Rodzaje przewodów elektrycznych: aluminiowe, stalowe i miedziane – który wybrać?

Bezpieczeństwo i trwałość różnego typu instalacji elektrycznych w bezpośredni sposób zależy od przewodów, z jakich dana instalacja została wykonana. Wśród najczęściej stosowanych materiałów do produkcji przewodów znajdują się miedź, aluminium i stal miękka. Każdy z nich posiada swoje unikalne właściwości elektryczne, mechaniczne i eksploatacyjne, które determinują ich zastosowanie.

Kabel a przewód - na czym polega różnica?

Odpowiedź na to pytanie jest istotna o tyle, że choć w potocznych rozmowach pojęcia "kabel" i "przewód" są traktowane jako zamienniki, to w elektryce różnica między nimi jest zasadnicza i bardzo istotna.

Obowiązujące w Polsce przepisy normatywne definiują kabel jako wyrób budowlany do zastosowań zewnętrznych oraz wewnętrznych, mający specjalną konstrukcję, która umożliwia układanie kabla w gruncie oraz wodzie bez żadnych dodatkowych osłon.

Przewód natomiast jest wyrobem budowlanym przeznaczonym do zastosowań wyłącznie wewnętrznych, ponieważ jego konstrukcja nie zapewnia odpowiedniej odporności na niesprzyjające czynniki zewnętrzne.

Główne rodzaje kabli i przewodów elektrycznych

Zasadnicze kryterium podziału kabli i przewodów na podstawowe rodzaje stanowi materiał, z jakiego są wykonane ich żyły. Pod tym względem wyróżnia się kable i przewody miedziane, aluminiowe oraz stalowe. Co w tym kontekście istotne, na rynku dostępne są również kable z żyłami wykonanymi z dwóch różnych materiałów, np. aluminiowo-stalowe lub miedziano-stalowe. Wykorzystuje się je jednak w zastosowaniach specjalistycznych, głównie przemysłowych - np. w górnictwie.

Przewód miedziany - charakterystyka

Przewody wykonane z miedzi są najczęściej stosowane w instalacjach elektrycznych ze względu na swoje właściwości fizyczne: bardzo wysoką przewodność elektryczną oraz praktycznie całkowitą odporność na korozję. Miedź charakteryzuje się również dużą plastycznością i ciągliwością, co znacznie ułatwia zarówno jej obróbkę, jak i późniejsze układanie wykonanych z miedzi przewodów.

Przewody miedziane znajdują zastosowanie przede wszystkim w elektrycznych instalacjach domowych i przemysłowych (zwłaszcza w instalacjach niskiego napięcia), są również wykorzystywane w liniach energetycznych oraz do produkcji różnego rodzaju przewodów specjalistycznych, np. do instalacji HVAC.

Przewód elektryczny aluminiowy - charakterystyka

Przewody aluminiowe obecnie są wykorzystywane w domowych instalacjach elektrycznych raczej na niewielką skalę, choć jeszcze kilkadziesiąt lat temu był to standardowy i niezwykle rozpowszechniony materiał do produkcji przewodów elektrycznych. Ponieważ jednak aluminium cechuje się znacznie niższą przewodnością od miedzi (ok. 40% mniejszą), przewody aluminiowe muszą być znacznie grubsze od miedzianych, aby być w stanie przewodzić prąd o identycznym natężeniu. To z kolei przekłada się na większe trudności z układaniem instalacji aluminiowej (mniejsza elastyczność grubych przewodów).

Aluminium, choć tańsze i łatwiej dostępne od miedzi, ma także istotną wadę fizyczną: ulega korozji wskutek kontaktu z powietrzem, a tworząca się w wyniku tego procesu powłoka nie przewodzi prądu, co w dłuższej perspektywie skutkuje zauważalnym pogorszeniem stanu instalacji.

Z tego względu aluminium jest zazwyczaj wykorzystywane do budowy napowietrznych linii przesyłowych, w których rdzeń nośny stanowi stal miękka.

Kable i przewody stalowe - charakterystyka

Jak już wspominaliśmy, stal wykorzystuje się do produkcji przewodów lub kabli relatywnie rzadko, ponieważ jej przewodność jest bardzo niska (ok. 10 razy niższa niż miedź), a podatność na korozję zauważalnie większa w porównaniu do miedzi czy nawet aluminium. Jednak z uwagi na bardzo dobrą wytrzymałość mechaniczną stal wykorzystuje się jako materiał do produkcji elementów nośnych w napowietrznych liniach przesyłowych, a przewody stalowe są używane jako przewody strzałowe w górnictwie. To również popularny materiał do produkcji przewodów odgromowych oraz uziemiających.

Połączenie przewodu aluminiowego z miedzianym - jak wykonać?

W kontekście opisanych powyżej właściwości poszczególnych materiałów mogłoby się wydawać, że połączenia przewodów miedzianych i aluminiowych nie powinny mieć miejsca, jednak w niektórych przypadkach ich wykonanie może być niezbędne. Dobrym przykładem jest np. przedłużenie obwodu elektrycznego w starej instalacji dwuprzewodowej - w takim przypadku często używane są nowe przewody miedziane.

Wykonując takie połączenie trzeba pamiętać o kilku podstawowych zasadach:

• nigdy nie można łączyć miedzi i aluminium bezpośrednio, ponieważ w miejscu styku zachodzi korozja galwaniczna, która nie tylko niszczy samo połączenie, ale może doprowadzić do wybuchu pożaru instalacji;
• przy bezpośrednim połączeniu będzie także dochodzić do osłabiania miejsca łączenia w wyniku sporej różnicy w rozszerzalności cieplnej miedzi i aluminium, co również doprowadzi do degradacji połączenia i potencjalnej awarii instalacji;
• bezpieczne połączenia są możliwe wyłącznie przy użyciu dedykowanych złączek bimetalicznych, złączek wago i pasty stykowej bądź odpowiednich złączek śrubowych. Szerzej ten temat został omówiony w innym artykule na naszym blogu - zachęcamy do zapoznania się z nim.

Podsumowanie

Wybór przewodów do konkretnego zastosowania zawsze powinien być uzależniony od docelowego przeznaczenia danej instalacji, a także od warunków, w jakich będzie ona eksploatowana i od preferencji inwestora. Przepisy nie zabraniają wykonania domowej instalacji elektrycznej w całości z przewodów aluminiowych, o ile zarówno przewody, jak i osprzęt oraz złączki i pozostałe komponenty sieci zostaną dobrane przez specjalistę zgodnie z obowiązującymi przepisami i regulacjami normatywnymi.

W razie pytań zapraszamy do kontaktu — nasi specjaliści chętnie odpowiedzą na pytania i wyjaśnią wątpliwości.