kategorije: Izdvojeni članci » Sporna pitanja
Broj pregledavanja: 34821
Komentari na članak: 16
Bakar ili aluminij - što je isplativije?
Samo se dva metala - bakar i aluminij, široko koriste kao provodnici električne struje. Njihova upotreba kao takva određena je složenim fizičkim svojstvima samih metala i njihovom cijenom.
Fizikalne osnove protoka električne struje u vodičima
Kao što je poznato iz fizike, električna struja je uređeno kretanje električnih naboja u vodiču, pod utjecajem sila električnog polja. Prilikom pomicanja električnih naboja u vodiču oni djeluju protivno, koja se procjenjuje na vrijednost električnog otpora i koja se mjeri u ohima (Ohma).
Električni otpor cilindričnih vodiča određuje se formulom r =ρ* l / s, gdje je r - električni otpor vodiča, Ohm, ρ - električna otpornost materijala vodiča, Ohm * mm2 / m, ja - duljina vodiča, m, s - površina presjeka vodiča, mm2
Stoga se u elektrotehnici koriste materijali s malim otporom (bakar, aluminij, čelik) za proizvodnju žica.
Na primjer: otpornost bakra - 0,0175 ohm * mm2/ m, otpornost aluminija je 0, 0294 ohm * mm2/ m
Ponekad se umjesto električnog otpora r koristi obrnuta vrijednost - vodljivost g = 1 / r, a umjesto specifičnog otpora - specifična vodljivost γ = 1 /ρ, Električna vodljivost mjeri se u Siemensu (cm).
Prilikom pomicanja električnih naboja u vodiču, električni otpor uzrokuje zagrijavanje vodiča. Ovo grijanje je štetno i pri radu konduktera treba ga ograničiti, uzimajući u obzir fizička svojstva vodiča i izolacijsku klasu.
Temperatura ustaljenog vodiča sa strujom ovisi o gustoći struje, koja se određuje formulom: δ = I / s, gdje je δ gustoća struje i / mm2, I je trenutna vrijednost, a s površina presjeka vodiča, mm2
Što je isplativije koristiti kao električne žice - bakar ili aluminij?
Kada se uspoređuju trendovi rasta troškova aluminija i bakra tijekom dvadesetog i početka dvadesetogja stoljeća, očito je da troškovi aluminija rastu sporije od bakra. Ta je razlika posebno vidljiva na početku dvadesetih.ja st. Od 2006. godine, cijena bakra na londonskoj Burzi metala dosegla je 8.500 USD / tonu, dok je aluminij — 2500 dolara / tonu. To je zbog poboljšanja i povećanja proizvodnje aluminija, s pristupačnim i jeftinim sirovinama za proizvodnju kablovskih proizvoda, koji u konačnom proizvodu koštaju 25%.
Za bakar - situacija je drugačija. Rezerve bakrene rude opadaju, sadržaj bakrene rude opada, nova ležišta su siromašna metalima i teže ih je izdvojiti. Osim toga, ta su ležišta geografski nepristupačnija. Stoga je cijena sirovina u cijeni krajnjeg proizvoda veća od 50% i još uvijek raste.
Ti se trendovi ne mijenjaju, kao ni uporedna dinamika cijena, ali nisu predviđene promjene. Sve to govori u prilog upotrebe aluminija.
znanstvena otkriće supravodljivosti a njegova je industrijska primjena još uvijek nedostižna za svjetsku praksu. S obzirom na činjenicu da je električna vodljivost aluminija manja od one bakra, presjek aluminijske žice i, posljedično, njegov volumen treba biti veći od napona bakra, a promjer aluminijske žice, za istu gustoću struje, trebao bi biti 25% veći od bakra.
Međutim, povećanje volumena, a time i mase aluminijske žice, izjednačava se niskom metalnom gustoćom (2,7 t / m3 — aluminij, 8,9 t / m3 — Bakar). Stoga je masa aluminijske žice, za istu gustoću struje, tri puta manja od bakrene.
Međutim, nema porasta mase kada se koristi aluminijska žica umjesto bakrene, zbog zahtjeva SNIP-a, br.Na primjer, masa bakra u položenim žicama i kablovima u pločama modernog trosobnog stana iznosi 10 kg. Težina trožilnog kabela duljine 1000 metara VVG kabela (bakra) s presjekom 1,5 mm2 je 93 kg, a masa ekvivalentnog AVVG kabela (aluminij) s presjekom 2,5 mm2 je 101 kg. Prednosti korištenja aluminijskih žica nastaju zbog mnogo nižih cijena aluminija.
Po današnjim cijenama upotreba aluminijskih žica nekoliko je puta isplativija od bakrenih!
Za visokonaponske vodove i za sustave nadzemnih kablova već dugo se koristi aluminij. Ali u izoliranim žicama, povećavanje promjera jezgre zahtijeva povećanje potrošnje kablovskog PVC plastičnog spoja, čija je cijena (1800 USD / tona) blizu cijene aluminija. Što su žice tanji, to su veći komparativni troškovi električne izolacije i prednosti prelaska s bakra na aluminij su niže. Međutim, u trenutnim cijenama ušteda je i dalje značajna!
Projektanti, arhitekti, električari moraju prevladati pristranost u odnosu na upotrebu aluminijskih žica u novoj gradnji. To će omogućiti ekonomičan, ali radno intenzivan aluminij za ožičenje u panele i vodi do vanjskih točaka opterećenja (utičnice i sklopke), što će rezultirati značajnim uštedama.
Aluminijske žice za namatanje mogu se, uz uočljive prednosti, koristiti u proizvodnji transformatora male snage, elektromotora i drugih električnih strojeva.
Sve će to odrediti ogromnu potražnju aluminija na svjetskom tržištu i upotrebu „krilatog metala“ na terenu.
Što mislite o ovome? Ostavite svoj komentar na članak!
Pogledajte također na elektrohomepro.com
: