Латунь или медь: проводимость, шины N/PE и клеммные блоки в щите

Латунь или медь — вопрос, возникающий, когда видишь в щите латунную нулевую шину рядом с медными жилами и медными наконечниками. Латунь проводит ток, но примерно в 3,5–4 раза хуже меди. При этом она более твердая, лучше держит резьбу и дешевле в обработке. Поэтому в электричестве каждый материал имеет свое место: медь – там, где ток идет через небольшое сечение, латунь – там, где важна прочность резьбы и есть запас сечения.

Ниже сравнение проводимости в цифрах и таблицах, почему латунная шина на 80 А имеет такое сечение, где в щите лучше медь, а где латунь, и как соединять их между собой без нагрева и окисления.

Проводит ли латунь ток: проводимость в цифрах

Латунь – сплав меди с цинком (обычно 58–70 % меди). Цинк делает металл более твердым, но ухудшает проводимость.

То есть да, латунь проводит ток, и соединения через нее работают, но при одинаковом сечении латунная деталь греется заметно сильнее медной. Поэтому латунные токопроводящие детали делают более массивными. Точное значение зависит от марки: чем больше в сплаве цинка, тем ниже проводимость.

Латунные шины N и PE: почему они такие толстые

Нулевые и защитные шины в щитах чаще всего латунные: у них много винтовых зажимов, и латунная резьба не сминается при многократной затяжке. Разницу в проводимости компенсируют сечением. Считаем, какому сечению меди соответствует латунная шина по сопротивлению:

Шину подбирают по току ввода и количеству линий. К примеру, для квартирного щита с вводом 40–63 А хватает шины 6,5×9 мм на 80 А. Распределительные шины 5–15 отверстий и клеммные блоки на 2–5 полюсов (несколько изолированных шин в одном корпусе для L, N, PE) — в разделе шины и клеммные блоки. Как смонтировать шину в статье распределительная шина в щите.

Клеммные блоки и пример подбора шины

Что такое клеммный блок

Клеммный блок – это несколько изолированных распределительных шин в одном корпусе: на каждую шину (фазу, ноль или PE) заводят вводный проводник, а из нее расходятся ответвления на автоматы и линии. В каталоге есть блоки на 2, 3, 4 и 5 полюсов с шинами 6,5×9 мм (80 А), 7×12 мм (160 А) и 10×15 мм (250 А), на 7, 10, 12 или 15 отверстий на каждую шину. Блок удобен, когда нужно в одном месте собрать и развести L, N и PE: шины изолированы друг от друга корпусом, а случайно коснуться токопроводящих частей тяжелее, чем на открытых шинах.

Пример: шина для щита частного дома

Ввод — трехфазный, автомат 32 А, в щите 14 групп: освещение, розетки, котел, бойлер, насос. Понять, какую суммарную нагрузку допускает такой вводной аппарат, поможет таблица мощности автоматов в кВт.

1. Ток ввода 32 А — подходит наименьшая шина 6,5×9 мм на 80 А, запас более чем вдвое.
2. Линий на ноль – 14, на PE – 14. С запасом 20–30 % нужно по 17–18 отверстий – то есть две шины N по 10 отверстий или одна на 15 плюс одна на 5, и так же для PE.
3. Если в щите есть УЗО на группы, нули групп после каждого УЗО собирают на отдельной шине – они не должны соединяться с общей шиной N.
4. Медные жилы 1,5–2,5 мм² заводят в отверстия шины напрямую, гибкие — с гильзами.

Медная шина здесь не нужна: при токе ввода 32 А латунная шина 6,5×9 мм имеет многократный запас. Медные шины оправданы на больших токах — во вводно-распределительных устройствах и силовых шкафах, где важен каждый миллиметр сечения. Они также незаменимы для постоянного тока, где требуются силовые DC-шины для АКБ.

Где в щите медь, а где латунь

Кабельные наконечники из латуни для обжима практически не используют: латунь более твердая и менее пластичная, поэтому при прессовании не облегает проволочки так плотно, как медь. Силовые наконечники делают из меди, а для защиты от окисления — луженые, подробнее в статье луженые медные наконечники. Латунь как материал кабельных вводов по сравнению с полиамидом. полиамидные или латунные кабельные вводы.

Механика: почему для винтовых деталей выбирают латунь

Проводимость — не единственное свойство, важное для контакта. Винтовой зажим работает годами под постоянным прижимом, и здесь на первый план выходит механика:

• Твердость. Латунь заметно твердее мягкой электротехнической меди. Резьба в латунной шине не сминается, когда винт затягивают и отпускают десятки раз при переработке щита.
• Ползучесть. Мягкая медь под постоянным давлением винта с течением времени немного «течет», и прижим слабеет. Латунь держит форму лучше, поэтому зажим более стабильный.
• Обработка. Латунь хорошо точится и сверлится: шины с десятками отверстий и нарезанной резьбой изготавливать проще и дешевле, чем из меди.
• Стоимость. Цинк дешевле меди, поэтому при одинаковом объеме латунная деталь дешевле.

Именно поэтому в одном щите рядом и без конфликта работают медные жилы, медные луженые наконечники и латунные шины: каждый материал стоит там, где его свойства наиболее полезны.

Коррозия и окисление: медь, латунь, луда

• Медь на воздухе темнеет: оксидная пленка тонкая и на контакт под прижимом влияет мало, но во влажных помещениях и на открытых контактах окисление накапливается. Луженая (покрытая оловом) медь более устойчива.
• Латунь в сухом щите стабильная. Во влажной среде с агрессивными примесями может терять цинк с поверхности (обесцинкование) – поэтому для улицы и влажных помещений латунные детали часто никелируют.
• Медь и латунь между собой совместимы: оба — медные сплавы, гальваническая пара между ними слабый. Медную жилу или медный наконечник можно зажимать под латунный винт шины без промежуточных деталей.
• Алюминий с медью и латунью напрямую не соединяют: нужны биметаллические наконечники Al/Cu или специальные зажимы.

Как правильно соединять медь и латунь в щите

1. Убедитесь, что шина рассчитана на ток ввода с запасом.
2. Медная однопроволочная жила заводится под винт шины напрямую; гибкая — с гильзой НШВИ.
3. В одно отверстие шины один проводник, с запасом отверстий 20–30 % под будущие линии.
4. Винты затягивают умеренно: латунная резьба крепкая, но сорвать ее все равно можно.
5. Контактные поверхности – чистые, без краски и грязи; для силовых болтовых соединений – шайбы под гайку.
6. Через несколько недель работы – протяжка и проверка нагрева.

Частые вопросы

Проводит ли латунь электрический ток?

Да. Латунь – проводник, но ее проводимость составляет примерно 25–28 % от проводимости меди. Поэтому латунные токопроводящие детали делают большего сечения.

Что лучше проводит ток – медь или латунь?

Медь примерно в 3,5-4 раза лучше. Латунь выбирают не по проводимости, а по прочности резьбы и механической стойкости.

Можно ли соединять медь с латунью?

Да, это совместимые материалы. Медные жилы и наконечники зажимают на латунных шинах напрямую.

Почему нулевая шина в щите латунная, а не медная?

Из-за винтовых зажимов: латунная резьба прочнее, а более низкую проводимость компенсирует большее сечение шины.

Можно ли подключать алюминиевый провод к латунной шине?

Напрямую – нет, через биметаллический наконечник Al/Cu или переходный зажим.

Источники

• Copper Development Association – электропроводность меди и медных сплавов
• IEC 60228 – жилы кабелей