Legura bakra i kositra

Koji čimbenici određuju hoće li se kao materijal vodiča kabela koristiti bakar ili aluminij?

Pri odabiru materijala vodiča kabela, korištenje bakra i aluminija uglavnom je pod utjecajem sljedećih čimbenika:

1. Provodljivost
   Vodljivost bakra: Vodljivost bakra je oko 100% IACS (International Annealed Copper Standard), što je puno više od vodljivosti aluminija (oko 61% IACS). To čini bakar prikladnijim za scenarije koji zahtijevaju visoku vodljivost.
   Vodljivost aluminija: Usprkos nižoj vodljivosti, aluminij je lagan i niska cijena čini ga konkurentnim u mnogim scenarijima.
   2. Mehanička svojstva
   Mehanička čvrstoća bakra: Bakar ima visoku vlačnu čvrstoću, dobru otpornost na zamor i nije ga lako slomiti savijanjem ili vibracijama. Pogodan je za scenarije koji zahtijevaju visoku mehaničku čvrstoću (kao što su kabeli za dizala i rudarski kabeli).
   Mehanička čvrstoća aluminija: Aluminij je mekši i ima lošu otpornost na zamor, te može zahtijevati veću površinu poprečnog presjeka kako bi se nadoknadio njegov nedostatak mehaničkih svojstava.
   3. Težina
   Težina bakra: bakar je oko 70% teži od aluminija, tako da možda neće biti ekonomičan kada se koristi na velikim udaljenostima ili scenarijima koji zahtijevaju malu težinu.
   Težina aluminija: Svojstva male težine aluminija čine ga povoljnijim u scenarijima koji zahtijevaju smanjenje težine, kao što su zrakoplovi i dalekovodi za prijenos električne energije.
   4. Trošak
   Cijena bakra: Bakar je obično oko tri puta skuplji od aluminija, tako da bakreni kabeli imaju višu početnu cijenu.
   Cijena aluminija: Aluminij ima nižu cijenu, što ga čini privlačnijim za projekte s ograničenim proračunom.
   5. Otpornost na koroziju
   Otpornost bakra na koroziju: Bakar ima dobru otpornost na koroziju u većini okruženja, ali može utjecati na okruženja koja sadrže sumpor.
   Otpornost aluminija na koroziju: Na površini aluminija formira se sloj zaštitnog filma od aluminijevog oksida, ali može biti potrebna posebna obrada (kao što je premaz) u visokoj vlažnosti ili kiselim sredinama.
   6. Scenariji primjene
   Primjena bakra: Prikladno za scenarije koji zahtijevaju visoku pouzdanost i performanse, kao što su visokonaponski kabeli, ožičenje u zgradama i industrijska oprema.
   Primjena aluminija: Uglavnom se koristi u scenarijima koji zahtijevaju malu težinu i niske troškove, poput visokonaponskih dalekovoda i vanjskih nadzemnih kabela.
   7. Spajanje i instalacija
   Izvedba bakrene veze: Bakreno ožičenje ima veću pouzdanost, a spojeve nije lako olabaviti ili pregrijati.
   Učinkovitost aluminijske veze: Aluminijski vodiči zahtijevaju posebne terminale ili tretmane (kao što je sprječavanje puzanja i oksidacije) prilikom ožičenja.

Uobičajene vrste kabela (kao što su niskonaponski kabeli, visokonaponski kabeli, kabeli od optičkih vlakana itd.) su prikladni za koje specifične scenarije?

1. Niskonaponski kabel

Značajke: Radni napon obično nije veći od 1 kV, materijal vodiča je uglavnom bakar ili aluminij, a izolacijski materijal je obično PVC ili XLPE.

Scenariji primjene:
Distribucija električne energije u zgradama: koristi se za distribuciju električne energije u stambenim i poslovnim zgradama, kao što su rasvjeta, utičnice i druga niskonaponska oprema.

Industrijska uporaba: spajanje niskonaponske opreme unutar tvornice.

Upravljački kabel: niskonaponski sustav upravljanja i prijenos signala.

2. Kabel srednjeg napona

Značajke: Raspon radnog napona obično je od 1kV do 35kV, a često se koristi u lokalnim distribucijskim mrežama.

Scenariji primjene:
Urbana distribucija električne energije: koristi se za distribuciju električne energije od trafostanica do sekundarne distribucijske mreže u gradovima ili industrijskim područjima.

Industrijsko područje: kao što je napajanje za opremu srednjeg napona kao što su rudnici i luke.

Proizvodnja energije vjetra: povežite vjetroturbine i električne mreže.

3. Visokonaponski kabel

Značajke: Raspon radnog napona obično je od 35 kV do 220 kV i više, s visokim zahtjevima za dizajn, a izolacijski materijali su uglavnom XLPE ili izolacija od uljanog papira.

Scenariji primjene:
Prijenos električne energije na velike udaljenosti: koristi se za visokonaponske dalekovode za prijenos električne energije iz elektrana u gradove.

Priključak trafostanica: spojiti elektrane, trafostanice i distribucijske mreže.

Teška industrijska oprema: osigurava napajanje za visokonaponsku opremu.

4. Kabel ultra visokog napona

Značajke: Radni napon prelazi 220kV, tehnologija je složena, a obično se koriste plinska izolacija ili posebni izolacijski materijali.

Scenariji primjene:
Sustav prijenosa električne energije na velike udaljenosti: međuregionalni i međunacionalni dalekovodi.

Ključni energetski projekti: poput dalekovoda nuklearnih elektrana i velikih hidroelektrana.

5. Kabel od optičkih vlakana

Značajke: Koristi optičke signale za prijenos podataka, s prednostima kao što su velika propusnost, mali gubici i anti-elektromagnetske smetnje.

Scenariji primjene:
Telekomunikacijske mreže: okosnice mreže, gradske mreže i pristupne mreže.

Internetska komunikacija: međusobno povezivanje podatkovnog centra, kućni širokopojasni pristup.
Industrija i nadzor: mreža industrijske automatizacije, sustav sigurnosnog nadzora.
Posebno okruženje: visoko elektromagnetsko područje koje mora biti otporno na smetnje.

6. Oklopljeni kabel

Značajke: s metalnim zaštitnim slojem, izvrsne performanse protiv elektromagnetskih smetnji.
Scenarij primjene:
Industrijska kontrola: sprječava smetnje signala, koristi se u sustavima upravljanja kao što su PLC, DCS.
Medicinska oprema: prijenos signala visoke preciznosti.
Audio i video prijenos: spriječiti šum signala.

7. Kabel otporan na vatru i kabel koji usporava plamen

Značajke: Kabel otporan na vatru može nastaviti opskrbljivati ​​strujom u požaru, a kabel koji usporava plamen može usporiti širenje vatre.
Scenarij primjene:
Sigurna mjesta: visoke zgrade, podzemne željeznice, zračne luke, tuneli itd.
Sustav za hitne slučajeve: protupožarne pumpe, rasvjeta za slučaj opasnosti i komunikacijski sustavi.

8. Specijalni kabel

Značajke: dizajnirani prema posebnim okruženjima ili potrebama, materijali i strukture imaju specifične funkcije.
Uobičajene vrste i primjene:
Rudarski kabeli: pogodni za teška okruženja u rudnicima, otporni na habanje i visoki napon.
Podmorski kabeli: koriste se za podmorsko napajanje ili prijenos podataka.
Kabeli otporni na visoke temperature: koriste se u okruženjima s visokim temperaturama kao što su zrakoplovi i čeličane.