एल्यूमीनियम वायरिंग: फायदे और नुकसान

2024 लेखक: Aaron Duncan | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 03:44

केवल दो धातुओं का व्यापक रूप से विद्युत के संवाहक के रूप में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, आवासीय भवनों और औद्योगिक और औद्योगिक सुविधाओं दोनों में। उसी समय, मुख्य रूप से सोवियत काल में एल्यूमीनियम वायरिंग लोकप्रिय थी। आधुनिक निर्माण में, यह धातु विद्युत संचार बिछाने के लिए निषिद्ध है, इसे तांबे द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

आधी सदी पहले, विद्युत नेटवर्क पर भार आज की तुलना में इतना अधिक नहीं था। उस समय की अपरिवर्तनीय विशेषताएं एक रेफ्रिजरेटर, एक टीवी, कई गरमागरम लैंप थीं। अच्छी आय वाले परिवारों ने वैक्यूम क्लीनर, लोहा, फर्श लैंप खरीदे। यह सब 1.5 मिमी के क्रॉस सेक्शन के साथ वायरिंग को पूरी तरह से झेलता है2।

हालांकि, प्रगति लगातार आगे बढ़ रही है, इसे अब रोका नहीं जा सकता है। अब, लगभग हर घर में एक कंप्यूटर है, जो विशेषताओं के आधार पर इतनी कम बिजली की खपत नहीं करता है। आप यहां माइक्रोवेव ओवन, स्वचालित वाशिंग मशीन और अन्य आधुनिक टेलीविजन और घरेलू उपकरण भी जोड़ सकते हैं।

इस संबंध में, एल्युमीनियम के और अधिक दोहन की उपयुक्तता के बारे में एक वाजिब प्रश्न उठता हैएक अपार्टमेंट या एक निजी घर में वायरिंग। आइए इसका पता लगाने की कोशिश करें, लेकिन पहले - एक संक्षिप्त सैद्धांतिक भाग।

थोड़ा सा सिद्धांत

हम सभी भौतिकी के पाठों से जानते हैं कि विद्युत प्रवाह आवेशित कणों की एक क्रमबद्ध गति है, जो कि इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो एक विद्युत क्षेत्र की ताकतों से प्रभावित होते हैं। ये कण, कंडक्टर के साथ चलते हुए, अनिवार्य रूप से प्रतिरोध नामक प्रतिरोध का सामना करते हैं, जिसे ओम (ओम) में मापा जाता है।

और चूंकि कंडक्टर बेलनाकार होते हैं, प्रतिरोध की गणना इस सूत्र के अनुसार की जाती है: r=l / s, कहा पे:

• r - कंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध (ओम);
• ρ - कंडक्टर सामग्री की विद्युत प्रतिरोधकता (ओममिमी2/m);
• l - कंडक्टर की लंबाई (एम);
• s कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है (मिमी2)।

यह इस कारण से है कि एल्युमीनियम और तांबे का उपयोग किया जाता है - कम प्रतिरोधकता के कारण। एल्यूमीनियम के लिए, r 0.0294 ohmmm²/m है, तांबे के लिए यह r - 0.0175 ohmmm^{2/m से थोड़ा कम है।}

एल्यूमीनियम तारों पर विद्युत आवेशों के संचलन के दौरान यह गर्म हो जाता है। और प्रतिरोध जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक गर्मी होगी। और यह कोई अच्छा काम नहीं करता है। इसके अलावा, तापमान एक अन्य संकेतक पर निर्भर करता है - वर्तमान घनत्व, सूत्र द्वारा निर्धारित: \u003d I / s, जहां:

• δ - वर्तमान घनत्व, (ए/मिमी2);
• मैं - वर्तमान मूल्य, (ए);
• एस - कंडक्टर क्रॉस-सेक्शनल एरिया, (मिमी2)

कौन सी धातु बेहतर हैकेवल अपार्टमेंट और निजी घरों की विद्युत तारों के लिए उपयुक्त है? एल्यूमीनियम और तांबे के गुणों पर विचार करें, और विश्लेषण भी करें, शायद, प्रत्येक वायरिंग के सभी फायदे और नुकसान।

एल्यूमीनियम के गुण

एल्यूमीनियम का निस्संदेह लाभ इसका कम वजन है। इस कारण से, ऐसी वायरिंग बिछाना सरल है। धातु का हल्का वजन इसके कम घनत्व के कारण होता है, जो लोहे और तांबे की तुलना में तीन गुना कम होता है। लेकिन साथ ही ताकत के मामले में भी तत्व 13 उनसे कम नहीं है।

विद्युत चालकता के साथ, सामग्री में उच्च तापीय चालकता भी होती है। हालाँकि, एल्यूमीनियम तारों को बहुत अधिक गर्म नहीं किया जा सकता है, क्योंकि धातु का गलनांक 660 ° C होता है। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली का 13 वां तत्व पृथ्वी की पपड़ी में वितरण के मामले में तीसरे स्थान पर है, सभी परमाणुओं के बीच ऑक्सीजन और सिलिकॉन को रास्ता देता है। लेकिन अन्य धातुओं की तुलना में एल्युमिनियम सबसे पहले आता है।

तांबे के गुण

कॉपर एल्यूमीनियम की तरह एक लैमेलर गुलाबी-लाल धातु है, जिसमें उच्च तापीय और विद्युत चालकता होती है। यह 1083°C पर पिघलता है और 2567°C पर उबलता है। तांबे का घनत्व 8.92 g/cm3 है। हवा के साथ बातचीत करते समय, एक घने हरे-भूरे रंग की फिल्म बनती है, जो धातु को और ऑक्सीकरण से बचाती है।

प्रकृति में, धातु अपने शुद्ध रूप में हो सकती है - इस मामले में सोने की डली कई टन वजन तक पहुंच जाती है। कॉपर अन्य यौगिकों में भी पाया जा सकता है। अक्सर ये सल्फाइड होते हैं जो तलछटी चट्टानों या सबस्ट्रेट्स में बनते हैं। यहाँ इनकम गलनांक के कारण तांबे के यौगिकों को प्राप्त करना आसान होता है।

तांबे और एल्युमिनियम की तारों की तुलना करते हुए इस धातु के एक और गुण की उपेक्षा करना असंभव है। कॉपर में सोने और ऑस्मियम के समान एक अनूठा रंग होता है। लेकिन बिजली के तारों के लिए यह ज्यादा महत्वपूर्ण है कि प्रभाव पर कोई चिंगारी न हो। यह संपत्ति धातु को आग के खतरे में वृद्धि की स्थिति में उपयोग करने की अनुमति देती है।

एल्यूमीनियम तारों के लाभ

सबसे महत्वपूर्ण लाभ, निश्चित रूप से, लागत है, जो कई उपभोक्ताओं के लिए उपलब्ध है। यही कारण है कि सोवियत काल में सभी आवासीय सुविधाएं एल्यूमीनियम तारों से सुसज्जित थीं। इसके साथ ही कुछ अन्य लाभ भी हैं:

• हल्का वजन, जो बिजली लाइनों की आसान स्थापना की अनुमति देता है, खासकर जब कई दसियों या सैकड़ों किलोमीटर तारों को रखना आवश्यक होता है।
• एल्यूमीनियम एक सुरक्षात्मक फिल्म के निर्माण के कारण ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के लिए प्रतिरोधी है।

साथ ही इसके नुकसान भी हैं, जिनकी चर्चा नीचे की जाएगी।

एल्यूमीनियम तारों के नुकसान

धातु की नाजुकता को एक विशेषता ऋण माना जा सकता है। इस कारण से, ज़्यादा गरम करने पर तारों का टूटना असामान्य नहीं है।

आमतौर पर, एल्युमीनियम वायरिंग का सेवा जीवन 30 वर्ष से अधिक नहीं होता है, जिसके बाद वायरिंग को अद्यतन करने की आवश्यकता होती है। अन्य नुकसानों में यह ध्यान देने योग्य है:

• उच्च प्रतिरोधकता और गर्मी की प्रवृत्ति। इस संबंध में, विद्युत तारों के लिए क्रॉस सेक्शन वाले तारों का उपयोग करने की अनुमति नहीं है16 मिमी से कम2 (पीयूई आवश्यकताएँ, 7वां संस्करण)।
• इस तथ्य के कारण कि तार अक्सर गर्म और ठंडे हो जाते हैं, संपर्क कनेक्शन समय के साथ ढीले हो जाते हैं।
• तारों को ऑक्सीकरण से बचाने वाली फिल्म में कम विद्युत चालकता होती है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, एल्यूमीनियम तारों में अभी भी फायदे से ज्यादा कमजोरियां हैं। आइए देखें कि तांबे के उपयोग से चीजें कैसी होती हैं।

तांबे की तारों के फायदे

एल्यूमीनियम वायरिंग केवल एक छोटे से भार का सामना कर सकता है, एक उच्च धारा इसके लिए अवांछनीय है। तांबे के एनालॉग के बारे में क्या नहीं कहा जा सकता है। इसके तार झुकने के लिए प्रतिरोधी हैं, जिसके कारण वे लंबे समय तक संचालन के दौरान टूटते नहीं हैं। इसके अलावा, यह बेहतर विद्युत चालकता पर ध्यान देने योग्य है, और ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाएं किसी भी तरह से सभी तारों के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती हैं।

1mm तांबे का तार2 2 kW के भार को सहने में सक्षम। और यह एल्यूमीनियम समकक्ष की तुलना में दो गुना अधिक है। सेवा जीवन के लिए, यह काफी लंबा है। यदि एल्यूमीनियम तारों के लिए यह 30 वर्ष से अधिक नहीं है, तो तांबे के समकक्ष के लिए यह आधी सदी तक है।

तांबे के तारों का लचीलापन इंस्टॉलेशन को बहुत आसान बनाता है। इसके अलावा, इस तरह के तारों को विद्युत फिटिंग (सॉकेट, स्विच इत्यादि) से कनेक्ट करना सबसे आसान है। और कम प्रतिरोध के कारण, वर्तमान नुकसान 1.3 गुना कम हो जाता है।

तांबे के तारों के नुकसान

तांबे की तारों का मुख्य और शायद एकमात्र दोष इसकी उच्च लागत है। परहाई-टेक तारों का उपयोग करने की आवश्यकता है जिसमें एक विशेष ब्रेड में कई किस्में संलग्न हैं, अंतिम कीमत एल्यूमीनियम समकक्ष से दोगुनी हो सकती है।

क्या कॉपर को एल्युमिनियम के साथ मिलाया जा सकता है?

कभी-कभी सभी एल्युमीनियम तारों को नहीं, बल्कि उसके केवल एक हिस्से को बदलना आवश्यक हो जाता है। इस मामले में, जब एक तांबे के कंडक्टर का चयन किया जाता है, तो एल्यूमीनियम कंडक्टर के संपर्क से बचा नहीं जा सकता है। इस तरह के कनेक्शन से एक निश्चित जोखिम होता है, जिसके परिणामस्वरूप आपातकालीन स्थिति उत्पन्न हो सकती है।

बात यह है कि ऑपरेशन के दौरान तारों पर ऑक्साइड फिल्म बन जाती है, जिससे कंडक्टरों के बीच कनेक्शन सुनिश्चित हो जाता है। लेकिन प्रत्येक धातु के अपने विद्युत रासायनिक गुण होते हैं। समय के साथ, प्रतिरोध क्रमशः बढ़ता है, तार अधिक गर्म होते हैं, जिससे अंततः आग लग सकती है।

परेशानियों से बचा जा सकता है, और इसके लिए एल्यूमीनियम और तांबे के तारों को जोड़ने के लिए कुछ नियमों का पालन करना पर्याप्त है:

• यौगिक "अखरोट";
• बोल्ट कनेक्शन;
• टर्मिनल;
• पैड।

यह विभिन्न कंडक्टरों के जंक्शन पर ओवरहीटिंग से बचाएगा। केवल किसी भी मामले में इस तरह की कनेक्शन विधि को घुमाने की अनुमति नहीं है, क्योंकि इससे अधिक गर्मी होती है और परिणामस्वरूप, आग लग जाती है।

अखरोट का जोड़

पुराने एल्युमिनियम वायरिंग को नए से बदलकर, आप उस विकल्प का उपयोग कर सकते हैं जो पहले से ही समय की कसौटी पर खरा उतरा है। विशेष क्लिप के उपयोग के कारण इसे इसका विशिष्ट नाम मिला।

तार कनेक्शन विशेष प्लेटों द्वारा प्रदान किया जाता है, जो 3 टुकड़ों तक हो सकता है। तारों को क्लैंपिंग बोल्ट के साथ तय किया गया है। उल्लेखनीय है कि इस पद्धति से कंडक्टरों के सीधे संपर्क को बाहर रखा जाता है, क्योंकि वे प्लेटों के माध्यम से जुड़े होते हैं।

बोल्ट कनेक्शन

बोल्ट के साथ वायरिंग कनेक्शन कोई कम विश्वसनीय नहीं है। अखरोट की तरह थोड़ा, लेकिन एक अंतर है। एल्यूमीनियम और तांबे के तार एक बोल्ट पर जुड़े होते हैं, उनके बीच सीधे संपर्क को रोकने के लिए उनके बीच केवल एक वॉशर रखा जाता है। फिर सब कुछ एक नट के साथ सुरक्षित रूप से तय हो गया है। अंत में, कनेक्शन अच्छी तरह से अछूता होना चाहिए।

टर्मिनल

वैगो टाइप स्प्रिंग टर्मिनल का उपयोग उन मामलों के लिए उपयुक्त है जहां सभी तारों को बदलने की आवश्यकता होती है। उनका मुख्य लाभ वसंत तंत्र के कारण तारों को बन्धन की आसान स्थापना और सुविधा है। एल्यूमीनियम तारों को तांबे से जोड़ने से ठीक पहले, आपको पहले दोनों कंडक्टरों को किनारों से 13-15 मिमी की लंबाई तक पट्टी करना होगा। उसके बाद, यह तार को माउंटिंग होल में रखने और एक छोटे लीवर से इसे ठीक करने के लिए रहता है।

केवल यह ध्यान देने योग्य है कि ऐसे टर्मिनलों का उपयोग प्रकाश व्यवस्था के लिए तारों के संबंध में किया जा सकता है। एक बड़े भार के कारण स्प्रिंग्स ज़्यादा गरम हो जाते हैं और परिणामस्वरूप, संपर्क की गुणवत्ता बिगड़ जाती है। तदनुसार, विद्युत चालकता कम हो जाती है।

पैड

एल्यूमीनियम के तारों को तांबे के तारों से जोड़ने के लिए ब्लॉक का उपयोग करना सबसे अच्छे तरीकों में से एक है। कनेक्टर धातु की सलाखों के साथ ढांकता हुआ से बना बार जैसा दिखता है औरअंदर क्लैंपिंग के लिए टर्मिनल ब्लॉक। आपको बस इतना करना है कि तारों को अच्छी तरह से हटा दें, उन्हें छेदों में डालें और उन्हें एक क्लैंप के साथ नीचे दबाएं।

उच्च शक्ति उपभोक्ताओं का उपयोग करते समय यह विकल्प उपयुक्त है। भारी भार का सामना करने के लिए प्लेटें काफी मोटी हैं। इस तरह के संबंध के लिए धन्यवाद, व्यावहारिक रूप से कोई समान नहीं है।

उपयोगी टिप्स

कुछ आसान टिप्स यह तय करने में मदद करेंगे कि कौन सी वायरिंग बेहतर है - कॉपर या एल्युमिनियम? एक तीन-तार केबल को सॉकेट्स में जाना चाहिए (एक ग्राउंड वायर की आवश्यकता होती है)। इस मामले में, सॉकेट से फर्श तक की दूरी कम से कम 300 मिमी होनी चाहिए। लेकिन लाइटिंग वायरिंग के लिए आपको ग्राउंड वायर का इस्तेमाल करने की जरूरत नहीं है, यानी दो तार काफी हैं।

यह अत्यधिक हतोत्साहित किया जाता है, विशेष रूप से एल्यूमीनियम तारों के मामले में, केवल एक सर्किट को लोड करने के लिए - इसे कई लाइनों में विभाजित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, केवल बाथरूम एक वेंडिंग मशीन से जुड़ा है, केवल रसोई दूसरे से जुड़ा है, तीसरा केवल प्रकाश व्यवस्था के लिए जिम्मेदार है, आदि।

अपने घर या अपार्टमेंट के लिए सेल्फ-डिजाइनिंग वायरिंग के दौरान, यदि संभव हो तो, आपको तांबे के तारों का चयन करना चाहिए। सबसे पहले, एक छोटे क्रॉस सेक्शन के साथ, वे बड़ी धाराओं का सामना करते हैं और बार-बार झुकने से टूटते नहीं हैं। दूसरे, हम कॉम्पैक्टनेस के बारे में बात कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, 7 या 8 kW की शक्ति वाला उपभोक्ता लें। एल्यूमीनियम तारों के लिए, कोर का क्रॉस सेक्शन 8 मिमी ² से कम नहीं होना चाहिए। केबल में तीन कोर और एक चोटी होगी - नतीजतन, तार की मोटाई 4-5 सेमी तक बढ़ जाती है। तांबे के तार का एक छोटा क्रॉस सेक्शन होता है -4 मिमी^{2, और कुल तार मोटाई 2 सेमी से अधिक नहीं है।}