Kabel met koperen kern vs kabel met aluminium kern: Wat is beter?

I. Wat zijn de verschillen tussen kabels met koperen kern en kabels met aluminium kern?

(1) Lage weerstand: De weerstand van kabels met een aluminium kern is ongeveer 1,68 keer hoger dan die van kabels met een koperen kern.

(2) Goede vervormbaarheid: Koperlegeringen hebben een vervormbaarheid van 20-40%, terwijl elektrisch koper meer dan 30% is, maar een aluminiumlegering slechts 18% heeft.

(3) Hoge sterkte: Bij normale temperaturen is de toelaatbare spanning van koper 7-28% hoger dan die van aluminium. Dit verschil is vooral significant bij hoge temperaturen.

(4) Bestand tegen vermoeiing: Aluminium heeft de neiging te breken na herhaaldelijk buigenterwijl koper dat niet doet. In termen van elasticiteitsindex is koper ongeveer 1,7-1,8 keer hoger dan aluminium.

(5) Goede stabiliteit en weerstand tegen corrosie: Koperen kernen zijn bestand tegen oxidatie en corrosie, terwijl aluminium kernen gevoelig zijn voor oxidatie en corrosie.

(6) Grote stroomvoerende capaciteit: Door de lage weerstand is de stroomdragende capaciteit (maximale stroom die kan worden gedragen) van koperen kabels met dezelfde doorsnede ongeveer 30% hoger dan die van aluminiumkernkabels.

(7) Weinig warmteontwikkeling: Bij dezelfde stroomsterkte is de warmte die wordt gegenereerd door kabels met koperen kern en dezelfde doorsnede aanzienlijk minder dan die van kabels met aluminium kern, waardoor de werking veiliger is.

(8) Laag energieverbruik: Door de lage weerstand van koper is het vermogensverlies in koperen kabels lager dan in aluminium kabels. Dit is duidelijk en gunstig voor het verbeteren van het gebruik van energieopwekking en het beschermen van het milieu.

(9) Oxidatiebestendig, corrosiebestendig: Kabel met koperen kern verbindingen zijn stabiel en veroorzaken geen ongelukken door oxidatie. Kabelverbindingen met een aluminium kern zijn instabiel en de verhoogde contactweerstand door oxidatie kan vaak leiden tot verhitting en ongelukken. Daarom is de kans op ongelukken veel groter dan bij kabels met een koperen kern.

(10) Geschikt voor de bouw: Koperen kernen zijn flexibel met een kleine toelaatbare buigradiuswaardoor buigen en draadsnijden gemakkelijker wordt; koperen kernen zijn bestand tegen vermoeiing, breken niet gemakkelijk na herhaald buigen, waardoor bedrading gemakkelijk wordt; de mechanische sterkte van koperen kernen is hoog, bestand tegen grotere mechanische spanning, wat de constructie en het leggen aanzienlijk vergemakkelijkt en de voorwaarden schept voor gemechaniseerde constructie.

(11) Klein spanningsverlies: Door de lage weerstand van koperkernkabels is de spanningsval van koperkernkabels klein wanneer dezelfde stroom door dezelfde doorsnede vloeit. Dezelfde transmissieafstand kan een hogere spanningskwaliteit garanderen; bij een toelaatbare spanningsval kunnen koperkernkabels een grote afstand bereiken, dat wil zeggen dat het dekkingsgebied van de stroomvoorziening groot is, wat bevorderlijk is voor de netwerkplanning en het verminderen van het aantal voedingspunten.

Kortom, kabels met een koperen kern hebben de voordelen van een lage weerstand, goede vervormbaarheid, hoge sterkte, weerstand tegen vermoeiing, goede stabiliteit en een groot stroomvoerend vermogen. Ze hebben uitstekende voordelen op het gebied van kabelvoeding, vooral ondergrondse kabelvoeding.

Kabels met een aluminium kern zijn goedkoper dan kabels met een koperen kern, ze zijn lichter en gemakkelijk te vervoeren, waardoor ze essentieel materiaal zijn voor hoogspanning, grote doorsnede, lange bovengrondse transmissie.

Daarom wil ik je eraan herinneren om het juiste kabelproduct te kiezen op basis van verschillende toepassingen en de kenmerken van producten gemaakt van verschillende materialen.

II. Wat zijn de voordelen van kabels met koperen kern ten opzichte van kabels met aluminium kern?

We gebruiken vaak kabels met koperen kern en kabels met aluminium kern, maar veel gebruikers weten niet of ze moeten kiezen voor kabels met koperen kern of kabels met aluminium kern.

Om een duidelijk oordeel tussen de twee te kunnen vellen, zal ik de voordelen van koperkernkabels ten opzichte van aluminiumkernkabels introduceren.

(1) Sterke geleidbaarheid: De weerstand van aluminiumkernkabels is ongeveer 1,68 keer hoger dan die van koperkernkabels. Door de lagere weerstand van koperen kernkabels hebben koperen kernkabels met dezelfde doorsnede een grotere stroomdragende capaciteit dan aluminium kernkabels, dus de geleidbaarheid van koperen kernkabels is over het algemeen hoger dan die van aluminium kernkabels.

(2) Goede vervormbaarheid: Metalen hebben een goede vervormbaarheid, zoals goud, platina, koper, zilver, wolfraam en aluminium, die rijk zijn aan vervormbaarheid. De vervormbaarheid van koperlegeringen is 20-40% en de vervormbaarheid van elektrisch koper is meer dan 30%.

(3) Goede elasticiteit: Koperen kabels breken niet gemakkelijk wanneer ze herhaaldelijk met de hand worden gebogen en hebben een sterke weerstand tegen vermoeidheid, terwijl aluminium zeer gevoelig is voor breuken. In termen van elasticiteitsindex is koper ongeveer 1,7-1,8 keer hoger dan aluminium.

(4) Goede anti-oxidatie: De kabelmof met een aluminium kern is onstabiel en zal reageren met oxidatie in de lucht, waardoor de weerstand van de kabelgeleider toeneemt, de geleider verhit raakt en er ongelukken gebeuren. De kabelmof met koperen kern is echter stabieler en veroorzaakt geen ongelukken door oxidatie. Daarom is de stabiliteit van kabels met een koperen kern veel hoger dan die van kabels met een aluminium kern.

(5) Laag Voltageverlies: Door de lagere weerstand van koperkernkabels, wanneer dezelfde stroom door dezelfde doorsnede vloeit, is de spanningsval van koperkernkabels kleiner. Bij dezelfde transmissieafstand kunnen koperkernkabels een hogere spanningskwaliteit garanderen.

Onder toegestane spanningsdalingen kan de transmissie van koperkernkabels een grotere afstand bereiken, wat een groter dekkingsgebied voor stroomvoorziening betekent, wat de netwerkplanning ten goede komt en het aantal stroomvoorzieningspunten vermindert. De weerstand van aluminiumkernkabels is hoger en hun prestaties zijn veel slechter dan die van koperkernkabels.

(6) Eenvoudige constructie: Omdat de elasticiteit van kabels met een koperen kern veel hoger is dan die van kabels met een aluminium kern, breken ze niet snel bij herhaald buigen en zijn ze flexibeler, met een kleinere toegestane buigradius.

Daarom is het gemakkelijker te buigen tijdens het leggen en handiger in te rijgen. Bovendien is de mechanische sterkte van koperkernkabels hoog en zijn ze beter bestand tegen schade door externe krachten, wat zorgt voor meer gemak tijdens de aanleg.

Uit het bovenstaande blijkt dat koperkernkabels de voordelen hebben van lage weerstand, goede vervormbaarheid, hoge elasticiteit, goede anti-oxidatie en grote stroombelastbaarheid. Ze hebben uitstekende voordelen in kabelvoeding.

III. De verschillen, voordelen en nadelen van kabels met aluminiumkern en kabels met koperkern

Veel mensen kunnen vaak geen onderscheid maken tussen de voordelen van kabels met een aluminium kern en kabels met een koperen kern, of waar ze worden toegepast. Daarom heb ik de verschillen, voordelen en nadelen van de twee op een rijtje gezet.

1) De basisverschillen tussen aluminiumdraad en koperdraad:

1. Het stroomvoerend vermogen van koperdraad en aluminiumdraad is verschillend.

2. Aluminiumdraad is relatief goedkoper.

3. Aluminiumdraad is lichter in gewicht.

4. Aluminiumdraad heeft een slechtere mechanische sterkte.

5. Aluminiumdraad is gevoelig voor oxidatie bij het aansluitpunt en nadat het aansluitpunt is geoxideerd, zal er een temperatuurstijging optreden.

6. Koperdraad heeft een lagere interne weerstand. Hoewel aluminiumdraad een hogere inwendige weerstand heeft dan koperdraad, voert het de warmte sneller af. De belangrijkste verschillen zijn de verschillende stroomvoerende capaciteiten en mechanische sterkte.

De weerstand van koper is 0,017 en die van aluminium 0,029. Daarom is de stroomvoerende capaciteit van aluminium ongeveer 80% van koper. De mechanische sterkte van koper is ook veel beter.

2) Vergelijking van de voor- en nadelen van koperkernkabels en aluminiumkabels:

1. De koperkernkabel heeft een lagere weerstand: de weerstand van aluminiumkernkabels is ongeveer 1,68 keer hoger dan die van koperkernkabels.

2. Kabel met koperen kern heeft een goede vervormbaarheid.

3. Kabel met koperen kern heeft een hoge sterkte: De toelaatbare spanning bij kamertemperatuur kan oplopen tot 20 voor koper, terwijl aluminium 15,6 kgt/mm is.².

4. Kabel met koperen kern is bestand tegen vermoeiing: aluminium materiaal is gevoelig voor breuk bij herhaald buigen, terwijl koper dat niet is.

5. Kabel met koperen kern is stabiel en corrosiebestendig: Koperen kernen zijn bestand tegen oxidatie en corrosie, terwijl aluminium kernen gevoelig zijn voor oxidatie en corrosie.

IV. Vergelijking van toepassingen van aluminiumlegering en koperkabel

1. Overzicht

Vroeger werden kabels van zuiver aluminium geleidelijk vervangen door koperen kabels vanwege de hoge weerstand, verhitting bij de verbindingen door oxidatie, slechte weerstand tegen vermoeiing, elektrochemische corrosie en kruip.

Echter, met de verbetering van de aluminiumlegering materiaaleigenschappen, aluminiumlegering kabels geproduceerd met AA-8000 serie aluminium geleiders van legeringen, waarbij gebruik wordt gemaakt van geavanceerde technologieën zoals speciale krimpprocessen en gloeibehandelingen.

Dit type stroomkabel van een aluminiumlegering compenseert de tekortkomingen van eerdere kabels van zuiver aluminium, lost de problemen van elektrochemische corrosie en kruip van zuiver aluminium op, en zorgt voor een betere bescherming tegen corrosie. aluminium geleidersen verbetert de buigprestaties, vermoeidheidsweerstand, kruipweerstand en corrosiebestendigheid van kabels van aluminiumlegeringen.

Dit zorgt ervoor dat de kabel stabiel blijft presteren gedurende lange periodes van overbelasting en oververhitting. Als gevolg hiervan zijn er steeds meer fabrikanten en worden de kabels op aanverwante gebieden gebruikt.

2. Vergelijking van basisprestaties

De verschillen in fysische eigenschappen tussen aluminiumlegeringen en koper worden weergegeven in tabel 1.

Bij identieke elektrische prestaties hebben traditionele kabels van aluminiumlegeringen een veel grotere diameter dan hun koperen tegenhangers. De afgelopen jaren hebben kabelfabrikanten nieuwe productietechnieken ontwikkeld, met name geavanceerde compressiemethoden.

Door de compressie te maximaliseren compenseren deze technieken het gebrek aan volumetrische geleidbaarheid in aluminiumlegeringen, waardoor kabels van aluminiumlegeringen een doorsnede kunnen hebben die 1,1-1,25 keer zo groot is als die van traditionele koperkabels terwijl ze maar half zoveel wegen.

3. Vergelijking van toepassingen

Na bestudering van relevante informatie, technische uitwisselingen met fabrikanten en rekening houdend met de feitelijke omstandigheden ter plaatse, zijn de toepassingsvereisten voor kabels van aluminiumlegeringen en koperkabels als volgt met elkaar te vergelijken:

4. Aanvraagstatus

Sinds 1968 is de Southern Cable Company in de Verenigde Staten begonnen met de ontwikkeling en productie van stroomkabels van legeringen, die sindsdien geleidelijk zijn geïntroduceerd en gebruikt in landen als de Verenigde Staten, Canada en Mexico.

Ze worden voornamelijk gebruikt in bouwprojecten voor luchthavens, militaire bases, kantoorgebouwen, woonwijken, hotels, supermarkten, onderwijsinstellingen, sportstadions, ziekenhuizen en fabrieksgebouwen.

5. Overwegingen

Het is duidelijk dat het gebruik van kabels van aluminiumlegeringen toeneemt en fabrikanten beweren dat onder de premisse van gelijkwaardige elektrische prestaties, de prijs van deze kabels 20%-40% lager is dan traditionele koperkernkabels.

Echter, na beoordeling van materialen en technische uitwisselingen met fabrikanten, de volgende punten moeten worden opgemerkt in het gebruik van aluminiumlegering kabels:

1. Op dit moment is de nationale "Rare Earth High-Speed Aluminum Alloy Conductor" standaard nog niet ingevoerd. Verschillende productie-eenheden gebruiken bedrijfsnormen, wat leidt tot een sterke individualisering van producten van verschillende bedrijven en ongelijke productkwaliteit.

2. Omdat de buig-, vermoeidheids-, anti-kruip- en corrosiewerende eigenschappen van kabels van aluminiumlegeringen sterk gerelateerd zijn aan de legering materiaaleigenschappenDe materiaalvereisten zijn aanzienlijk hoger dan die van koperkabels.

Aan de andere kant zijn de constructievereisten voor een stabiele werking veel hoger dan die voor koperkabels, waardoor acceptatiecontroles een grotere uitdaging vormen. Als de materiaal- en constructiekwaliteit niet kan worden gegarandeerd, kunnen er in de toekomst aanzienlijke verborgen risico's ontstaan.

3. Op dit moment wordt algemeen aangenomen dat kabels van aluminiumlegeringen niet geschikt zijn voor gebieden met hoge temperaturen en trillingen en voor gebruik op mobiele apparatuur.

4. Als er veel kabelbreuken zijn en de kabel kort is, is het aantal koper-aluminiumverbindingen dat wordt gebruikt in kabels van aluminiumlegeringen groot. Het kostenvoordeel is niet duidelijk en de constructievereisten zijn hoog, waardoor de werklast toeneemt.

5. Omdat koper-aluminiumverbindingen langer zijn dan koperen verbindingen, moet de economische haalbaarheid voor het gebruik ervan in sommige situaties grondig worden overwogen. Er kan bijvoorbeeld maatwerk nodig zijn voor aansluitdozen voor motoren; en het aantal schakelaars in sommige schakelkasten moet worden verminderd, waardoor er meer schakelkasten nodig zijn.

6. Het gebruik van aluminiumlegering kabels in de voeding van metallurgische bedrijven is beperkt, en de gebruiksduur is kort, dus de levensduur is onbekend. De levensduur van koperen kabels is over het algemeen meer dan 30 jaar en het is onbekend of kabels van aluminiumlegeringen deze limiet kunnen bereiken. Zo niet, dan is het kostenvoordeel niet duidelijk.

6. Suggesties voor toepassingen

Op basis van de bovenstaande omstandigheden wordt voorgesteld om in eerste instantie te proberen deze kabels te gebruiken voor verlichting, onderhoudsstroomvoorziening en tijdelijke stroomtoevoerlijnen.

Voor andere stroomtransmissie- en distributiesystemen is verder onderzoek en verificatie nodig vanwege het gebrek aan relevante gegevens voor toepassing in de metallurgische industrie.

V. Elektrische draden en kabels kiezen

Selectie van elektrische draad- en kabeltypen:

1. Houd bij het kiezen van elektrische draden en kabels rekening met het doel, de installatieomstandigheden en de veiligheid. Op basis van de verschillende doeleinden kun je bijvoorbeeld stroomkabels, bovengrondse geïsoleerde kabels, besturingskabels, enz. kiezen.
2. Op basis van verschillende installatieomstandigheden kun je kiezen voor algemene plastic geïsoleerde kabels, gepantserde staalbandkabels, gepantserde staaldraadkabels, anticorrosiekabels, enz.
3. Op basis van veiligheidsvereisten kun je kiezen voor niet-ontvlambare kabels, vlamvertragende kabels, halogeenvrije vlamvertragende kabels, brandwerende kabels, enz.

Selectie van elektrische draad- en kabelspecificaties:

1. Bij het bepalen van de gebruiksspecificaties (geleiderdoorsnede) van elektrische draden en kabels, moet over het algemeen rekening worden gehouden met omstandigheden zoals verwarming, spanningsverlies, economische stroomdichtheid en mechanische sterkte.
2. Op basis van ervaring, aangezien de belastingsstroom van laagspanningsleidingen groter is, wordt de doorsnede over het algemeen eerst gekozen op basis van de verwarmingsconditie en vervolgens wordt het spanningsverlies berekend.
3. Mechanische sterkte: Voor laagspanningsverlichtingsdraden, die een hoger spanningsniveau vereisen, kan de doorsnede eerst worden gekozen op basis van het toegestane spanningsverlies en vervolgens worden de verwarmingsconditie en mechanische sterkte berekend.
4. Hoewel kabels met een aluminium kern goedkoper zijn, hebben koperen kabels uitstekende voordelen op het gebied van kabelvoeding, vooral op het gebied van ondergrondse kabelvoeding. Het gebruik van koperen kernkabels voor ondergrondse stroomvoorziening heeft eigenschappen zoals lage ongevallenpercentages, corrosiebestendigheid, hoge betrouwbaarheid en gemakkelijke aanleg en onderhoud.