O alegere dificilă - cauciucuri și fire din cupru sau aluminiu

Da, desigur, există multe diferențe între cupru și aluminiu atunci când sunt aplicate la instalațiile electrice, cum ar fi conductivitatea, greutatea și unul dintre cei mai importanți factori este costul. În ultimul secol, aluminiul era un metal mai obișnuit pentru implementarea de produse electrice, cum ar fi siguranțe, autobuze, întrerupătoare de circuit, utilizate pentru a stabili rețele interne în clădiri rezidențiale și industriale. Sub influența tendințelor moderne, mulți designeri au înlocuit în mod activ aluminiu cu cupru în produsele lor, dar recent tendințele se schimbă din nou, iar cuprul este transferat din nou în aluminiu. Vina acestei tranziții este costul ridicat al cuprului.

Foarte adesea, concepțiile greșite despre cupru și aluminiu apar datorită utilizării diferitelor branduri de metale utilizate în instalațiile electrice. În fire, pneuri și alte echipamente electrice se utilizează cupru pur. Aluminiu pur este puțin adecvat pentru utilizarea în instalațiile electrice, aici cuprul are un mare avantaj. Cu toate acestea, este necesar să se ia în considerare faptul că industria metalurgică evoluează și creează noi aliaje de metale diferite.

În consecință, diferitele proprietăți ale aluminiului (Al) se pot schimba de asemenea - totul depinde de tratament. De exemplu, Al 6101 este mai puternic decât Al 1350. Totuși, după tratamentul termic, Al 6101 se întărește și crește rezistența acestuia. Diferitele tipuri de metale, de exemplu Al 6101 și Al 1350, pot avea proprietăți diferite în comparație cu cuprul pur (Cu). Prin urmare, în procesul de proiectare, este foarte important să se cunoască proprietățile materialelor pentru o anumită utilizare.

Proprietățile conductorilor

Masa, secțiunea transversală, costul - trei factori principali la alegerea unui material conductor. Cu toate acestea, este necesar să se ia în considerare și alți factori. De exemplu, factorii de încălzire - cum se va schimba conductivitatea cu încălzirea, cât de mult se vor extinde metalul și altele. După cum se știe, atunci când sunt încălzite, metalele se extind, respectiv, dacă acest factor nu este luat în considerare, este posibil să se obțină deformarea punctelor de contact. Această proprietate este deosebit de importantă atunci când se utilizează aluminiul sau aliajele sale, deoarece coeficientul său de dilatare termică, în funcție de aliaj, este cu aproximativ 42% mai mare decât cel al cuprului. Dar este de remarcat și faptul că coeficientul de transfer al căldurii aluminiu este mai mare decât cel al cuprului.

Solutiile gasite destul de simple - au marit suprafata anvelopei din aluminiu, care, la randul sau, au crescut productia de caldura, iar cand sa incalzit, anvelopele nu au fost deformate. La proiectare, indiferent de tipul de material conductiv, trebuie acordată o atenție deosebită conexiunilor fiabile ale conductorului. Acest lucru este necesar pentru a preveni deteriorarea calității contactelor în timp și pentru a preveni deformarea în timpul expansiunii termice și în fluaj.

O concepție greșită este că aluminiul este moale și trebuie să utilizeze conectori speciali pentru compresie în timpul instalării. Aluminiu poate avea nevoie de o acoperire specială pentru a reduce oxidarea. Acest lucru se datorează faptului că oxidarea poate avea un efect semnificativ asupra conductivității materialului chiar și în cazul compusului Al-Al. Pentru a preveni procesul de oxidare, conductoarele (care se aplică cuprului și aluminiului) sunt adesea acoperite cu staniu sau argint, deoarece aceste materiale au o bună conductivitate și nu sunt predispuse la oxidare sub influențe atmosferice.

Coroziunea, care apare atunci când se utilizează metale diferite într-un sistem, poate fi, de asemenea, suficientă. Al reacționează electrochimic cu cupru la umiditate ridicată (umiditatea acționează ca un electrolit). Conductorii din cupru și aluminiu cu știfturi de cablu sunt localizați în conectori, care după sudare prin frecare și încapsulată pentru a preveni procesele de coroziune din compusul Al-Cu. Conectarea corectă permite evitarea maximă a proceselor de coroziune. Al și cuprul sunt metale compatibile, dar nu uitați că, dacă sunt conectate incorect, pot apărea procese de coroziune.

Greutate și conductivitate electrică

Poate că nu ultimul factor în alegerea între conductorii de aluminiu și cupru este conductivitatea lor electrică. Da, desigur, cuprul are o conductivitate mai bună pe unitatea de volum, dar aluminiul este mai ușor, și acesta este plusul său mare. Potrivit lui Uwe Shenk, manager al Helukabel - "Al netratat este de aproximativ 70% mai usor decat Cu. Și anvelopele și cablurile din aluminiu sunt cu aproximativ 60% mai ușoare decât cele din cupru. "

Cu toate acestea, indicatorul principal este încă conductivitatea. Gradul Al Al6101 are aproape jumătate din conductivitatea Cu (56%). Diferența dintre raportul de conductivitate și masă electrică arată astfel: pentru o jumătate de kilogram de Al există aproximativ 1,85 kg de Cu. De exemplu, ansamblul de anvelope din cupru cântărește 550 de kilograme, iar aluminiu 300 de lire sterline. Această diferență de greutate poate ajuta la salvarea nu numai a materialelor, ci și a transportului și chiar încărcării-descărcării.

Utilizarea cuprului și a aluminiului în diverse instalații electrice

Aluminiu în instalațiile electrice

Practic, în întreaga lume se utilizează în liniile de transmisie a liniilor de transmisie și a comutatoarelor. Acest lucru este cauzat de o greutate și un preț mai redus în comparație cu Cu, ceea ce face posibilă reducerea numărului de suporturi de linii de înaltă tensiune în transmisia de energie electrică pe distanțe considerabile.

În instalațiile de iluminat și în diferite conectori, contactele din alamă au fost utilizate anterior. Acum ele sunt înlocuite în mod activ cu contacte din aluminiu.

Cupru în instalații electrice

Este foarte răspândit în instalațiile electrice de comunicații - aici este principala plus flexibilitate, deoarece facilitează instalarea în zone complexe și nu se rupe.

Motoarele și transformatoarele electrice - datorită faptului că aceste dispozitive trebuie să aibă dimensiunile minime și performanțele maxime și deoarece conductivitatea și flexibilitatea cuprului sunt mult mai bune decât aluminiul, aproape toți producătorii de motoare electrice și transformatoare o folosesc în produsele lor.

Utilizarea reciprocă a cuprului și a aluminiului

Ambele materiale pot fi utilizate în mod activ pentru cablare în clădiri. În secolul trecut, toate rețelele interne au fost realizate cu fire de aluminiu. Acest lucru a făcut posibilă economisirea semnificativă, deoarece lungimea cablului ar putea ajunge la câțiva kilometri. În clădirile rezidențiale moderne, cuprul este utilizat pentru instalarea cablajelor. Avantajele sale sunt de asemenea evidente - o mai bună conductivitate (o secțiune transversală mai mică) și o mai bună elasticitate.

Mulți au un stereotip că cablurile și anvelopele din aluminiu sunt rele. Dar, cu aplicarea corectă a acestora, puteți economisi bani și obțineți o bună conductivitate.

Astfel de dispozitive electrice precum autobuzele electrice, transformatoarele, cablurile electrice folosesc și ambele materiale.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare