Aluminiumdrähte: Aderschnitt, zulässiger Strom, herausragende Eigenschaften und Nachteile

Ist es möglich, Duraluminiumleitungen in Wohnräumen zu ersetzen: Verbot der Verwendung

Die Erzeugung und Versorgung der Kunden mit Elektrizität ist ein komplexer Vorgang, an dem eine Vielzahl von Personen beteiligt ist. Früher oder später stößt jeder Hausbesitzer auf das Problem des Austauschs von Leitungen. Grundsätzlich hat der Adel hervorragende Qualitäten und Mängel in den Materialien der Vorbereitung, sowie die Lebensdauer.

Vorschriften, Verordnungen und PUE für Duraluminium- und Kupferleitungen

Gemäß den 2019 verabschiedeten Änderungen ist es möglich, in Wohngebäuden Leitungen aus Duralumin und Kupfer zu verlegen.

Für den Betrieb sind jedoch nicht Duraluminiumdrähte nach dem Standard der 60-70er Jahre geeignet, sondern moderne Legierungen mit einem gewissen Eisenanteil. Es gilt, die in der Tabelle aufgeführten Anforderungen zu beachten.

Verbot von Duraluminium-Leitungen in der Wohnung

In Übereinstimmung mit den internationalen Stereotypen wird die Duraluminiumverkabelung der alten Norm als potenziell feuergefährlich anerkannt, so dass ihre Ausführung verboten ist. Es gibt eine Reihe von Präzedenzfällen, die dies anerkennen:

• In der Welt sind wiederholt Brandfälle aufgetreten, bei denen die Duraluminverdrahtung die Voraussetzung war. Infolgedessen kamen mehr als 1 10 Menschen ums Leben.
• Statistiken zufolge ist die Häufigkeit von Selbstentzündungen in Mehrfamilienhäusern und Vorstadtwohnungen mit einem Duraluminium-Elektroleitungsnetz 55-mal höher als die Zahl der Brände in Räumen mit Elektroleitungen aus anderen Materialien.
• Gemäß Kapitel 7.1. PUE. P.7.1.34 ist diese Art der Verkabelung nur in Gebäuden erlaubt, die vor 2001 gebaut wurden.
• Um Brände zu vermeiden? ist es verboten, Kupfer- und Duraluminiumleitungen zusammenzulegen, z. B. durch Verdrillen.

Die Verwendung von Aluminiumdrähten der alten Norm war nicht ohne Grund nicht erlaubt. Es gibt zuverlässigere und erschwinglichere Materialien, die bei erhöhter Belastung keine Selbstentzündung zulassen.

Eigenschaften von Duraluminiumdrähten

Aluminium ist nicht die beste Wahl für die Verkabelung in Innenräumen, obwohl das Material mehrere Vorteile gegenüber anderen Materialien hat. Es handelt sich um ein geringes Gewicht, was die Installationsarbeiten erheblich vereinfacht, vorausgesetzt, es wird tatsächlich eine große Menge an Aluminiumkabeln benötigt. Der Preis ist im Vergleich zu Kupfer niedriger. Diese beiden Hauptvorteile waren ausschlaggebend für die Wahl der Verkabelungsarten beim Bau von Bauwerken in der UdSSR.

Eine weitere wichtige Besonderheit des Materials ist seine Korrosionsbeständigkeit. Allerdings wird Aluminium stark oxidiert, wenn es der Luft ausgesetzt wird. Infolgedessen bildet sich ein Film, der als Schutz gegen spätere Schäden an der Verkabelung dient. Dieser Film enthält eine schlechte Leitfähigkeit, die eigentlich auf einen weiteren Fehler zurückzuführen ist.

• Wenn es oxidiert wird, verliert Kupfer seine leitenden Eigenschaften nicht.
• Es hat eine hohe Lebensdauer.
• Das Material ist widerstandsfähiger gegen mechanische Einflüsse, wie Biegen, Verdrehen usw.

Bei der Oxidation bilden sich in beiden Fällen Schichten, die jedoch unterschiedliche leitende Eigenschaften aufweisen.

Fließfähigkeit von Aluminium

Zunächst einmal müssen Sie die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aluminium kennen. Der Stoff gehört zur Gruppe der Flüssigmetalle, er ist um ein Vielfaches weicher als Kupfer. Das ist ein erheblicher Nachteil, denn die Hausbesitzer müssen regelmäßig alle Schraubenkontakte, z. B. in Steckdosen, Maschinenpistolen und Klemmen, überprüfen und ggf. entfernen. Dies ist sehr lästig, wenn das Haus über 10 oder mehr Steckdosen verfügt, die alle sechs Monate demontiert, abgezogen und an derselben Stelle wieder montiert werden müssen.

Flexibilität und Zerbrechlichkeit

Die zweite Eigenschaft von Aluminiumkernen ist ihre Sprödigkeit und Zerbrechlichkeit. Wenn man mehrmals zu weit geht, brechen sie ohne große Anstrengung ab. Um Kupfer zu verformen, muss man sich schon sehr anstrengen.

Bei der Installation von Aluminiumkabeln in Ihren Aktionen müssen Sie sehr vorsichtig und ordentlich vorgehen, da das Verschieben, Abschrauben und Verdrehen von Kontakten zu Brüchen führen kann.

Anschluss von Aluminium an Maschinengewehre

Die dritte Eigenschaft des Materials sind die Kontakte von Schaltgeräten. Bei FI-Schutzschaltern, Schaltern, Spannungsrelais, Schützen, Klemmleisten und Startern sind sie zunächst aus Kupfer oder Messing.

Verbindet man die Kontakte von Messing-Aluminium = Kupfer-Aluminium direkt, entsteht ein galvanisches Paar, begleitet von einer starken Erwärmung der Verbindungsstelle und der Bildung von Oxiden.

Der Querschnitt der Adern

Ein weiteres Merkmal der Aluminiumverdrahtung ist die Notwendigkeit, den Querschnitt der Verdrahtung zu vergrößern. Reichte es früher aus, ein Kabel mit Kupferadern von 2,5 mm zu verwenden. KV zu verlegen, so sind jetzt mindestens 4 mm erforderlich.

Ist es möglich, alte Aluminiumdrähte in der Wohnung auszutauschen?

Das Stahl-Aluminium-Kabel muss ausgetauscht werden. Einer der wichtigsten Gründe ist die maximale Belastung, die es aushalten kann. Selbst völlig funktionstüchtige und leistungsfähige Leitungen, die vor mehreren Jahrzehnten installiert wurden, können den heutigen Belastungen nicht mehr standhalten. Dies ist auf eine große Anzahl von Haushaltsgeräten zurückzuführen, die im Haus installiert sind. Und zusätzlich mit einem großen Querschnitt ausgestattet ist streng verboten, da dies zu Überhitzung und damit zum Brand führen kann.

Es wird empfohlen, Kupferkabeln den Vorzug zu geben, da sie feuerbeständiger und zuverlässiger sind und hohen Belastungen standhalten.

Trotz der Anforderungen des PUE für den Betrieb von Kupferkabeln in Mehrfamilienhäusern und Privathäusern wurde am 16.10.2017 ein Erlass des Energieministeriums Nr. 968 herausgegeben, der Aluminiumkabel wieder zulässt. Dabei handelt es sich jedoch nicht um das Material, das in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts verwendet wurde, sondern um modernere Kabel, die aus Aluminiumlegierungen mit Eisen bestehen.

Die Spezialisten des russischen Unternehmens Rusal haben Legierungen entwickelt, die die Nummern 8030 und 8176 erhalten haben. Am 20. März 2019 wurden Änderungen im Regelwerk vorgenommen, die es ihnen erlauben, diese legal in ihren Haushalten zu verwenden.

Voraussetzungen für die Beseitigung alter Verkabelungen

Als Erstes müssen Sie den Paketschalter spannungsfrei schalten. Dadurch wird die Gefahr eines Stromschlags ausgeschlossen. Der nächste Schritt ist die Demontage der alten Leitungen und Geräte.

Am besten beginnt man mit der Demontage der Verteilerkästen. Die Abdeckungen befinden sich, je nach Grundriss, an den Wänden unter der Decke. Gleich zu Beginn wird ein einleitender Draht gefunden, gründlich isoliert und durchtrennt. Danach kann man mit dem Herausziehen der restlichen Drähte beginnen.

Wenn die Kabelkanäle ungeeignet sind, ist es nicht möglich, die neue Verkabelung durch sie hindurch zu ziehen. In solchen Fällen wird den Elektrikern empfohlen, die alten Leitungen unangetastet zu lassen und die neuen Leitungen auf der Oberfläche der Wände zu verlegen.

Grundvoraussetzungen für den Betrieb

Die Verwendung von Aluminiumkabeln ist unter bestimmten Voraussetzungen zulässig:

• Die Größe des Querschnitts sollte mindestens 16 Quadratmeter betragen. mm.
• Um mehrere Teile zu verbinden, werden unbedingt Klemmkontakte verwendet. In diesem Fall wird zusätzlich ein spezielles Lagerschmiermittel verwendet, das die Oxidation der Kontakte verhindert und die Anzeige des Mindestübergangswiderstands beibehält.
• In den Verteilerkästen werden Teile der elektrischen Drähte durch spezielles Schweißen verbunden. Der Nachteil ist, dass diese Methode aufgrund der hohen Kosten und des hohen Zeitaufwands nur selten angewendet wird.

Wenn die Meister zum Kleben aufgefordert wurden, müssen Sie die Qualität der ausgeführten Arbeiten persönlich überwachen, damit alles in Übereinstimmung mit den technischen Anforderungen ausgeführt wird.

Die maximal zulässige Belastung von Aluminiumkabeln verschiedener Querschnitte.

Die Lebensdauer des Aluminiumdrahtes beträgt bei Einhaltung aller Betriebsvorschriften mehrere Jahrzehnte, aber wenn Sie die technischen Empfehlungen vernachlässigen, beginnen die Probleme in sechs Monaten bis einem Jahr.

Alte Aluminiumverkabelung: ersetzen oder lassen

Das alte Aluminiumkabel wurde vor mehreren Jahrzehnten verlegt und ist für eine Leistungsaufnahme von höchstens 4 kW ausgelegt. Für Wohnungen mit modernen Haushaltsgeräten ist dies inakzeptabel und brandgefährlich. Darüber hinaus weist die Legierung eine Reihe von Eigenschaften auf, deren Indikatoren deutlich schlechter sind als die Werte der heutigen leitfähigen Materialien.

Allgemeine Informationen

Aluminium ist zusammen mit Kupfer ein hervorragender elektrischer Leiter, der überall zur Verlegung von Stromversorgungssystemen verwendet wird. Bis 1991 waren beim Bau von Wohn- und Industriegebäuden beide Leiter erlaubt. Die sich entwickelnde Geräteindustrie führte zu einer raschen Ausstattung von Häusern und Wohnungen mit modernen Haushaltsgeräten, was zu einem Anstieg der Belastung der internen Stromleitungen führte.

Dies war der Grund dafür, dass die in PUE-6 enthaltenen Anforderungen geändert wurden. Ab diesem Zeitpunkt war die Verwendung von elektrischen Leitungen in Gebäuden und Bauwerken verboten.

Im Jahr 2003 wurde die PUE-7 eingeführt, die die Verwendung von Aluminium für den Bau von Versorgungs- und Verteilungsleitungen erlaubt. Darüber hinaus muss der Querschnitt der Adern mindestens 16 mm2 (Quadrate) betragen.

Wichtig! Die Lebensdauer von Aluminiumkabeln hängt von ihrer Qualität ab und liegt im Bereich von 10-15 Jahren. Bei Vorhandensein einer doppelten Isolierung 20-25 Jahre. Die Herstellergarantie beträgt jedoch nicht mehr als 5-10 Jahre.

Dennoch gibt es in Mehrfamilienhäusern, die vor 1991 gebaut wurden, auch heute noch viele Abschnitte der Verkabelung, die aus dem alten Aluminiumdraht bestehen. Außerdem beträgt der Querschnitt seiner Adern nur 2,5 und sogar 1,5 Quadrate.

Gesund! PUE (Regeln für die Installation elektrischer Anlagen) – ein Buch, das für das technische Personal bestimmt ist, das mit der Planung, der Installation und dem Betrieb des elektrischen Teils der Beleuchtung und der elektrischen Ausrüstung von Gebäuden, Bauwerken und Strukturen beschäftigt ist. Es enthält alle notwendigen Anforderungen zu diesem Thema.

Ersetzen Sie “Aluminium” durch “Kupfer” oder nicht, Argumente

Eine der bekanntesten Methoden, um den Unterschied zwischen Kupfer- und alten Duraluminiumkabeln festzustellen, besteht darin, eine eingebaute Steckdose oder einen Schalter durch einen neuen zu ersetzen. Oftmals brechen dabei die Enden eines alten Drahtes ab und verursachen zusätzliche Probleme.

Hinzu kommt, dass die alten Duraluminleitungen durch eine einfache Isolierung der leitenden Ader gekennzeichnet sind. Dies erhöht die Möglichkeit einer versehentlichen Beschädigung und eines Lecks in der Wand oder einem anderen System der Wohnung, des Wohnraums. Das fortschrittliche Gehäuse ist ausschließlich mit einer Leitung ausgestattet, die eine doppelte Schutzhülle hat und als Kabel bezeichnet wird.

Dennoch enthält das Metall eine umfangreiche Liste von Vorteilen, die in der richtigen:

• Ein kleiner spezifischer Satz ist 2,7 g/cm2.
• Niedriger Preis.
• Kleine Widerstandsgröße – 0,0175-0,01184 Ohm mm2/m.
• High Sinn der Leitfähigkeit – 35,3-36,4 m / Ohm mm2.
• Praktisch sofortige Bildung eines farblosen Schutzfilms auf dem Objekt.

Wichtig! Die endgültige Lage zur gleichen Zeit wird als ein Defekt. Langlebige Oxid, die weitere Oxidation verhindert, enthält eine andere Art von Widerstand, in der Tat, die zu einer starken Erwärmung beiträgt.

Die Nachteile der Duraluminium-Verdrahtung sind:

• Hohe Fließfähigkeit des Metalls. Dies zeigt sich durch eine Verringerung der Querschnittsfläche der Leiter an den Kontaktstellen mit dem Pressteil. Dies ist auf eine Erhöhung des Widerstands und eine entsprechende Erwärmung mit anschließendem Durchbrennen des Kontakts zurückzuführen.
• Die Wahrscheinlichkeit von Aderbrüchen, die sich durch den Betrieb ergeben. Dies geschieht durch Mikrorisse, zufällige Beschädigungen beim Entfernen der Isolierung, in den Pressräumen der Klammerkontakte.
• Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Beschädigungen. Im Vergleich zu Kupfer ist der Duraluminiumkern leichter zu brechen, zu zerbrechen und zu unterbrechen.

Als schönes Beispiel kann man eine Vergleichstabelle sehen, die auf der Grundlage der Abhängigkeit der einzelnen Leiter von der Leistung der angeschlossenen Abnehmer erstellt wurde.

Ausgehend vom Inhalt der vorgestellten Tabelle ist Kupfer unbestreitbar führend.

Letzte Nachrichten

Kupferleitungen übertreffen Duraluminium in fast allen Eigenschaften, aber dennoch veröffentlichte das Energieministerium der Russischen Föderation 2017 einen neuen Erlass Nr. 968. Das Dokument erlaubte die Verwendung eines Kabels aus einer Duralumin-Legierung in Innenräumen. Sein Inhalt betont die strikte Einhaltung der Anforderungen an den Querschnitt der stromführenden Leiter im Verhältnis zum Raum ihrer Anwendung:

• In Massennetzen – mindestens 2,5 mm2.
• In den Leitungen zwischen Boden- und Wohnungszählern, Abschirmungen, Abrechnungszählern – mindestens 4 mm2.
• In Verteilungsleitungen (Steigleitungen) zur Versorgung von Wohnräumen – mindestens 6 mm2.

Ab dem 20.03.2019 tritt die Konfiguration Nr. 2 in SP 256.1325800.2016 in Kraft, die die Einführung von Kabeln und Drähten mit Leitern aus Legierungen der Güteklasse 8030 und 8176 im Bau von Wohn- und Sozialgebäuden vorsieht.

Die Neuerungen erklären sich durch die neuesten Entwicklungen von OK “Rusal” und “Aluminum Association” im Vergleich zu den Legierungen. Durch umfangreiche Arbeiten konnten die Nachteile des Metalls minimiert werden, indem Änderungen am Kristallgitter des gekauften Produkts vorgenommen wurden.

Dies führte dazu, dass die fortschrittliche Duraluminiumverdrahtung eine überschätzte Festigkeit und Elastizität aufweist. Gleichzeitig blieben die bemerkenswerte Leitfähigkeit und die geringe Autorität auf demselben Niveau.

Neue Legierungen

Der oben erwähnte Erlass des Energieministeriums Nr. 968 legitimiert also die Verwendung von Duraluminiumdrähten durch die Verwendung eines Kabels aus neuen Mustern. Dies führte jedoch zu Aufgaben anderer Art.

Erstens haben die heute hergestellten Schalter Kupfer- und Messingklemmen, was den Anschluss des Duraluminiumkerns erschwert. Die zweite Aufgabe ist die Unzugänglichkeit des visuellen Unterschieds zwischen frischen und gealterten Legierungen. In der Praxis ist es bei der Installation unmöglich, zwischen ihnen zu unterscheiden. Aufgrund der Betrügereien nachlässiger Verkäufer werden auf dem Markt Drähte einer alten Norm zu den Preisen einer neuen angeboten.

Die oben genannten Legierungen 8030 und 8176 haben im Vergleich zu den früher verwendeten die besten physikalischen und chemischen Eigenschaften und sind in Bezug auf den Brandschutz am wenigsten unsicher.

Die wichtigsten Mängel der “alten Verkabelung”

Die alten Duraluminiumleitungen wurden in einer Zeit verlegt, als es in den Wohnungen der Russen noch keine starken Energieverbraucher gab: Waschmaschinen, Küchenmaschinen, Staubsauger, Mikrowellenherde und andere fortschrittliche Technik. So ist der Querschnitt der Adern einfach nicht für diese Lasten ausgelegt, was in der Tat eine häufige Voraussetzung für Brände wird.

Der Betrieb ist aus den folgenden Gründen nach wie vor unsicher:

• Hohe “Kriechrate”.
• geringe Plastizität.
• hohe Temperaturschwelle.
• Neigung zur Vorschädigung von Kontakten durch eine chemische Reaktion.
• Korrosionserscheinungen in Verbindung mit einigen anderen Materialien (Stahl, Messing).

Kriechen

Alte Duralumin-Legierungen der Marke 1350 “kriechen” unter Belastung. Dies bezieht sich auf den langsamen Prozess der Zerstörung.

Das moderne Duralumin zeichnet sich durch eine höhere Kriechbeständigkeit aus, die der von Kupfer nahe kommt. Ein ähnlicher Effekt ist auf den erhöhten Gehalt an Eisenpartikeln zurückzuführen.

Kunststoff

Aluminiumdraht der Marke 1350 wurde ausschließlich im Zustand der Kaltverfestigung H19 verwendet. In diesem Zustand erlangt die Legierung eine gewisse Festigkeitsgrenze, die nur wenig über der Streckgrenze liegt. Abgesehen davon beträgt die Größe der bedingten Dehnung nur 1,5-2%. Dies erklärt die überschätzte “Zerbrechlichkeit” der Duraluminiumadern und ihre Auswirkung auf eine Kerbe und eine Delle in der Ebene.

Gesund! Die Kaltverfestigung ist eine technologische Verfestigung der Eigenschaften von Metallen, die im Zuge der plastischen Zerstörung infolge der kühlen Verarbeitung unter Belastung auftritt.

Zu Ihrer Information: Die Eigenschaften der Duralumin-Legierungen der Sorten 8030 und 8176 haben die Bedeutung einer bedingten Dehnung, deren Größe nicht weniger als 10% beträgt.

Thermische Ausdehnung

Unter dem Einfluss der Temperatur vergrößert sich das Volumen der Duraluminiumdrähte. Beim Abkühlen verengt es sich und erhält sein ursprüngliches Volumen zurück. Im Vergleich zu anderen Leitern (Kupfer, Messing, Stahl), mit denen es in Kontakt kommt, ist dieser Indikator höher. Infolge der auftretenden Spannungen kommt es zu einer plastischen Zerstörung, die zu einer Verkleinerung der Kontaktfläche und zu einer noch stärkeren Erwärmung führt.

Der Wert der thermischen Ausdehnung von Duraluminiumdrähten hängt praktisch nicht von den Daten des Legierungsstoffs oder der gewählten Technologie ab. Der Ausgleich der entstehenden Mikrospalte erfolgt durch die Verwendung spezieller Kontaktvorrichtungen, die aus Materialien mit den engsten Ausdehnungseigenschaften hergestellt werden.

Schutzfilmbildung

Wie bereits erwähnt, bildet sich auf dem frischesten Aluminiumhobel sofort eine schützende Oxidschicht. Einerseits schützt sie die Legierung vor dem Auftreten oxidativer Prozesse. Andererseits wird sie zu einem Hindernis mit einer spezifischen dielektrischen Störung. Außerdem hängt seine Dicke genau von der Temperatur und der Feuchtigkeit der umgebenden Luft ab.

Bei einer durchschnittlichen Raumtemperatur (21-25 °C) beträgt die Dicke des Schutzfilms 2-50 nm. Infolge der mechanischen Beanspruchung beim Anziehen mit einer Druckschraube “bricht” sie durch. Bei der Verwendung optimaler Anschlussklemmen wird die Inkonsistenz daher als nicht lebendig angesehen.

Galvanische Korrosion

Die Anfälligkeit für galvanische Korrosion ist nicht nur für die alte Duraluminiumverdrahtung gefährlich, sondern auch für die Leiter aus anderen Metallen, die mit ihr in Kontakt stehen. Wenn sie sich in einer feuchten Umgebung befinden, hat der Prozess der galvanischen Paarung die Möglichkeit zu beginnen, was zu dem oben erwähnten Oxidationszyklus führt. Infolgedessen wird die Qualität des Kontakts verschlechtert, was zu Überhitzung und Feuer führen kann.

Das Problem wird durch eine solche Technik gelöst, die Einführung von speziellen Anschlussklemmen oder Kontaktschmierung.

Fazit

Die wichtigsten Voraussetzungen für das Auftreten von Bränden im Jahr 2019 wurden genannt: eine unvorsichtige Berufung mit Feuer – 71,3%, Nicht-Einhaltung der Regeln und das Gerät von elektrischen Geräten – 10,5%, in der Tat, 49.638 Brände sind.

Alte Duralverkabelung ist ein Grund, über die Erhöhung des Brandschutzes in der eigenen Wohnung nachzudenken. Und zwar dann, wenn Sie eine dekorative oder ernsthafte Reparatur durchführen wollen.