Kategorie: Polecane artykuły » Kwestie kontrowersyjne
Liczba wyświetleń: 34821
Komentarze do artykułu: 16
Miedź lub aluminium - co jest bardziej opłacalne?
Tylko dwa metale - miedź i aluminium są szeroko stosowane jako przewodniki prądu elektrycznego. Ich zastosowanie jako takie zależy od złożonych właściwości fizycznych samych metali i ich ceny.
Fizyczne podstawy przepływu prądu elektrycznego w przewodnikach
Jak wiadomo z fizyki, prąd elektryczny jest uporządkowanym ruchem ładunków elektrycznych w przewodniku, pod wpływem sił pola elektrycznego. Podczas przenoszenia ładunków elektrycznych w przewodniku podlegają przeciwdziałaniu, które jest szacowane na podstawie wartości rezystancji elektrycznej i mierzone w omach (omach).
Rezystancja elektryczna przewodów cylindrycznych jest określona wzorem r =ρ* l / s, gdzie r - rezystancja elektryczna przewodnika, Ohm, ρ - oporność elektryczna materiału przewodnika, Ohm * mm2 / m, l - długość przewodu, m, s - pole przekroju poprzecznego przewodu, mm2
Dlatego w elektrotechnice do produkcji drutów stosuje się materiały o niskiej rezystywności (miedź, aluminium, stal).
Na przykład: Rezystywność miedzi - 0,0175 ohm * mm2/ m, rezystywność aluminium wynosi 0, 0294 Ω * mm2/ m
Czasami zamiast rezystancji elektrycznej r stosuje się wartość odwrotną - przewodność g = 1 / r, a zamiast rezystancji właściwej - przewodność właściwa γ = 1 /ρ. Przewodność elektryczna jest mierzona w Siemens (cm).
Podczas przenoszenia ładunków elektrycznych w przewodzie opór elektryczny powoduje nagrzewanie się przewodu. To nagrzewanie jest szkodliwe i podczas pracy przewodnika należy je ograniczyć, biorąc pod uwagę właściwości fizyczne przewodnika i klasę izolacji.
Temperatura w stanie ustalonym przewodnika z prądem zależy od gęstości prądu, która jest określona wzorem: δ = I / s, gdzie δ jest gęstością prądu, i / mm2, I to bieżąca wartość, a s to pole przekroju poprzecznego przewodu, mm2
Co bardziej opłaca się stosować jako przewody elektryczne - miedź lub aluminium?
Porównując trendy wzrostu kosztów aluminium i miedzi w XX i na początku XXJa wieki jest oczywiste, że koszt aluminium rośnie wolniej niż miedź. Różnica ta jest szczególnie widoczna na początku XX wieku.Ja wiek Od 2006 r. Koszt miedzi na londyńskiej giełdzie metali osiągnął 8500 USD / tonę, a aluminium — 2500 dolarów / tonę. Wynika to z poprawy i wzrostu produkcji aluminium, z niedrogimi i niedrogimi surowcami do produkcji wyrobów kablowych, co w przypadku kosztu produktu końcowego wynosi 25%.
Do miedzi - sytuacja jest inna. Rezerwy rudy miedzi pogarszają się, spada zawartość rudy miedzi, nowe złoża są ubogie w metal i trudniejsze do wydobycia. Ponadto złoża te są geograficznie bardziej niedostępne. Dlatego koszt surowców w koszcie produktu końcowego wynosi ponad 50% i nadal rośnie.
Tendencje te nie ulegają zmianie, podobnie jak porównawcza dynamika cen, ale nie przewiduje się żadnych zmian. Wszystko to przemawia na korzyść zastosowania aluminium.
Naukowe odkrycie nadprzewodnictwa a jego zastosowanie przemysłowe jest wciąż nieosiągalne dla światowej praktyki. W świetle faktu, że przewodność elektryczna aluminium jest niższa niż miedzi, przekrój drutu aluminiowego, a zatem jego objętość powinna być większa niż miedzi, a średnica drutu aluminiowego, dla tej samej gęstości prądu, powinna być o 25% większa niż miedzi.
Jednak wzrost objętości, a tym samym masy drutu aluminiowego, wyrównuje niska gęstość metalu (2,7 t / m3 — aluminium, 8,9 t / m3 — miedź). Dlatego masa drutu aluminiowego, dla tej samej gęstości prądu, jest trzy razy mniejsza niż miedź.
Jednak nie ma przyrostu masy przy zastosowaniu drutu aluminiowego zamiast miedzi, ze względu na wymagania SNIP, nie.Na przykład masa miedzi w ułożonych drutach i kablach w panelach nowoczesnego trzypokojowego mieszkania wynosi 10 kg. Waga trzyżyłowego kabla o długości 1000 metrów kabla VVG (miedź) o przekroju 1,5 mm2 wynosi 93 kg, a masa równoważnego kabla AVVG (aluminium) o przekroju 2,5 mm2 wynosi 101 kg. Korzyści ze stosowania drutów aluminiowych wynikają ze znacznie niższych cen aluminium.
Przy dzisiejszych cenach stosowanie drutów aluminiowych jest kilkakrotnie bardziej opłacalne niż miedź!
W liniach wysokiego napięcia i napowietrznych systemach kablowych od dawna stosuje się aluminium. Ale w drutach izolowanych zwiększenie średnicy rdzenia wymaga zwiększenia zużycia mieszanki plastiku PVC z kabla, którego cena (1800 USD / tonę) jest zbliżona do ceny aluminium. Im cieńsze są druty, tym większy jest porównawczy koszt izolacji elektrycznej, a korzyści z przejścia z miedzi na aluminium są niższe. Jednak przy obecnych cenach oszczędności są nadal znaczne!
Projektanci, architekci i elektrycy muszą przezwyciężyć uprzedzenia wobec zastosowania drutów aluminiowych w nowej konstrukcji. Umożliwi to zastosowanie ekonomicznego, ale pracochłonnego aluminium do okablowania paneli i przewodów do zewnętrznych punktów obciążenia (gniazd i przełączników), co przyniesie znaczne oszczędności.
Aluminiowe druty uzwojenia mogą, z zauważalnymi korzyściami, być stosowane w produkcji transformatorów małej mocy, silników elektrycznych i innych maszyn elektrycznych.
Wszystko to zdeterminuje ogromne zapotrzebowanie na aluminium na rynku światowym i wykorzystanie „skrzydlatego metalu” na ziemi.
Co o tym sądzisz? Zostaw swój komentarz do artykułu!
Zobacz także na electro-pl.tomathouse.com
: