Cuprul este cel mai obișnuit metal din industria electrotehnică. Avantajele cuprului sunt: rezistența specifică scăzută (# 961; = 0,0172 - 0,0175 Ohm × mm² / m); rezistență mecanică suficient de mare (rezistență temporară la tracțiune de 25-40 kg / mm2); rezistenta la coroziune; bună lucrabilitate; ușurința lipirii și sudării.
În acele domenii de inginerie electrică, unde este necesară o rezistență mecanică ridicată, rezistență la duritate și rezistență la abraziune, se utilizează cupru solid (cupru tare) din cupru. Astfel de cupru este utilizat pentru fabricarea firelor pentru linii de transmisie aeriene, colectori de contact, dispozitive de comutație cu bare de colecție, plăci colectoare pentru mașini electrice. Cuprul solid, încălzit la 400 - 700 ° C, și apoi răcit, devine moale. MM de cupru moale trece la fabricarea de sârmă rotundă și secțiune transversală dreptunghiulară, vene de cabluri, fire de înfășurare.
Aliajele pe bază de cupru - bronz și alamă s-au găsit în inginerie electrică.
Bronzul este un aliaj de cupru cu staniu. siliciu, fosfor, beriliu, cadmiu și alte elemente - are o rezistență mecanică mai mare și duritate decât cupru (bronz sârmă rezistență la tracțiune de 80 - 135 kg / mm²). Bronzul are o conductivitate electrică mai scăzută în comparație cu cuprul (10 - 95% față de cupru).
Alamatul - un aliaj de 50-70% cupru și 30-50% zinc - este folosit ca material structural. Alama este bine prelucrată prin tăiere, merge la fabricarea pieselor prin întindere și ștanțare.
Aluminiul se clasează pe locul trei în conductivitate electrică după argint și cupru (# 961; = 0,029 ohm × mm² / m).
Aluminiu este inferior cuprului și proprietăților mecanice. Rezistența la rupere din aluminiu AM are o rezistență la tracțiune de 18 kg / mm². Pentru a crește rezistența mecanică a aluminiului, acesta este topit cu siliciu, fier și magneziu. Pentru firele de linii aeriene, unul dintre aceste aliaje este utilizat: aldreys (0,3-0,5% magneziu, 0,4-0,7% siliciu, 0,2-0,3% fier și restul de aluminiu). Rezistența la rupere a aldrei este de 35 kg / mm². Pe liniile electrice sunt de asemenea utilizate sârme din oțel-aluminiu, ale căror miez este un set de fire din oțel. În exterior, miezul de oțel este acoperit cu sârmă de aluminiu. În inginerie electrică, aluminiu este utilizat pentru fabricarea firelor, anvelope rotunde și rectangulare, folie de aluminiu pentru condensatoare și carcase pentru unele modele de cabluri.
Oțelul se caracterizează printr-o rezistență mecanică mare. Oțelul utilizat ca material conductor conține carbon de 0,10-0,15% și are o rezistență la tracțiune de 70 până la 75 kg / mm2. Rezistența oțelului este de aproximativ 0,1 ohm × mm² / m, adică oțelul are o conductivitate electrică de 6 până la 7 ori mai mică decât cuprul.
Spre deosebire de cupru și aluminiu, oțelul este un material mai ieftin și mai puțin limpede. Un dezavantaj major al oțelului este rezistența scăzută la coroziune. Pentru a proteja oțelul de coroziune, acesta este acoperit cu un strat de metal mai rezistent (de exemplu, zinc). Din moment ce oțelul este un număr de materiale feromagnetice, atunci când un conductor de oțel curge curent alternativ afectează fenomenul efectului de suprafață. Aceasta se explică prin faptul că rezistența activă a conductorului la curent alternativ este mai mare decât curentul direct. Prin urmare, pe baza condițiilor pentru încălzirea permisă a firelor, curentul alternativ pentru fire și autobuze trebuie aplicat mai puțin decât un curent constant. În plus, în conducta de oțel inclusă în circuitul de curent alternativ, există o pierdere de putere a histerezisului.
Oțelul este utilizat în ingineria electrică pentru fabricarea firelor, a anvelopelor, a rețelelor de împământare, a șinelor pentru tramvaie și a căilor ferate electrificate.
Pentru economisirea cuprului se folosesc conductoare bimetalice. Stratul interior al conductorului bimetalic formează un oțel, peste care se aplică un strat de cupru fierbinte sau galvanic. Ambele metale formează un conductor monolitic. Cuprul reprezintă 50% din greutatea firului. Rezistența la tracțiune a unui conductor bimetalic este de 55 - 70 kg / mm2.
Sursa: Kuznetsov MI "Fundamentele Ingineriei Electrice" - ediția a IX-a, revizuită - Moscova: Școala superioară, 1964 - 560p.
Citiți de asemenea
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: