникает потребность сохранить показатель потерь электроэнергии в обмотках, идущих на нагрев, на прежнем уровне.

В случае замены медной обмотки алюминиевым проводом для сохранения мощности электроприбора и тепловых потерь на том же уровне используются следующие приемы:

• выбираются проводные изделия с типом изоляции, выдерживающей больший нагрев (это удается сделать, заменив медные жилы класса стойкости "А" на алюминиевые провода с маркировкой "E")
• подбираются алюминиевые провода большего диаметра (на 3,5-5,0 процента толще медных) с одновременным увеличением коэффициента заполнения монтажного паза;
• увеличивается его диаметр за счет более тонкой изоляционной защиты.

Это позволяет поднять плотность заполнения рабочего паза с 0,65-0,7 для медных жил до 0,72-0,75 – для проводов из алюминия.

В заключение отметим, что использование при перемотке алюминиевых проводов с одновременным выбором класса изоляции "Е" гарантирует сохранение рабочей мощности электродвигателя на прежнем уровне.