구리 코어와 알루미늄 코어 케이블: 어느 것이 더 낫나요?

I. 구리심 케이블과 알루미늄심 케이블의 차이점은 무엇인가요?

(1) 낮은 저항률: 알루미늄 코어 케이블의 저항률은 구리 코어 케이블보다 약 1.68배 높습니다.

(2) 연성이 우수합니다: 구리 합금은 연성이 20~40%이고 전기 구리는 30% 이상이지만 알루미늄 합금은 연성이 18%에 불과합니다.

(3) 높은 강도: 상온에서 구리의 허용 응력은 알루미늄의 허용 응력보다 7~28% 더 높습니다. 이 차이는 고온에서 특히 두드러집니다.

(4) 내피로성: 알루미늄은 반복적인 사용 후 파손되는 경향이 있습니다. 굽힘반면 구리는 그렇지 않습니다. 탄성 지수 측면에서 구리는 알루미늄보다 약 1.7~1.8배 높습니다.

(5) 안정성과 내식성이 우수합니다: 구리 코어는 산화와 부식에 강한 반면, 알루미늄 코어는 산화와 부식에 취약합니다.

(6) 대용량 전류 전달 용량: 낮은 저항률로 인해 동일한 단면적의 구리심 케이블의 전류 전달 용량(최대 전류 전달 가능)은 알루미늄심 케이블보다 약 30% 더 높습니다.

(7) 발열이 적습니다: 동일한 전류에서 동일한 단면적의 구리심 케이블이 알루미늄심 케이블보다 발열량이 훨씬 적기 때문에 더 안전하게 작동할 수 있습니다.

(8) 낮은 에너지 소비: 구리의 낮은 저항률로 인해 구리 케이블의 전력 손실은 알루미늄 케이블보다 낮습니다. 이는 발전 활용도를 높이고 환경을 보호하는 데 분명하고 유익합니다.

(9) 내산화성, 내식성: 구리 코어 케이블 연결부는 안정적이며 산화로 인한 사고가 발생하지 않습니다. 알루미늄 코어 케이블 연결은 불안정하고 산화로 인한 접촉 저항 증가로 인해 종종 발열 및 사고로 이어질 수 있습니다. 따라서 구리심 케이블보다 사고 발생률이 훨씬 높습니다.

(10) 시공이 편리합니다: 구리 코어는 허용 오차가 작고 유연합니다. 굽힘 반경구리 코어는 피로에 강하고 반복적으로 구부려도 쉽게 부러지지 않아 배선이 쉽고, 구리 코어의 기계적 강도가 높고 더 큰 기계적 장력을 견딜 수있어 시공 및 배치를 크게 촉진하고 기계화 시공을위한 조건을 조성합니다.

(11) 전압 손실이 적습니다: 구리 코어 케이블의 낮은 저항률로 인해 동일한 전류가 동일한 단면을 통해 흐를 때 구리 코어 케이블의 전압 강하가 작습니다. 동일한 전송 거리는 더 높은 전압 품질을 보장 할 수 있습니다. 허용 전압 강하에서 구리 코어 케이블은 먼 거리, 즉 전원 공급 장치 적용 영역이 커서 네트워크 계획 및 전원 공급 장치 지점 수를 줄이는 데 도움이됩니다.

결론적으로 구리심 케이블은 낮은 저항률, 우수한 연성, 고강도, 내피로성, 우수한 안정성 및 큰 전류 전달 용량의 장점을 가지고 있습니다. 케이블 전원 공급, 특히 지하 케이블 전원 공급 분야에서 뛰어난 장점을 가지고 있습니다.

알루미늄 심선 케이블은 구리 심선 케이블보다 저렴하고 가볍고 운반이 용이하여 고전압, 대면적, 장경간 가공 전송에 필수적인 소재입니다.

따라서 다양한 용도와 다양한 재질로 만들어진 제품의 특성에 따라 적절한 케이블 제품을 선택해야 한다는 점을 상기시키고자 합니다.

II. 알루미늄 코어 케이블에 비해 구리 코어 케이블의 장점은 무엇인가요?

우리는 종종 구리심 케이블과 알루미늄심 케이블을 사용하지만, 많은 사용자가 구리심 케이블을 선택할지 알루미늄심 케이블을 선택할지 모릅니다.

이 둘을 명확하게 판단하기 위해 알루미늄 코어 케이블에 비해 구리 코어 케이블의 장점을 소개합니다.

(1) 강력한 전도성: 알루미늄 코어 케이블의 저항률은 구리 코어 케이블보다 약 1.68배 높습니다. 구리심 케이블의 낮은 저항률로 인해 동일한 단면적의 구리심 케이블은 알루미늄심 케이블보다 전류 전달 용량이 더 크기 때문에 일반적으로 구리심 케이블의 전도도가 알루미늄심 케이블보다 높습니다.

(2) 연성이 우수합니다: 금속은 연성이 풍부한 금, 백금, 구리, 은, 텅스텐 및 알루미늄과 같은 연성이 우수합니다. 그중 구리 합금의 연성은 20-40%이고 전기 구리의 연성은 30% 이상입니다.

(3) 탄력성이 좋습니다: 구리 케이블은 손으로 반복적으로 구부려도 쉽게 끊어지지 않고 내피로성이 강한 반면, 알루미늄은 파손되기 쉽습니다. 탄성 지수 측면에서 구리는 알루미늄보다 약 1.7~1.8배 높습니다.

(4) 우수한 항산화: 알루미늄 코어의 케이블 조인트는 불안정하고 공기 산화와 반응하여 케이블 도체 저항을 증가시켜 도체 가열 및 사고를 일으킬 수 있습니다. 그러나 구리 코어의 케이블 조인트는 더 안정적이며 산화로 인한 사고를 일으키지 않습니다. 따라서 구리심 케이블의 안정성은 알루미늄심 케이블보다 훨씬 높습니다.

(5) 낮은 전압 손실: 구리심 케이블의 저항이 낮기 때문에 동일한 단면에 동일한 전류가 흐를 때 구리심 케이블의 전압 강하가 더 작습니다. 동일한 전송 거리에서 구리심 케이블은 더 높은 전압 품질을 보장할 수 있습니다.

허용 전압 강하 조건에서 구리심 케이블 전송은 더 먼 거리까지 도달할 수 있으므로 전원 공급 범위가 넓어져 네트워크 계획에 도움이 되고 전원 공급 지점 수를 줄일 수 있습니다. 알루미늄 코어 케이블의 저항률은 구리 코어 케이블보다 높고 성능은 구리 코어 케이블보다 훨씬 떨어집니다.

(6) 쉬운 구성: 구리심 케이블의 탄성은 알루미늄심 케이블보다 훨씬 높기 때문에 반복적으로 구부려도 쉽게 끊어지지 않으며, 허용 굽힘 반경이 작아 유연성이 더 우수합니다.

따라서 포설 과정에서 구부리기가 더 쉽고 스레딩이 더 편리합니다. 또한 구리심 케이블의 기계적 강도가 높고 더 많은 외력 손상을 견딜 수 있어 시공 시 더 큰 편의성을 제공합니다.

위에서부터 구리 코어 케이블은 낮은 저항률, 우수한 연성, 높은 탄성, 우수한 산화 방지 및 큰 전류 전달 용량의 장점을 가지고 있습니다. 케이블 전원 공급에 뛰어난 장점이 있습니다.

III. 알루미늄 코어 케이블과 구리 코어 케이블의 차이점, 장점 및 단점

많은 사람들이 알루미늄 코어 케이블과 구리 코어 케이블의 장점이나 적용 위치를 구분하지 못하는 경우가 많습니다. 그래서 두 가지의 차이점, 장점, 단점을 정리해 보았습니다.

1) 알루미늄 와이어와 구리 와이어의 기본적인 차이점:

1. 구리선과 알루미늄선의 전류 전달 용량이 다릅니다.

2. 알루미늄 와이어는 상대적으로 저렴합니다.

3. 알루미늄 와이어는 무게가 더 가볍습니다.

4. 알루미늄 와이어는 기계적 강도가 약합니다.

5. 알루미늄 와이어는 연결 지점에서 산화되기 쉬우며, 연결 지점이 산화되면 온도가 상승합니다.

6. 구리선은 내부 저항이 낮습니다. 알루미늄 와이어는 구리 와이어보다 내부 저항이 높지만 열을 더 빨리 발산합니다. 주요 차이점은 전류 전달 용량과 기계적 강도가 다르다는 것입니다.

구리의 저항은 0.017이고 알루미늄은 0.029입니다. 따라서 알루미늄의 전류 전달 능력은 구리의 약 80%입니다. 구리의 기계적 강도도 훨씬 더 우수합니다.

2) 구리심 케이블과 알루미늄 케이블의 장단점 비교:

1. 구리심 케이블은 저항률이 낮습니다: 알루미늄 심 케이블의 저항률은 구리심 케이블보다 약 1.68배 높습니다.

2. 구리심 케이블은 연성이 우수합니다.

3. 구리심 케이블은 강도가 높습니다: 실온에서 허용 응력은 구리의 경우 20에 달할 수 있는 반면 알루미늄은 15.6kgt/mm입니다.².

4. 구리심 케이블은 내피로성이 뛰어납니다: 알루미늄 소재 은 반복적으로 구부리면 파손되기 쉬운 반면 구리는 그렇지 않습니다.

5. 구리 코어 케이블은 안정적이고 부식에 강합니다: 구리 코어는 산화 및 부식에 강한 반면 알루미늄 코어는 산화 및 부식에 취약합니다.

IV. 알루미늄 합금과 구리 케이블 애플리케이션 비교

1. 개요

초기에는 높은 저항률, 산화로 인한 접합부 발열, 열악한 내피로성, 전기화학적 부식, 크리프 등의 이유로 순수 알루미늄 케이블은 점차 구리 케이블을 대체하기 위해 단계적으로 퇴출되었습니다.

그러나 알루미늄 합금 소재의 특성이 향상됨에 따라 AA-8000으로 생산된 알루미늄 합금 케이블은 다음과 같습니다. 시리즈 알루미늄 특수 압착 공정 및 어닐링 처리와 같은 첨단 기술을 사용한 합금 도체가 등장했습니다.

이 유형의 알루미늄 합금 전원 케이블은 이전 순수 알루미늄 케이블의 결함을 보완하고 순수 알루미늄 케이블의 전기 화학적 부식 및 크리프 문제를 해결합니다. 알루미늄 도체알루미늄 합금 케이블의 굽힘 성능, 내피로성, 크리프 저항성, 내식성을 향상시킵니다.

이를 통해 케이블은 장시간의 과부하 및 과열에도 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다. 그 결과 관련 분야에서 이 케이블을 사용하는 제조업체가 늘어나고 있습니다.

2. 기본 성능 비교

알루미늄 합금과 구리의 물리적 특성의 차이점은 표 1에 나와 있습니다.

동일한 전기 성능 요건에서 기존의 알루미늄 합금 케이블은 구리 케이블보다 훨씬 더 큰 직경을 가집니다. 최근 몇 년 동안 케이블 제조업체는 새로운 생산 기술, 특히 고급 압축 방법을 개발했습니다.

이러한 기술은 압축을 극대화함으로써 알루미늄 합금의 체적 전도성 부족을 보완하여 알루미늄 합금 케이블의 단면을 기존 구리 케이블의 1.1~1.25배로 늘리면서도 무게는 절반에 불과하게 만들 수 있습니다.

3. 애플리케이션 비교

관련 정보를 검토하고 제조업체와 기술 교류를 진행하며 실제 현장 상황을 고려한 결과, 알루미늄 합금 케이블과 구리 케이블의 적용 요건은 다음과 같이 비교됩니다:

4. 신청 상태

1968년부터 미국 남부 케이블 회사에서 합금 전원 케이블을 개발 및 생산하기 시작했으며, 이후 미국, 캐나다, 멕시코 등의 국가에서 점진적으로 도입되어 사용되고 있습니다.

주로 공항, 군사 기지, 사무실 건물, 주거 지역, 호텔, 슈퍼마켓, 교육 기관, 스포츠 경기장, 병원, 공장 건물 등의 건설 프로젝트에 사용됩니다.

5. 고려 사항

알루미늄 합금 케이블의 사용이 확대되고 있으며 제조업체는 동등한 전기 성능을 만족한다는 전제하에 이러한 케이블의 가격이 기존 구리 코어 케이블보다 20%-40% 낮다고 주장합니다.

그러나 제조업체와의 자료 검토 및 기술 교류 결과, 알루미늄 합금 케이블 사용 시 다음 사항에 유의해야 합니다:

1. 현재 국가 "희토류 고속 알루미늄 합금 도체" 표준은 아직 도입되지 않았습니다. 제조 단위마다 기업 표준을 사용하고 있어 각기 다른 회사의 제품이 개별화되고 제품 품질이 고르지 않습니다.

2. 알루미늄 합금 케이블의 굽힘, 피로 저항, 크리프 방지 및 내식성 특성은 합금과 크게 관련이 있기 때문입니다. 재료 속성는 구리 케이블보다 재료 요구 사항이 훨씬 높습니다.

반면, 안정적인 운영을 위한 시공 요건은 구리 케이블보다 훨씬 더 까다롭기 때문에 인수 검사가 더 까다롭습니다. 재료 및 시공 품질을 보장할 수 없는 경우 향후 상당한 숨겨진 위험이 발생할 수 있습니다.

3. 현재 알루미늄 합금 케이블은 일반적으로 고온, 고진동 지역이나 모바일 장비에 사용하기에 적합하지 않다고 알려져 있습니다.

4. 케이블 끊김이 많고 케이블이 짧은 경우 알루미늄 합금 케이블에 사용되는 구리-알루미늄 조인트의 수가 많습니다. 비용 이점이 분명하지 않고 시공 요구 사항이 높아 작업량이 증가합니다.

5. 구리-알루미늄 조인트는 구리 조인트보다 길이가 길기 때문에 일부 상황에서 사용하기 위해서는 경제성을 철저히 고려해야 합니다. 예를 들어 모터 정션박스의 경우 커스터마이징이 필요할 수 있으며, 일부 전기 캐비닛 내부에 배치된 스위치의 수를 줄여야 하므로 전기 캐비닛의 수를 늘려야 할 수도 있습니다.

6. 야금 기업의 전원 공급 장치에서 알루미늄 합금 케이블의 사용은 제한적이며 사용 시간이 짧기 때문에 수명을 알 수 없습니다. 구리 케이블의 수명은 일반적으로 30년 이상이며 알루미늄 합금 케이블이 이 한계에 도달할 수 있는지 여부는 알려지지 않았습니다. 그렇지 않다면 비용 이점이 분명하지 않습니다.

6. 애플리케이션 제안

위의 상황을 고려할 때 처음에는 조명, 유지보수 전원 공급 장치 및 임시 전원 공급 라인에 이러한 케이블을 사용하는 것이 좋습니다.

다른 송배전 시스템의 경우, 금속 산업에 적용하기 위한 관련 데이터가 부족하기 때문에 추가 조사와 검증이 필요합니다.

V. 전선 및 케이블 선택 방법

전선 및 케이블 유형 선택:

1. 전선 및 케이블을 선택할 때는 용도, 설치 조건, 안전성을 고려하세요. 예를 들어 다양한 용도에 따라 전원 케이블, 가공 절연 케이블, 제어 케이블 등을 선택할 수 있습니다.
2. 다양한 설치 조건에 따라 일반 플라스틱 절연 케이블, 스틸 테이프 외장 케이블, 스틸 와이어 외장 케이블, 부식 방지 케이블 등을 선택할 수 있습니다.
3. 안전 요구 사항에 따라 불연성 케이블, 난연성 케이블, 무할로겐 난연성 케이블, 내화성 케이블 등을 선택할 수 있습니다.

전선 및 케이블 사양 선택:

1. 전선 및 케이블의 사용 사양(도체 단면적)을 결정할 때는 일반적으로 발열, 전압 손실, 경제적 전류 밀도, 기계적 강도 등의 조건을 고려합니다.
2. 경험에 따르면 저전압 전력선의 부하 전류가 더 크기 때문에 일반적으로 가열 조건에 따라 단면을 먼저 선택한 다음 전압 손실을 계산합니다.
3. 기계적 강도: 저전압 조명 전선의 경우 더 높은 전압 레벨이 필요하기 때문에 먼저 허용 전압 손실 조건에 따라 단면을 선택한 다음 가열 조건과 기계적 강도를 계산할 수 있습니다.
4. 알루미늄 코어 케이블은 저렴하지만 구리 케이블은 케이블 전원 공급, 특히 지하 케이블 전원 공급 분야에서 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 지하 전원 공급에 구리심 케이블을 사용하면 낮은 사고율, 내식성, 높은 신뢰성, 편리한 시공 및 유지보수 등의 특징이 있습니다.