Каковы преимущества использования медных и алюминиевых проводников?

алюминиевый кабель

Медь и алюминий чаще всего используются в качестве электрических проводников в электрических кабелях из-за их низкого сопротивления и отличной проводимости.Эти металлы пластичны и относительно устойчивы к коррозии, но они также обладают различными свойствами, которые делают их полезными для различных применений.Медь является наиболее проводящим из двух металлов, фактически из наиболее часто встречающихся чистых металлов, только серебро обладает большей проводимостью, но оно значительно дороже и не такое прочное.

Медь определена как эталон электропроводности – Международному стандарту отожженной меди (IACS) с удельным сопротивлением меди 1,724 мкОм·см при 20°C присвоено значение 100 %.Добавление примесей или деформационное упрочнение меди при вытяжке отрицательно повлияют на проводимость меди.В то время как медные сплавы иногда производятся для повышения твердости меди, где пластичность нежелательна, или для повышения прочности на растяжение, износостойкости при изгибе и термостойкости, следствием этих дополнительных легирующих материалов является снижение проводимости.

Алюминий широко доступен и предлагает более дешевую альтернативу меди для проводников.Спрос на медь непостоянен, а цена значительно колеблется, в то время как цена на алюминий гораздо более стабильна.Несмотря на то, что алюминиевый проводник имеет проводимость примерно на 61% меньше, чем медный провод того же размера, он также в три раза легче по весу, что значительно упрощает обращение с ним.По этой причине алюминий находит применение в кабелях большого размера и кабелях для воздушных линий электропередач.

Разница в проводимости означает, что необходимо использовать алюминиевый провод гораздо большего размера, чтобы соответствовать проводимости эквивалентного медного проводника.Использование проводника большего размера имеет дополнительный эффект, требующий большего количества изоляционного материала для адекватного покрытия проводника, а дополнительный размер поперечного сечения кабеля может быть ограничительным в некоторых приложениях.

Другие различия между ними включают прочность на растяжение: медь примерно в два раза выше прочности на растяжение алюминия, но стоит отметить, что, учитывая, что эквивалентный алюминиевый проводник больше и легче, часто не требуется такой же степени прочности на растяжение.Медь более теплопроводна, чем алюминий, но опять же, когда учитываются большие размеры проводников, различия уменьшаются.Чем лучше теплопроводность, тем лучше характеристики проводника при коротком замыкании.

В некоторых случаях могут использоваться алюминиевые проводники с медным покрытием, состоящие из алюминиевого сердечника с толстой медной оболочкой, соединенной с алюминием.Хотя этот тип проводника не получил широкого распространения, он сочетает в себе преимущества более легкого алюминия и более проводящей меди.Однако пластичность аналогична алюминию, а не улучшенным характеристикам меди.Этот тип проводника нашел применение в коаксиальных кабелях в качестве легкого центрального проводника.Более легкий провод позволяет использовать диэлектрический материал с меньшей плотностью для лучшего затухания.