Ситуация с алюминиевыми сплавами. Сравниваем кабели ВВГ, АВВГ, АсВВГ

Что вы знаете про алюминиевую электропроводку? Наверняка вы скажете — это старые, запрещенные провода, от которых хорошего не жди. И будете правы. Но знаете ли вы, что алюминий в домашней проводке снова разрешили? Но, как всегда, все решают нюансы, о которых мы поговорим в статье. Речь пойдет про кабель с токопроводящими жилами (ТПЖ) из алюминиевой катанки марок 8176 и 8030. Этот материал называют проще — алюминиевый сплав.

Сегодня расскажу, как так получилось, что алюминий вновь разрешен, в чем его особенность и почему он так медленно внедряется. А главное — я покажу фото кабеля из нового алюминиевого сплава, а потом протестирую и сравню его с «обычными» алюминием и медью.

Несколько лет назад я уже высказывал свое мнение по этой теме в статье «Старый новый алюминий».

В статье я буду исследовать и испытывать отрезки реального кабеля таких марок:

• ВВГ нг (А)-LS 3x2,5 с медной жилой;
• АВВГ нг (А)-LS 3x4 с ТПЖ из обычного «старого» алюминия;
• АсВВГ нг (А)-LS 3x4 с ТПЖ из алюминиевогосплава.

Кабели с медными жилами номинальным сечением 2,5 мм² и жилами из алюминия и сплава сечением 4 мм², которые я буду испытывать, обладают плюс-минус одинаковым сопротивлением и допустимым длительным током, поэтому сравнить их — отличная идея.

В конце статьи будет подробная сравнительная таблица с данными из ГОСТ, а также измеренными и рассчитанными параметрами. Там я сделаю окончательные выводы.

Нормативная документация на алюминиевую проводку

Как обычно, заходим с нормативной документации. Чтобы не забивать статью скриншотами, рекомендую при чтении держать наготове такие ГОСТы:

• ГОСТ 31996-2012. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия. Это основной ГОСТ, по которому делаются кабели для стационарной прокладки. В том числе с медными, алюминиевыми жилами и жилами из сплавов.
• ГОСТ 22483-2021. Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров. Тут указаны главные параметры любого кабеля — толщина изоляции и сопротивление жилы.
• ГОСТ 31565-2012. Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности. Пожалуй, единственное, что мы извлечем из этого ГОСТа в контексте данной статьи, — кабели для прокладки в жилых помещениях должны быть с типом исполнения «нг-LS» (не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением). Стоит сказать, что пожарная безопасность не зависит от материала жилы, а зависит в основном только от материала наружной оболочки.
• ГОСТ Р 58019-2017. Катанка из алюминиевых сплавов марок 8176 и 8030. Технические условия. Тут подробно рассказано про химический состав, механические и электрические свойства новых сплавов.
• ГОСТ 7229. Кабели, провода и шнуры. Метод определения электрического сопротивления токопроводящих жил и проводников. Это справочный ГОСТ, поскольку методика измерения, приведенная в нем, основана на оборудовании, которое давно не выпускается. Я применяю другую методику, читайте статью до конца.
• ГОСТ 1579-93 (ИСО 7801-84). Проволока. Метод испытания на перегиб. Этот ГОСТ привожу тоже для справки — для его применения нужна специальная лабораторная установка. Кстати, Приказ Минэнерго № 968 упоминает этот ГОСТ. В приказе сказано, что по методике этого ГОСТ «токопроводящие жилы должны быть стойки к не менее чем 15 перегибам на угол 90° от исходного положения в обе стороны».

История вопроса

Напомню вкратце, как развивались события.

В октябре 2017 года вышел Приказ Министерства энергетики №968, посвященный, в частности, электропроводке в зданиях с токопроводящими медными жилами или жилами из алюминиевых сплавов. Там сказано, что в целях повышения безопасности и надежности «электропроводка должна быть выполнена кабелями и проводами, не распространяющими горение, с токопроводящими жилами из меди или сплава алюминия». Кроме того, не скрывается цель, с которой этот приказ был издан: «создать необходимые предпосылки для производства и широкого использования инновационной кабельно-проводниковой продукции на основе алюминиевых сплавов».

В то же время в ПУЭ-7 (п. 7.1.34, первый и последний абзацы) говорилось: «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами.

До 2001 года по имеющемуся заделу строительства допускалось использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами. (…) В жилых зданиях сечения медных проводников должны соответствовать расчетным значениям, но быть не менее указанных в табл. 7.1.1.».

В декабре 2017 года указанные абзацы были вычеркнуты из ПУЭ-7 приказом Министерства энергетики № 1196. Таким образом, противоречие было устранено, и медь перестала быть полноправным хозяином в жилых зданиях.

Если не принимать во внимание Приказ №1196, который вычеркнул два абзаца про медь и один пункт про ЛЭП напряжением выше 500 кВ, можно сказать, что с 2003 года ПУЭ ни разу не менялись.

С 20 марта 2019 года вступил в силу приказ Министерства строительства и ЖКХ №588, который разрешил использовать проводку с жилами из алюминиевой катанки марок 8176 и 8030 для проектирования и монтажа электросетей.

После этого алюминиевые сплавы марок появились в ГОСТ 31996-2012 (изм. 1), СП 256.1325800.2016 (изм. 2, 3), а также в свежей версии ГОСТ 22483-2021 на жилы кабелей.

Продвижение новых сплавов инициировано российской алюминиевой компанией «РусАл», которая приложила немалые усилия по лоббированию перечисленных документов. Сейчас компания является монополистом на рынке сплавов марок 8176 и 8030.

Кабель, ТПЖ в котором сделана из сплава, имеет в названии букву «с». В нашем случае — АсВВГ.

Какие преимущества у новых сплавов?

Главное и единственное отличие кабелей АВВГ от АсВВГ — жилы. Точнее, материал, из которого они сделаны, — в АсВВГ применяется алюминиевый сплав. В остальном кабели могут быть любыми по конструкции, сечению и количеству жил, классу пожарной безопасности и т. д.

В интернете множество статей, где хвалят кабели со сплавами 8ххх. Там что-то говорят про ползучесть, вес и цену. Но никакой конкретики. Давайте без дифирамбов оценим, насколько хорош новый алюминий по сравнению со «старым».

Механические свойства сплава

Применение сплава позволило до некоторой степени решить проблемы «старого» алюминия — текучесть, ломкость, нестабильность при воздействии температуры и времени.

Новые сплавы делают на основе первичного алюминия марки не ниже А5Е по ГОСТ 11069, путем добавления легирующих элементов согласно таблице 2 ГОСТ Р 58019-2017.

В сплав добавлены такие компоненты:

• железо, которое решило проблему текучести алюминия и добавило прочности на растяжение;
• медь, которая делает стабильным сопротивление в условиях высоких температур;
• магний, который обеспечивает более надежный контакт в соединении;
• кремний и цинк, которые улучшают прочностные характеристики.

Вывод: благодаря улучшению прочностных характеристик кабели из сплава более надежны и пожаробезопасны по сравнению с обычным алюминием.

Масса

Алюминий вообще примерно на 70% (в 3,3 раза) легче меди. Однако, тут речь идет об удельной массе, и сравнивать одинаковые по объему куски меди и алюминия в контексте статьи некорректно.

Более правильно сравнивать с электротехнической точки зрения массы жил, обладающих примерно одинаковым сопротивлением. Как вы уже поняли, я буду взвешивать отрезки ТПЖ длиной 1 м от кабелей ВВГ, АВВГ, АсВВГ, которые у меня есть.

Для начала, применяя формулу цилиндра и данные по плотности меди и алюминия, я рассчитал теоретическую массу этих отрезков: для меди 2,5 мм² — 22,2 г, для алюминия 4 мм² — 10,8 г.

Реальные массы получились такими:

• медь — 20,64 г;
• алюминий — 10,40 г;
• сплав — 10,53 г.

Вывод: при одинаковых электрических характеристиках масса кабеля с ТПЖ из алюминия или из сплава будет примерно в 2 раза ниже, чем масса кабеля с медной ТПЖ. По мне — сомнительный плюс, который может «пригодиться» лишь логистам и грузчикам, поднимающим бухты на этаж.

Цена

Я проанализировал данные с разных сайтов и спросил пару знакомых, которые много занимаются покупкой/продажей кабеля. В итоге могу сказать, что стоимость одинаковых по сечению кабелей ВВГ/АВВГ/АсВВГ можно выразить как 100/30/50.

Думаю, вы понимаете, что главное преимущество кабеля АВВГ — его цена, которая примерно в 3 раза ниже, чем у аналогичного медного кабеля. Однако у него есть важное ограничение — его применение в жилищном строительстве ограничено, я говорил об этом выше. Поэтому в дело вступает АсВВГ, который «всего лишь» в 2 раза дешевле медного кабеля, но может применяться без ограничений.

Тут настало время разоблачить лукавство тех, кто продвигает новый сплав. Все цифры выше — для одинакового сечения, но такие кабели обладают разным допустимым током. Эквивалентные по току кабели ВВГ и АсВВГ отличаются по цене примерно на 35%.

Вывод: цена — самое главное и, пожалуй, единственное преимущество кабелей АсВВГ с ТПЖ из сплавов. Особенно это заметно на больших объемах строительства. Из этого преимущества вытекает еще одно, неочевидное: из-за низкой стоимости алюминия он менее привлекателен для хищений.

Недостатки

Какие бы чудесные добавки ни присутствовали в сплаве — от большинства проблем, присущих алюминию, избавиться не удалось. Недостатков больше, чем достоинств, поэтому давайте остановимся на них подробнее.

Сопротивление может быть выше

Это главный электрический параметр любой жилы. Для начала скажу, что у «старого» алюминия сопротивление более чем на 60% (примерно в 1,63 раза) выше, чем у меди. Это видно из ГОСТ 22483-2021 (табл. 3). Разумеется, речь идет об эквивалентных номинальных сечениях ТПЖ — например, для пары «медь 2,5 мм²/алюминий 4 мм²».

В свою очередь, в примечании к этой таблице указано, что «Для однопроволочных жил из алюминиевого сплава, имеющих то же номинальное сечение, что и алюминиевые жилы, значение электрического сопротивления, указанное в таблице 3, должно быть умножено на коэффициент 1,162, если иное не установлено в договоре между изготовителем и заказчиком».

Это означает, сплав за счет добавок имеет сопротивление на 16,2% выше, чем у алюминия, и примерно на 80% выше, чем у меди! Сколько это в омах? Соотношение АВВГ/АсВВГ для сечения 2,5 мм² будет 12,1/14,06 Ом, для 4 мм² — 7,4/8,6 Ом.

Тут можно придраться к исходным данным и точности расчетов, но факт налицо: сопротивление одинаковых ТПЖ из сплава и алюминия отличается не в пользу сплава.

Более того. На сайте «Кабельного альянса» можно скачать каталог «Кабели силовые с жилами из алюминиевого сплава». Там допустимое сопротивление еще больше, для 2,5 мм² — 14,85 Ом, для 4 мм² — 9,1 Ом.

Сопротивление медной катанки и катанки из сплава отличается примерно на столько же. Чтобы это проверить, достаточно узнать из ГОСТ Р 53803-2025 (табл. 5) максимальное удельное сопротивление медной катанки, и аналогичный параметр из ГОСТ Р 58019-2017 (табл. 4) для сплава. Соответствующие значения равны 0,0175 и 0,287 Ом·мм²/м.

Вывод: высокое сопротивление — существенный минус нового сплава. Это плохая новость по понятным причинам — чем больше сопротивление жилы, тем меньший ток она способна пропустить без перегрева. Но есть и хорошая новость, читайте статью дальше.

Сечение

Из предыдущего минуса вытекает следующий: для обеспечения идентичности электрических параметров (речь о сопротивлении) сечение алюминиевой жилы и жилы из сплава должно быть выше, чем медной.

Не поленюсь сказать еще раз о важном моменте, которым пренебрегают почти все авторы, сравнивающие медь и алюминий: нельзя сравнивать жилы меди и алюминия одного сечения. Я уже говорил — сравнивать нужно сечения, обладающие схожей «пропускающей способностью». Этот параметр — допустимые токовые нагрузки — указан в ГОСТ 31996-2012 (табл. 19 — для кабелей с медными жилами и табл. 21 — для кабелей с алюминиевыми жилами и жилами из алюминиевого сплава). В ПУЭ (гл. 1.3) это называется термином, который мне нравится больше, — допустимый длительный ток (ДДТ).

Мне до сих пор не понятно, почему у кабелей с жилами из алюминия и из сплава одинаковые ДДТ (ГОСТ 31996-2012, табл. 21)? И это при том, что максимальные сопротивления для одного номинального сечения у них отличаются в 1,162 раза. Значит, и тепловые потери, и нагрев увеличатся соответственно. Может быть, подскажете в комментариях?

По идее, для обеспечения работы без перегрева на длительном допустимом токе сечение ТПЖ из сплава должно быть увеличено. Думаю, для этого не обязательно выпускать изменения в ГОСТ — ведь производитель может не применять коэффициент 1,162, который позволяет ГОСТ в качестве послабления. А может сам, добровольно, уменьшить сопротивление (применить коэффициент 1 вместо 1,162) путем увеличения сечения. Тем более что диаметр алюминиевых жил и жил из сплава сечением менее 10 мм² не ограничен ни снизу, ни сверху.

И это — обещанная хорошая новость. По моим данным, большинство производителей, что-бы уменьшить сопротивление до приемлемого уровня, увеличивают сечение ТПЖ. Именно это и произошло при измерениях моего образца кабеля АсВВГ: фактическое сечение ТПЖ из сплава оказалось выше, чем у ТПЖ из алюминия. А фактическое сопротивление — ниже!

Подключение и эксплуатация

Будем честны: застройщики, которые продают населению квартиры «стройвариант», стремятся, чтобы себестоимость квартиры была как можно ниже. С тех тор, как был разрешен кабель АсВВГ, его стали применять при «черновом монтаже». Редко кто оставляет инженерные системы «как есть», ставит мебель и начинает жить в новой квартире. Кто-то сразу, кто-то через время после покупки начинает капитальный ремонт, который обязательно включает в себя полную либо частичную замену электрики. Как минимум — всегда нужно перенести или добавить пару розеток.

И тут начинаются проблемы, из-за которых пожаробезопасность скатывается в прошлый век. Поскольку купить пару метров кабеля АсВВГ — большая проблема, модернизация проводки будет производиться либо кабелем АВВГ, либо медью. В идеале, у кого есть деньги, выкинет весь кабель АсВВГ из квартиры и поставит проверенный медный кабель.

Читайте по теме мою статью «Соединение алюминия и меди: рейтинг способов и испытания».

Испытания и сравнения кабелей ВВГ, АВВГ и АсВВГ

В таблицу я внес много разных данных. Некоторые из них на первый взгляд не связаны друг с другом, но дают общую картину об отрезках кабелей и об отличиях между ними.

Пояснения по строкам таблицы:

1 – диаметр внешней оболочки, измеренный штангенциркулем. Поскольку у кабелей ВВГ и АВВГ внешняя оболочка состоит из двух частей, указаны по два значения.

2 – диаметр ТПЖ в изоляции. Измерение проводилось для того, чтобы рассчитать толщину изоляции жилы.

3 – диаметр ТПЖ, измерялся для расчета толщины изоляции и сечения жилы.

4 – рассчитанное сечение ТПЖ. Напоминаю, что это значение может отличаться от номинального, и это отклонение нигде не нормируется. Как правило, оно отличается от номинального в меньшую сторону, поскольку для производителя главное — выдержать сопротивление.

5 – номинальное сечение жилы, которое нужно лишь для идентификации жилы и кабеля.

6, 7 – толщина изоляции. Видно, что рассчитанная толщина изоляции жилы кабеля ВВГ и АВВГ лишь незначительно превышает норму (ГОСТ 31996-2012, табл. 3). Но в кабеле АсВВГ результат выше нормы более чем в 1,5 раза — с огромным запасом.

8 – реальная длина моих образцов кабеля.

9 – допустимый длительный ток кабеля, взят из ГОСТ 31996-2012 (табл. 19, 21, многожильный, на переменном токе в воздухе). Привел этот параметр, чтобы показать идентичность данных образцов.

10, 11 – данные для расчета сопротивления. Измерение проводится тем же методом, что в омметре: при помощи блока питания задается стабильный ток, затем милливольтметром измеряется напряжение и затем рассчитывается сопротивление. Отличие от обычного омметра — используется повышенный стабильный ток (3 и 5 А, результат одинаковый) и точный чувствительный вольтметр.

12 – пересчет значения напряжения на 1 км.

13, 14 – расчетное и максимальное сопротивление ТПЖ (ГОСТ 22483-2021, табл. 3). Обратите внимание — все кабели с хорошим запасом выдерживают этот главный параметр. Но АсВВГ опять лучше всех — несмотря на послабления из-за наличия примесей в сплаве, о которых я писал выше, производитель «перебдел». За счет повышенного сечения ТПЖ ее сопротивление сильно лучше нормы.

15, 16 – расчетная и измеренная масса ТПЖ. Информация о плотности взята для «теоретической» меди и алюминия. Массы отличаются, т. к. у реальной жилы и плотность другая, и объем.

Вывод

Если говорить о розеточных цепях и цепях освещения, медь до сих пор — гораздо более надежный проводник электроэнергии, чем алюминий. Даже с учетом появления новых сплавов. Поэтому кабели ВВГ еще очень долго будут закладываться в проекты жилых домов, несмотря на лоббирование со стороны производителей. Считаю, применение нового сплава в обозримом будущем — удел только массового бюджетного строительства.

Образцы кабеля предоставила Татьяна Миллер, независимый эксперт-поставщик кабельной продукции.