Чем же новая алюминиевая проводка отличается от старой и может ли гарантировать безопасность? Разбираемся в составе, нормативной базе и сравниваем старый, новый и заграничный алюминий.
Почему все боятся алюминиевой проводки?
Алюминиевая проводка за границей
Почему теперь алюминий использовать можно?
Особенности нового сплава
Какие проблемы решает новый сплав
Минусы «нового» алюминия
Где же использовать новый алюминий?
Когда-то алюминиевая проводка использовалась повсеместно и не имела альтернатив, потом была запрещена, а недавно ее вновь разрешили использовать в домах. Только речь теперь идет не о старом советском алюминии, а о новом сплаве. Чем же новая алюминиевая проводка отличается от старой и может ли вообще гарантировать безопасность? «Казнить нельзя помиловать» — решаем, где ставить запятую.
Почему все боятся алюминиевой проводки?
В 60-70х годах, когда жилье строилось ударными темпами, был всего один вариант – алюминиевая проводка. В 2003 году ее официально запретили использовать в новых жилых зданиях, но в домах, построенных до 2001 года, она все еще позволительна.
текучесть . Алюминий легко деформируется, отличается значительным температурным расширением, вследствие чего ослабевает соединение алюминиевого провода и электроустановочного изделия (ЭУИ, это розетки, выключатели), теряется контакт, увеличивается сопротивление, а это ведет к нагреву контакта, вследствие чего этот контакт еще больше ослабевает, и так по кругу. Результат – подгорание и риск возникновение пожара;хрупкость . Алюминий сам по себе достаточно ломкий и хрупкий металл, а после продолжительной эксплуатации и перепадов температур ломкость только увеличивается, потому провода могут просто обламываться. Самые слабые зоны – точки резких перегибов;окисление поверхности контакта. Алюминий при контакте с воздухом очень быстро окисляется, точнее на поверхности формируется пленка оксида алюминия, которая защищает металл от дальнейшей коррозии. Именно эта защитная пленка играет злую шутку, ведь она является изолятором и нарушает проводимость в месте контакта, потому даже при небольшой нагрузке место контакта нагревается;более высокое сопротивление, чем у меди . Чтобы пропустить один и тот же ток, понадобится более толстый алюминиевый провод.
Чтобы разобраться в отличиях старого и нового алюминия и понять, есть ли кардинальные улучшения, которые избавят нас от всех перечисленных недостатков, надо смотреть глубже – в химический состав.
То, что до сих лежит у многих в стенах , – это проволока из нагартованного алюминия марки АД0Е по ГОСТ 4784-97. Состав можно изучить в таблице ниже, он важен для последующего сравнения с новыми сплавами. Обращайте внимание на количество меди, железа и марганца.
Состав алюминиевого сплава марки АД0Е по ГОСТ 4784-97
Отметим также, что ГОСТ 4784-97 пришел на смену советскому ГОСТ 4784-74, в котором состав алюминиевого сплава марки АД0Е слегка отличается.
Состав алюминиевого сплава марки АД0Е (и других) по ГОСТ 4784-74
В итоге в 2003 году Министерство топлива и энергетики РФ запретило использовать алюминиевую проводку при строительстве жилых зданий , так как она не соответствует требованиям пожарной безопасности. В п. 7.1.34 ПУЭ-7 на тот момент было сказано, что в зданиях можно применять проводку с медными жилами . Исключения составили лишь здания, построенные до 2001 года.
Торжество меди было закреплено в Своде правил СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа». В документе сказано, что внутренняя проводка должна быть выполнена из материала, не распространяющего горения, и допускаются только медные жилы.
В то же время документы разрешают использовать алюминиевую проводку сечением не менее 16 мм2 в питающих и распределительных сетях.
Сейчас текст этих документов обновлен, о чем речь пойдет далее.
Алюминиевая проводка за границей
Производители новых алюминиевых сплавов, представляя свой продукт, часто указывают, что на Западе давно и успешно используют алюминиевую проводку. Так ли это?
В США и Канаде, начиная с середины 60-х годов, стали использовать алюминиевую проводку в связи с нехваткой медной. Там произошёл бум жилищного строительства, и одновременно выросли цены на медь. Проблемы были точно такие же, как и у советского алюминия марки АД0Е – текучесть, температурное расширение, окисление, коррозия при контакте со сталью и латунью. Речь идет об алюминии марки 1350, который по составу почти такой же, как и наш АД0Е , в чем можете убедиться, изучая таблицу ниже.
Состав алюминиевого сплава марки 1350
Кроме всех перечисленных проблем, американцы столкнулись с неправильным монтажом соединений, неправильной намоткой проводов на крепежные винты, да и часто для алюминия использовались устройства, предназначенные для меди, а коэффициенты теплового расширения не совпадали. Далеко неидеальные свойства алюминия вместе с проблемами установки привели к пожарам . Сейчас здания тех времен со старой проводкой многие страховые компании отказывают страховать .
Недостатки марки 1350 были критическими для использования внутри жилых помещений (но в воздушных линиях электропередач такой алюминий показал себя превосходно), потому уже в 70-х годах были разработаны новые сплавы на основе алюминия – это сплавы 8030 и 8176.
В них возросло содержание железа и меди . Повышенный состав железа в сплаве позволил решить проблему текучести, ведь атомы железа укрепили кристаллическую решетку сплава. Повышенное содержание меди дало сплаву более высокую прочность при повышенных температурах. Состав представлен ниже.
Сплавы 8030 и 8176 в ASTM B 800 (американский стандарт)
На данный момент в США и Канаде разрешено изготавливать алюминиевую проводку только из этих двух сплавов . Есть и европейский стандарт EN 573-3, который разрешает использование в Европе только двух этих сплавов серии 8000.
Сплавы 8030 и 8176 в EN 573-3 (европейский стандарт)
На данный момент в США алюминиевая проводка используется для подвода электрической энергии от общей электрической сети до распределительного щитка дома, подводящих электрических линий для высотных зданий, больниц, отелей, стадионов, реже применяются для подключения приборов с большим энергопотреблением (бойлер, кондиционер, сушилка, электроплита) и низковольтных установок.
В США официально разрешено использовать алюминиевую проводку для подключения розеток и осветительных приборов (сечение не менее 3,3 мм2). Об этом говорится в национальном электротехническом кодексе (NEC, пункт 340.104, где и указано минимальное сечение). На деле на рынке невозможно найти провод сечением менее 8,37 мм2 (8 AWG), а такой для внутренней разводки не подходит. Потому везде используется медная проводка, а судя по местным форумам там не очень хорошо относятся к алюминиевой проводке, даже нового типа.
Местная Алюминиевая Ассоциация выпускает подробные руководства по работе с алюминиевой проводкой, ведь повысить ее безопасность может только грамотный монтаж.
Отметим также, что в Европе для соединения алюминиевых проводов используют соответствующие контактные устройства. Например, винтовые зажимы изготавливают из алюминиевого сплава 2024, а винты – из сплава 6061, поверхность их покрыта оловом. Такие элементы имеют практически идентичный алюминиевому проводу коэффициент температурного расширения, что позволяет почти полностью нивелировать проблему текучести.
Почему теперь алюминий использовать можно?
Согласно новым правилам, использование алюминиевой проводки в квартире легально. Речь идет о новых алюминиевых сплавах , а не тех, что использовались 50-70 лет назад.
Приказ Минэнерго №968 от 16.10.2017 «Правила безопасности энергопринимающих установок. Особенности выполнения электропроводки в зданиях с токопроводящими медными жилами или жилами из алюминиевых сплавов». Приказ разрешает применять в квартирах алюминиевую проводку, если она соответствует определенным требованиям (состав, сопротивление и т.д.), а этим требованиям соответствуют только два новых сплава — 8176 и 8030, хотя официально в этом документе не прописано. Также в правилах указали минимальные сечения для каждого вида жил.Приказ Минэнерго №1196 от 20.12.2017 , согласно которому 1-й и 6-й абзацы пункта 7.1.34 ПУЭ являются недействительными. То есть, отменено требование «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами». Изменение №2 и №3 от 20.03.2019 к СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий». Изменение №2 разрешает применение кабелей и проводов с жилами из алюминиевых сплавов марок 8030 и 8176 в электропроводке при строительстве жилых и общественных зданий (теперь разрешенные сплавы уже прописаны). Это изменение вводит также некоторые дополнительные правила по работе с алюминиевыми проводами и кабелями, прописывает минимальные сечения для алюминия (2,5 мм2).ГОСТ Р 58019-2017 Катанка из алюминиевых сплавов марок 8176 и 8030. Технические условия. Это и есть стандарты на новую проволоку.Изменения в ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ». Теперь для проводки можно выпускать кабели с алюминиевыми жилами, а не только с медными, как было раньше.
Но неужели новым составом удалось решить все старые проблемы алюминия? Переходим к самому интересному – изучаем состав и сравниваем.
Особенности нового сплава
Разрешенные сплавы 8030 и 8176 разработала и выпускает компания РУСАЛ, кабель из сплава делают несколько предприятий. Состав сплавов по ГОСТ Р 58019-2017 ниже.
Химический состав сплавов 8176 и 8030 по ГОСТ Р 58019-2017
По сравнению со «старым алюминием» в новом сплаве чуть больше железа , который должен сделать кабель менее текучим и сравнять его по этому показателю с медным. Есть некоторые отличия и по другим компонентам, которые призваны повысить прочность. В таблице ниже сравнение старого и двух новых алюминиевых сплавов по основным компонентам.
Марка
Массовая доля основных элементов, %
Алюминий
Железо
Медь
Кремний
Цинк
Магний
АД0Е
основа (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 наглядно — диаграмма (для железа и меди выбрано максимально возможное содержание).
Сравнение состава старого и нового алюминия для проводки
По количеству кремния, меди и железа сплавы 8176 и 8030 сильно не дотягивают до аналогичных заграничных, хотя получили точно такое же название . Именно поэтому важно не перепутать, о каком сплаве идет речь. Да, новый алюминий отличается от старого, но изменения не такие сильные, как у старого и нового заграничного алюминия.
Сравнение химического состава старого и нового заграничного алюминия
Что мы знаем о РУСАЛОбъединенная компания «РУСАЛ» — один из крупнейших в мире производителей алюминия и глинозема. Входит в двадцатку крупнейших компаний России. Компания образовалась в 2000 году в результате объединения СИБАЛ (владелец О. Дерипаска) и Millhouse Capital (алюминиевые активы компаний «Сибирский алюминий» и «Сибнефть», владелец Р. Абрамович). На тот момент в состав компании входят предприятия в России и за рубежом. Компания демонстрирует стабильное наращивание прибыли.
В 2014 году компания приняла решение наращивать внутренний спрос на алюминий из-за сильного падения цен. Затем совместно с Правительством Российской Федерации была разработана программа по стимулированию продукции на внутреннем рынке и увеличению потребления алюминия до двух раз в 2021 году. Представители компании агитируют за использование новой алюминиевой проводки, приводя западный пример.
Какие проблемы решает новый сплав
Теоретически новые сплавы получают следующие преимущества по сравнению со старым алюминием:
меньшая текучесть по сравнению со старым алюминием благодаря увеличенному содержанию железа;более высокая прочность благодаря изменению кристаллической решетки, провод должен выдерживать 15-кратный перегиб по прямым углом.
специальные контактные устройства для компенсации температурного расширения , которое не зависит от типа и количества присадок в сплаве. Использовать столь привычные шины и зажимы из меди, стали и латуни нельзя, так как температурное расширение у алюминия на треть выше, чем у меди и стали;
применение токопроводящей смазки, чтобы предотвратить рост оксидной пленки , которая легко появляется на алюминии и является изолятором. Кроме того, использование токопроводящей смазки защищает контакт от попадания влаги и предотвращает гальваническую коррозию, потому показана к применению в условиях повышенной влажности;
специальные контактные устройства и контактная смазка, чтобы исключить гальваническую коррозию алюминия. При контакте с латунью или сталью и при повышенной влажности может происходить гальваническая коррозия алюминия, вследствие которой ухудшается контакт и перегревается соединение. Специальные смазки и устройства предотвратят подобное.
Если же сравнивать с медью, то новые алюминиевые сплавы:
на 30-50% дешевле;
на 30-40% легче.
Для ЛЭП, для подвода линии до щитка дома – там, где надо тянуть километры линий и надо сделать это более экономично, алюминий был и будет фаворитом. Даже если вопреки здравому смыслу использовать в данном случае медь, она внезапно может пропасть.
Минусы «нового» алюминия
надо учиться работать с алюминиевой проводкой заново , накапливать опыт, 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 заграничные коллеги, на которых все время ссылается РУСАЛ;мало ЭУИ с возможностью подсоединения алюминиевой проводки , хотя в продаже уже есть подходящие выключатели и розетки с возможностью использовать алюминиевый провод сечением 4 мм2 . ЭУИ под алюминиевую проводку отличается от ЭУИ по медную проводку не только размером крепежного элемента (из-за более высокого сопротивления алюминиевый провод будет толще медного), но и материалом контактных пластин зажимов;необходимость протягивать контакты раз в 6 месяцев , а это лишние хлопоты и траты. Вряд ли кто-то будет хотя бы раз в год разбирать розетки и выключатели, чтобы протянуть винты и болтовые соединения, а если и будет, то необходимо звать специалиста и оплачивать его работу.
Где же использовать новый алюминий?
Новый сплав лучше старого алюминия, но не настолько, чтобы повсеместно использовать его в жилых помещениях. Он найдет применение:
там же, где и «старый» алюминий – в воздушных и подземных линиях (тут медь крайне не выгодна), разводке до квартиры;времянках , где надо недорого организовать проводку.
В ходе масштабной информационной кампании нас убеждают, что вся проводка будет алюминиевой, а переходы на медь будут сделаны профессионалами, так как именно эти места в старом жилом фонде были очень опасными. Все это позволит удешевить капительное строительство на 10-15%. Это прогнозы самих алюминщиков. По факту сэкономленная цифра может сильно отличаться.
Например, В. Тищенко (председатель Алюминиевой Ассоциации) как-то сказал, что при постройке 27-этажного дома с использованием алюминиевой проводки получится сэкономить 5,6 млн. руб., но сколько это составляет от всей стоимости дома, и сколько сэкономят покупатели квадратных метров, он не уточнил. А если покупатель потом надумает менять алюминий на медь, то об экономии вообще говорить не стоит. Но тут главное качественно сделать контакт меди с алюминием, ведь это одно из самых опасных мест.
Кроме того, часто в сети встречаются материалы, где старый алюминиевый сплав называют просто алюминием, а новый сплав – сплавом , подчеркивая, что это нечто принципиально новое. Как видим, и раньше, и сейчас использовался сплав. Да, его состав сейчас немного изменился, количественные изменения оценивайте сами.
В сети нет упоминаний о том, чтобы кто-то держал в руках «новый» алюминий. Все его особенности станут очевидны через 5-10 лет. В РУСАЛ, конечно же, говорят о богатом заграничном опыте использования нового алюминия, но там и сплавы совершенно другие, потому опираться на их опыт не совсем корректно. Заграничный аналог выигрывает по составу.
Пределы содержания железа и меди в сплаве 8030 (заграничный по ASTM B800 и российский по ГОСТ Р 58019-2017)
Пределы содержания железа и кремния в сплаве 8176 (заграничный по ASTM B800 и российский по ГОСТ Р 58019-2017)
Остается подождать еще лабораторных испытаний новой проводки. Скоро могут появиться всевозможные тесты и испытания от домашних умельцев, но их надо оценивать критически, ведь за результат испытаний кто-то мог заплатить. Также ожидаем расширения нормативной базы на счет новой проводки с подробным описанием конструкции кабелей и условий их эксплуатации.
Пока рынок подготавливают к выходу нового продукта – на законодательном уровне уже все готово, теперь на очереди – информационное поле. Кто подготавливает? Тут все очевидно.
И все же, казнить или помиловать? В качестве вывода порекомендуем для квартир использовать проверенную временем, пусть и более дорогую, медь, а новый алюминий оставить для ЛЭП и разводки до квартиры. А если алюминий таки заполонит новостройки, то остаётся хотя бы надеяться, что все соединения и подключения будут выполнены профессионально . Проблема регулярной протяжки никуда не девается.
