Когда алюминиевая проводка использовалась повсеместно и не имела альтернативы, ее запретили, а недавно снова разрешили использовать в домах. Только сейчас речь не о старом советском алюминии, а о новом сплаве. Чем новый алюминиевый провод отличается от старого и может ли он вообще гарантировать безопасность? «Казнь помиловать нельзя» — решаем, где поставить запятую.
Почему все боятся алюминиевой проводки?
В 60-е и 70-е годы, когда жилье строилось ударными темпами, вариант был только один – алюминиевая проводка. Он был официально запрещен в новых жилых домах в 2003 году, но до сих пор разрешен в домах, построенных до 2001 года.
Почему отказались от алюминия:- текучесть. Алюминий легко деформируется, характеризуется значительным тепловым расширением, в результате чего соединение между алюминиевым проводом и электроустановочным изделием (ЭУИ, это розетки, выключатели) ослабевает, теряется контакт, увеличивается сопротивление, а это приводит к нагреву контакта, в результате чего этот контакт еще больше ослабевает, и т.д. Результат - горение и опасность возгорания;
- хрупкость. Алюминий сам по себе довольно хрупкий и ломкий металл, а после длительного использования и перепадов температур хрупкость только увеличивается, ведь провода могут просто оборваться. Наиболее слабыми зонами являются точки с резкими изгибами;
- окисление контактной поверхности. Алюминий очень быстро окисляется при контакте с воздухом, точнее, на поверхности образуется пленка оксида алюминия, предохраняющая металл от дальнейшей коррозии. Именно эта защитная пленка играет злую шутку, поскольку является изолятором и нарушает проводимость в месте контакта, поэтому даже при небольшой нагрузке место контакта нагревается;
- сопротивление выше, чем у меди. Для пропуска того же тока нужен более толстый алюминиевый провод.
Чтобы понять отличия старого и нового алюминия и понять, есть ли кардинальные усовершенствования, которые избавят нас от всех этих недостатков, нужно заглянуть глубже — в химический состав.
Что у многих еще есть в стенах, так это проволока из нагартованного алюминия марки АД0Э по ГОСТ 4784-97. Состав можно изучить по таблице ниже, это важно для последующего сравнения с новыми сплавами. Обратите внимание на количество меди, железа и марганца.
Состав алюминиевого сплава марки АД0Э по ГОСТ 4784-97
Отметим также, что ГОСТ 4784-97 заменил советский ГОСТ 4784-74, в котором состав алюминиевого сплава марки АД0Э немного отличается.
Состав алюминиевого сплава марки АД0Э (и др.) по ГОСТ 4784-74
В результате в 2003 году Министерство топлива и энергетики РФ запретило использование алюминиевых труб в строительстве жилых домов, так как это не соответствует требованиям пожарной безопасности. В п. 7.1.34 ПУЭ-7 в то время говорилось, что в зданиях можно применять электропроводку с медными жилами. Единственным исключением были здания, построенные до 2001 года.
Торжество меди было закреплено в нормативных актах СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа. В документе указано, что внутренняя электропроводка должна быть выполнена из негорючего материала, а жилы должны быть только медными допустимый.
При этом документы допускают применение алюминиевых кабелей сечением не менее 16 мм2 в питающих и распределительных сетях.
Сейчас текст этих документов обновлен, о чем речь пойдет позже.
Алюминиевая проводка за границей
Производители новых алюминиевых сплавов, представляя свой продукт, часто отмечают, что Запад давно и успешно использует алюминиевые проволоки. Это так?
В США и Канаде с середины 60-х годов стали использовать алюминиевые провода из-за нехватки меди. Там был жилищный бум, и в то же время росла цена на медь. Проблемы были точно такие же, как и у советского алюминия АД0Э - текучесть, тепловое расширение, окисление, коррозия при контакте со сталью и латунью. Речь идет об алюминии марки 1350, который по составу почти такой же, как наш AD0E, в чем можно убедиться, изучив таблицу ниже.
Состав алюминиевого сплава 1350
Помимо всех этих проблем американцы сталкивались с неправильным монтажом соединений, неправильной намоткой проводов на крепежные винты, а часто для алюминия применялись устройства, рассчитанные на медь, и коэффициенты теплового расширения не совпадали. Далеко не идеальные свойства алюминия, наряду с проблемами монтажа, приводили к пожарам. Сейчас дома того времени со старой электропроводкой многие страховые компании отказываются страховать.
Недостатки класса 1350 были критичны для бытового применения (но такой алюминий отлично зарекомендовал себя в воздушных линиях), поэтому уже в 70-х годах были разработаны новые сплавы на основе алюминия — это сплавы 8030 и 8176.
В них повышено содержание железа и меди. Повышенный состав железа в сплаве позволил решить проблему текучести, поскольку атомы железа укрепили кристаллическую решетку сплава. Повышенное содержание меди придавало сплаву более высокую прочность при высоких температурах. Состав представлен ниже.
Сплавы 8030 и 8176 по ASTM B 800 (американский стандарт)
В настоящее время только из этих двух сплавов разрешено производить алюминиевую проволоку в США и Канаде. Также существует европейский стандарт EN 573-3, разрешающий использование в Европе только этих двух сплавов 8000-й серии.
Сплавы 8030 и 8176 по EN 573-3 (европейский стандарт)
В настоящее время в США алюминиевые провода применяют для подачи электрической энергии от общей электросети к домовому распределительному щиту, питания линий электропередач высотных зданий, больниц, гостиниц, стадионов, реже для подключения приборов с высоким энергопотреблением (котел, кондиционер, сушилка, электроплита) и слаботочные установки.
В США официально разрешено использовать алюминиевые провода для подключения розеток и осветительных приборов (сечением не менее 3,3 мм2). Это указано в Национальном электротехническом кодексе (NEC, раздел 340.104, где указан минимальный раздел). На самом деле, на рынке невозможно найти провода сечением менее 8,37 мм2 (8 AWG), а для внутренней проводки такой не годится. Поэтому везде используются медные провода, а судя по местным форумам, они не очень хорошо относятся к алюминиевым проводам, даже нового типа.
Местная алюминиевая ассоциация предоставляет подробные рекомендации по работе с алюминиевыми проводами, ведь только грамотный монтаж может повысить безопасность.
Отметим также, что в Европе для соединения алюминиевых проводов используются соответствующие контактные узлы. Например, винтовые зажимы изготовлены из алюминиевого сплава 2024, а винты - из сплава 6061 и имеют луженую поверхность. Такие элементы имеют коэффициент теплового расширения, практически идентичный алюминиевой проволоке, что позволяет практически полностью устранить проблему текучести.
Почему теперь алюминий использовать можно?
Согласно новым правилам, использование алюминиевых проводов в квартире является законным, речь идет о новых алюминиевых сплавах, а не о тех, что использовались 50-70 лет назад.
Правовая база для «нового» алюминия выглядит следующим образом:Но смог ли новый состав решить все старые проблемы с алюминием? Переходим к самому интересному — изучаем состав и сравниваем.
Особенности нового сплава
Разрешенные сплавы 8030 и 8176 разработаны и производятся РУСАЛом, несколько компаний производят тросы из сплавов. Состав сплавов по ГОСТ Р 58019-2017 приведен ниже.
Химический состав сплавов 8176 и 8030 по ГОСТ Р 58019-2017
По сравнению со «старым алюминием» в новом сплаве немного больше железа, что должно сделать кабель менее текучим и по этому показателю он приравнивается к меди. Есть некоторые отличия и в других компонентах, которые предназначены для повышения прочности. В таблице ниже сравниваются старый и два новых алюминиевых сплава по основным компонентам.
| Бренд | Массовая доля основных элементов, % | |||||
| Алюминий | Железо | Медь | Кремний | Цинк | Магний | |
| AD0E | база (99,5%) | 0,4 | 0,05 | 0,1 | 0,05 | 0 |
| 8176 | основа | 0,4-0,5 | 0,01 | 0,07 | 0,04 | 0,02 |
| 8030 | основа | 0,35-0,45 | 0,15-0,19 | 0,07 | 0,04 | 0,02 |
И чтобы было понятно - диаграмма (для железа и меди выбрано максимально возможное содержание).
Сравнение состава старого и нового алюминия для электропроводки
По количеству кремния, меди и железа сплавы 8176 и 8030 недалеко ушли от эквивалентных зарубежных, хотя и получили точно такое же название. Поэтому важно не перепутать, о каком сплаве идет речь.
Обратите внимание: Гардения домашняя жасминовая: как правильно ухаживать за комнатным растением.
Да, новый алюминий отличается от старого, но изменения не такие кардинальные, как со старым и новым зарубежным алюминием.
Сравнение химического состава старого и нового зарубежного алюминия
Что мы знаем о РУСАЛе Объединенная компания РУСАЛ — один из крупнейших в мире производителей алюминия и глинозема. Входит в двадцатку крупнейших компаний России. Компания образовалась в 2000 году в результате слияния компаний «СИБАЛ» (принадлежит О. Дерипаске) и Millhouse Capital (алюминиевые активы «Сибирского алюминия» и «Сибнефти», принадлежащие Р. Абрамовичу). В то время в состав компании входили предприятия в России и за рубежом. Компания показывает стабильный рост прибыли.В 2014 году компания решила увеличить внутренний спрос на алюминий из-за резкого падения цен. Тогда совместно с правительством РФ была разработана программа стимулирования продукции на внутреннем рынке и увеличения потребления алюминия до двух раз к 2021 году. Представители компании агитируют за использование новых алюминиевых линий, ссылаясь на Западный пример.
Какие проблемы решает новый сплав
Теоретически новые сплавы имеют следующие преимущества по сравнению со старым алюминием:
- меньшая текучесть по сравнению со старым алюминием из-за повышенного содержания железа;
- более высокая прочность за счет изменения кристаллической решетки, проволока должна выдерживать 15-кратный изгиб под прямым углом.
С остальными проблемами решили бороться новыми технологиями и устройствами:- специальные контактные узлы для компенсации теплового расширения, которое не зависит от вида и количества добавок в сплаве. Нельзя использовать такие известные шины и хомуты из меди, стали и латуни, так как тепловое расширение алюминия на треть выше, чем у меди и стали;
- использование токопроводящей смазки для предотвращения роста оксидной пленки, которая легко появляется на алюминии и является изолятором. Кроме того, использование токопроводящей смазки защищает контакт от влаги и предотвращает гальваническую коррозию, поэтому она показана для использования в условиях повышенной влажности;
- специальные контактные устройства и контактная смазка для предотвращения гальванической коррозии алюминия. При контакте с латунью или сталью и при повышенной влажности может возникнуть гальваническая коррозия алюминия, в результате чего портится контакт и происходит перегрев соединения. Специальные смазки и приспособления предотвратят это.
По сравнению с медью новые алюминиевые сплавы:
- на 30-50% дешевле;
- на 30-40% легче.
Для ЛЭП, для подключения провода к щитку дома - там, где нужно прокладывать километры линий и нужно делать это экономичнее, фаворитом был и будет алюминий. Хотя, вопреки здравому смыслу, в данном случае используется медь, она может внезапно исчезнуть.
Минусы «нового» алюминия
- надо заново учиться работать с алюминиевыми проводами, набираться опыта, а пока специалистов будет мало. Кроме того, важно, чтобы алюминиевые компании не только продвигали свою продукцию на рынок, но и выпускали качественные обучающие материалы, как это делают их зарубежные коллеги, на что РУСАЛ постоянно ссылается;
- эЭУ с возможностью подключения алюминиевых проводов немного, хотя на рынке уже есть подходящие выключатели и розетки с возможностью использования алюминиевого провода сечением 4 мм2. ЭУИ алюминиевых проводов отличается от ЭУИ медных проводов не только размерами крепления (из-за более высокого сопротивления алюминиевый провод будет толще медного), но и материалом контактных пластин клемм;
- необходимость продлевать контакты каждые 6 месяцев, а это лишние хлопоты и расходы. Вряд ли кто-то будет разбирать розетки и выключатели хотя бы раз в год для подтяжки шурупов и болтовых соединений, а если и будет, то надо вызывать специалиста и оплачивать его работу.
Где же использовать новый алюминий?
Новый сплав лучше старого алюминия, но не настолько, чтобы его можно было широко использовать в жилых помещениях. Ему найдет применение:
- там же, где и «старый» алюминий — в воздушных и подземных линиях (здесь медь крайне невыгодна), проводке в квартиру;
- временные бытовки, где необходимо дешево организовать проводку.
Новый алюминий скоро будет использоваться в новых зданиях. Ходят слухи, что застройщики «Пик» и «Главстрой» будут использовать в своих домах алюминиевую проводку. Кстати, они присутствовали на конференции Алюминиевой ассоциации «Инновационные тросы из алюминиевых сплавов как инструмент снижения себестоимости строительства», так что слухи небезосновательны.В ходе масштабной информационной кампании мы убедились, что все провода будут алюминиевыми, а переходы на медные будут делать профессионалы, так как именно эти места в старом жилом фонде были очень опасными. Все это удешевит капитальное строительство на 10-15%. Таковы прогнозы самих производителей алюминия. На самом деле сохраненное число может сильно различаться.
Например, В. Тищенко (председатель Алюминиевого объединения) как-то сказал, что при строительстве 27-этажного дома с использованием алюминиевых проводов можно было бы сэкономить 5,6 млн рублей, но сколько это составляет всю стоимость дома , а сколько сэкономят покупатели квадратных метров, он не уточнил. А если покупатель потом решит сменить алюминий на медь, то об экономии и вовсе не стоит говорить. Но тут главное качественно сделать контакт между медью и алюминием, ведь это одно из самых опасных мест.
Кроме того, в сети часто встречаются материалы, где старый алюминиевый сплав просто называют алюминием, а новый сплав называют сплавом, что подчеркивает, что это нечто принципиально новое. Как видите, и раньше, и сейчас применялся сплав. Да, состав сейчас немного изменился, о количественных изменениях судите сами.
В сети нет упоминаний о том, что кто-то владеет «новым» алюминием. Все функции станут видны через 5-10 лет. В РУСАЛе, конечно, говорят о богатом зарубежном опыте использования нового алюминия, но сплавы там совсем другие, так что опираться на их опыт не совсем правильно. Зарубежный аналог выигрывает по составу.
Пределы содержания железа и меди в сплаве 8030 (зарубежные по ASTM B800 и российские по ГОСТ Р 58019-2017)
Пределы содержания железа и кремния в сплаве 8176 (зарубежные по ASTM B800 и российские по ГОСТ Р 58019-2017)
Осталось дождаться дальнейших лабораторных испытаний новых проводов. Скоро могут появиться всевозможные тесты и образцы от домашних умельцев, но их надо оценивать критически, ведь за результат теста кто-то может заплатить. Мы также ожидаем, что расширение правил будет включать новые кабели с подробным описанием конструкции кабелей и условий их эксплуатации.
Пока рынок готовится к выпуску нового продукта, на юридическом уровне уже все готово, теперь настала очередь информационного поля. Кто готовится? Здесь все очевидно.
И все же, казнить или помиловать? В качестве вывода рекомендуем использовать проверенную временем, хотя и более дорогую, медь для квартир, а новыми линиями электропередач и проводкой для квартиры пусть станут новые алюминиевые. А если алюминий заливает новостройки, то как минимум можно надеяться, что все соединения и соединения выполнены профессионально. Проблема регулярной растяжки никуда не денется.
#ЭлектричествоБольше интересных статей здесь: Дача.
Источник статьи: Чем же новая алюминиевая проводка отличается от старой и может ли гарантировать безопасность.