Haben Sie sich jemals gefragt, welches Kabel besser ist: Kupfer oder Aluminium? Dieser Artikel enthält einen detaillierten Vergleich von Kupfer- und Aluminiumkabeln und zeigt ihre Vor- und Nachteile auf. Von Widerstandsfähigkeit und Dehnbarkeit bis hin zu Kosten und Korrosionsbeständigkeit erfahren Sie, wie jeder Kabeltyp in verschiedenen Szenarien abschneidet. Am Ende werden Sie wissen, welches Kabel für Ihre Bedürfnisse geeignet ist, sei es für eine lange Lebensdauer oder für kostengünstige Lösungen. Entdecken Sie die Schlüsselfaktoren, die die Wahl zwischen diesen beiden wichtigen Materialien in der Welt der Elektrotechnik beeinflussen.
Der spezifische Widerstand von Aluminiumkabeln ist etwa 1,68 Mal höher als der von Kupferkabeln.
Die Dehnungsrate von Kupferlegierungen beträgt 20-40%, die Dehnungsrate von Elektrokupfer liegt bei über 30%, während die von Aluminiumlegierungen nur 18% beträgt.
Die zulässige Spannung bei Raumtemperatur für Kupfer ist 7-28% höher als die für Aluminium. Vor allem bei hohen Temperaturen ist der Unterschied in der Spannung zwischen den beiden sogar noch größer.
Aluminium ist nach wiederholtem Biegen bruchanfällig, Kupfer hingegen nicht. Auch der Elastizitätsindex ist bei Kupfer etwa 1,7-1,8 Mal höher als bei Aluminium.
Der Kupferkern ist resistent gegen Oxidation und Korrosion, während der Aluminiumkern anfällig für Oxidation und Korrosion ist.
Aufgrund des geringen spezifischen Widerstands ist die zulässige Strombelastbarkeit (der maximale Strom, der durchfließen kann) von Kupferkernkabeln bei gleichem Querschnitt etwa 30% höher als die von Aluminiumkernkabeln.
Aufgrund des geringen spezifischen Widerstands von Kupferkernkabeln haben sie einen geringeren Spannungsabfall, wenn der gleiche Strom durch den gleichen Querschnitt fließt.
Daher kann es bei gleicher Übertragungsdistanz eine höhere Spannungsqualität gewährleisten; oder anders ausgedrückt, unter zulässigen Spannungsabfallbedingungen können Kupferkernkabel Strom über größere Entfernungen übertragen, d.h. sie haben ein größeres Versorgungsgebiet, was für die Planung von temporären Stromversorgungsnetzen von Vorteil ist und die Anzahl der benötigten Versorgungspunkte reduziert.
Bei gleichem Strom ist die Wärmeentwicklung von Kupferkabeln mit gleichem Querschnitt wesentlich geringer als die von Aluminiumkabeln, was den Betrieb sicherer macht.
Da Kupfer im Vergleich zu Aluminiumkabeln einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist, haben Kupferkabel einen geringeren elektrischen Energieverlust, was offensichtlich ist. Dies ist von Vorteil für die Verbesserung der Effizienz der Stromerzeugung und den Schutz der Umwelt.
Die Verbindungen von Kupferkabeln sind stabil und verursachen keine Unfälle aufgrund von Oxidation. Die Verbindungen von Aluminiumkernkabeln sind oft instabil und können aufgrund des erhöhten Übergangswiderstands und der Erhitzung durch Oxidation Unfälle verursachen. Daher ist die Unfallrate viel höher als bei Kupferkabeln.
Der Preis von Kupferstäben ist 3,5-mal so hoch wie der von Aluminiumstäben, und das spezifische Gewicht von Kupfer ist 3,3-mal so hoch wie das von Aluminium, so dass Aluminiumkernkabel viel billiger sind als Kupferkernkabel und sich für Projekte mit geringem Kapitaleinsatz oder für die vorübergehende Stromversorgung eignen.
Das Gewicht von Aluminiumkernkabeln beträgt 40% des Gewichts von Kupferkernkabeln, was zu geringeren Bau- und Transportkosten führt.
Aluminium reagiert schnell mit Luftsauerstoff und bildet eine Oxidschicht, die eine weitere Oxidation verhindert. Daher sind Aluminiumleiter das Material der Wahl für Hochspannungsleitungen mit großem Querschnitt und großen Spannweiten.
Kupferdraht hat einen geringeren Widerstand. Aluminiumdraht hat einen höheren Widerstand als Kupferdraht, aber er leitet die Wärme schneller ab als Kupferdraht.
Obwohl Aluminiumkernkabel sehr preiswert sind, haben Kupferkabel in der Kabelstromversorgung, insbesondere im Bereich der unterirdischen Kabelstromversorgung, herausragende Vorteile.
Die Verwendung von Kupferkabeln für die unterirdische Stromversorgung zeichnet sich durch eine niedrige Unfallrate, Korrosionsbeständigkeit, hohe Zuverlässigkeit sowie eine einfache Konstruktion und Wartung aus. Dies ist auch der Grund, warum in China hauptsächlich Kupferkabel für die unterirdische Stromversorgung verwendet werden.
Kabel und Drähte können mit Kupfer- oder Aluminiumkern versehen sein, aber für zivile Gebäude sollten Kabel oder Drähte mit Kupferkern verwendet werden. Kabel oder Drähte mit Kupferseele sollten an den folgenden Orten verwendet werden:
(1) Entflammbare und explosive Bereiche;
(2) Wichtige öffentliche Gebäude und Wohngebäude;
(3) Besonders feuchte Orte und Orte, die Aluminium korrodieren;
(4) Orte mit einer hohen Konzentration von Menschen;
(5) Wichtige Datenräume, Computerräume und wichtige Lagerräume;
(6) Mobile Geräte oder Orte mit starken Vibrationen;
(7) Andere Orte mit besonderen Vorschriften.
Für Steuerkabel sollten Kupferleiter verwendet werden. Für Stromkabel, die in den folgenden Situationen verwendet werden, sollten Kupferleiter verwendet werden:
(1) Stromkreise, bei denen eine hohe Zuverlässigkeit der Verbindung gewährleistet sein muss, wie z. B. bei der Erregung von Motoren, wichtigen Stromquellen, mobilen elektrischen Geräten usw;
(2) Raue Arbeitsumgebung mit starken Vibrationen, Explosionsgefahr oder ätzenden Stoffen;
(3) Feuerbeständige Kabel;
(4) In der Nähe von Hochtemperaturgeräten angeordnet;
(5) Öffentliche Einrichtungen mit hohen Sicherheitsanforderungen;
(6) Wenn ein größerer Arbeitsstrom erforderlich ist, muss die Anzahl der Kabel erhöht werden.
Mit Ausnahme von Produkten, die nur mit Kupferleitern ausgestattet sind und bei denen die Verwendung von Kupferleitern vorgeschrieben ist, kann das Leitermaterial des Kabels entweder Kupfer oder Aluminium sein.
A 25m 2 Kupferkabel, die oberirdisch verlegt werden, dürfen eine Stromstärke von 120 A und eine Leistung von 67 KW aufweisen, während sie bei direkter Erdverlegung 110 A und 61 KW betragen. Ein 35m 2 Kupferkabel ist ein Strom von 147A, 82KW und ein Strom von 130A, 75KW erlaubt. Ein 35m 2 Aluminiumdraht, wenn durch 30% reduziert, ist ein Strom von 103A, 57KW erlaubt; und ein Strom von 91A, 53KW.
Nicht so gut wie eine 25m 2 Kupferkabel (die Kapazität basiert auf dreiphasigen 380V, Cosφ=0,85; bei einphasigen 220V, Cosφ=0,85, sollte die Kapazität mit 1/3 multipliziert werden); Kupferleiter haben eine bessere thermische Stabilität im Vergleich zu Aluminiumleitern, und der Nennstrom ist auch eine Stufe höher, was bedeutet, dass ein 10 Quadratmillimeter großer Kupferleiter einem 16 Quadratmillimeter großen Aluminiumleiter entspricht. Kupfer hat auch eine bessere Korrosionsbeständigkeit, Zugfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit als Aluminium.
In der "Spezifikation für den Bau und die Abnahme von Sammelschienengeräten für die Installation elektrischer Anlagen" ist dies eindeutig festgelegt: Wenn sich Sammelschienen mit Sammelschienen, Sammelschienen mit Abzweigleitungen und Sammelschienen mit elektrischen Klemmenanschlüssen überlappen, sollte die Behandlung der überlappenden Oberfläche die folgenden Anforderungen erfüllen:
Im Freien, bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit oder in Räumen mit korrosiven Gasen auf der Stromschiene muss verzinnt werden; in trockenen Räumen ist ein direkter Anschluss möglich.
Direkte Verbindung.
In geschlossenen und trockenen Räumen sollte der Kupferleiter verzinnt werden. Im Freien oder in Innenräumen, wo die relative Luftfeuchtigkeit nahe 100% liegt, sollte eine Kupfer-Aluminium-Übergangsplatte verwendet werden, und das Kupferende sollte verzinnt werden. Dementsprechend können für die Verbindung von Kupferkabeln mit Aluminiumkabeln Kupfer-Aluminium-Steckverbinder und für die Verbindung von Kupferkabeln mit Aluminiumdrähten Kupfer-Aluminium-Klemmen verwendet werden, wobei das Kupferende verzinnt sein muss usw.
Bei der Festlegung der Spezifikationen für den Einsatz von Drähten und Kabeln (Leiterquerschnitt) sollten generell Auswahlbedingungen wie Erwärmung, Spannungsverlust, wirtschaftliche Stromdichte und mechanische Festigkeit berücksichtigt werden.
Erfahrungsgemäß wird bei Niederspannungsleitungen mit größeren Lastströmen der Querschnitt in der Regel zuerst nach den Erwärmungsbedingungen ausgewählt und dann der Spannungsverlust und die mechanische Festigkeit geprüft; bei Niederspannungsbeleuchtungsleitungen, die höhere Anforderungen an das Spannungsniveau stellen, kann der Querschnitt zuerst nach den zulässigen Spannungsverlustbedingungen ausgewählt werden, und dann werden die Erwärmungsbedingungen und die mechanische Festigkeit geprüft.
Obwohl Aluminiumkabel billiger sind, haben Kupferkabel herausragende Vorteile im Bereich der Kabelstromversorgung, insbesondere bei der unterirdischen Kabelstromversorgung. Die Verwendung von Kupferkabeln für die unterirdische Stromversorgung zeichnet sich durch eine niedrige Unfallrate, Korrosionsbeständigkeit, hohe Zuverlässigkeit sowie eine einfache Konstruktion und Wartung aus.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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