Kategorie: Vybrané články » Kontroverzní otázky
Počet zobrazení: 34821
Komentáře k článku: 16
Měď nebo hliník - což je výhodnější?
Jako vodiče elektrického proudu se široce používají pouze dva kovy - měď a hliník. Jejich použití jako takové je určeno složitými fyzikálními vlastnostmi samotných kovů a jejich cenou.
Fyzikální základy toku elektrického proudu ve vodičích
Jak je známo z fyziky, elektrický proud je uspořádaný pohyb elektrických nábojů ve vodiči pod vlivem sil elektrického pole. Při pohybu elektrických nábojů ve vodiči podléhají protiopatření, které se odhaduje hodnotou elektrického odporu a které se měří v ohmech (Ohm).
Elektrický odpor válcových vodičů je určen vzorcem r =ρ* l / s, kde r - elektrický odpor vodiče, Ohm, ρ - elektrický odpor materiálu vodiče, Ohm * mm2 / m, l - délka vodiče, m, s - plocha průřezu vodiče, mm2
Proto se v elektrotechnice pro výrobu vodičů používají materiály s nízkým odporem (měď, hliník, ocel).
Například: měděný odpor - 0,0175 ohm * mm2/ m, odpor hliníku je 0, 0294 ohm * mm2/ m
Někdy se místo elektrického odporu r používá inverzní hodnota - vodivost g = 1 / r a místo měrného odporu - měrná vodivost γ = 1 /ρ. Elektrická vodivost se měří v Siemens (cm).
Při pohybu elektrických nábojů ve vodiči způsobuje elektrický odpor ohřívání vodiče. Toto zahřívání je škodlivé a při provozu vodiče by mělo být omezeno s ohledem na fyzikální vlastnosti vodiče a třídu izolace.
Teplota v ustáleném stavu vodiče s proudem závisí na proudové hustotě, která je určena vzorcem: δ = I / s, kde δ je proudová hustota a / mm2, I je aktuální hodnota a s je plocha průřezu vodiče, mm2
Co je výhodnější použít jako elektrické dráty - měď nebo hliník?
Při porovnání růstových trendů v nákladech na hliník a měď během dvacátého a začátkem dvacátého stoletíJá století, je zřejmé, že náklady na hliník rostou pomaleji než měď. Tento rozdíl je patrný zejména na začátku dvacátého století.Já století. Od roku 2006 dosáhly náklady na měď na London Metal Exchange 8 500 USD / t, zatímco hliník — 2500 dolarů / t. Důvodem je zlepšení a zvýšení výroby hliníku s dostupnými a cenově dostupnými surovinami pro výrobu kabelových výrobků, což je v nákladech na konečný produkt 25%.
Pro měď - situace je jiná. Zásoby měděné rudy se zhoršují, obsah měděné rudy klesá, nová ložiska jsou v kovu chudá a těžší je extrahovat. Tyto vklady jsou navíc geograficky nepřístupnější. Proto náklady na suroviny v nákladech na konečný produkt jsou více než 50% a stále rostou.
Tyto trendy se nemění, stejně jako srovnávací dynamika cen, a nepředpokládají se žádné změny. To vše hovoří ve prospěch používání hliníku.
Vědecké objev supravodivosti a jeho průmyslové použití je pro světovou praxi stále nedosažitelné. S ohledem na skutečnost, že elektrická vodivost hliníku je nižší než vodivost mědi, by průřez hliníkového drátu a v důsledku toho jeho objem měl být větší než objem mědi a průměr hliníkového drátu by měl být při stejné hustotě proudu o 25% větší než měď.
Zvýšení objemu a tím i hmotnosti hliníkového drátu je však vyrovnáno nízkou hustotou kovu (2,7 t / m)3 — hliník, 8,9 t / m3 — měď). Proto je hmotnost hliníkového drátu při stejné proudové hustotě třikrát menší než měď.
Při použití hliníkového drátu místo mědi však nedochází k nárůstu hmotnosti v důsledku požadavků SNIP, č.Například hmotnost mědi v položených vodičích a kabelech v panelech moderního třípokojového bytu je 10 kg. Hmotnost třížilového kabelu o délce 1000 metrů VVG kabelu (měď) o průřezu 1,5 mm2 je 93 kg a hmotnost ekvivalentního kabelu AVVG (hliník) o průřezu 2,5 mm2 je 101 kg. Výhody použití hliníkových vodičů jsou způsobeny mnohem nižšími cenami hliníku.
Při dnešních cenách je použití hliníkových vodičů několikrát výhodnější než měď!
Pro vedení vysokého napětí a pro kabelové systémy nad hlavou se hliník používá dlouhou dobu. Ale v izolovaných vodičích vyžaduje zvětšení průměru jádra zvýšení spotřeby kabelové PVC směsi, jejíž cena (1800 $ / tuna) se blíží ceně hliníku. Čím tenčí jsou dráty, tím vyšší jsou srovnávací náklady na elektrickou izolaci a výhody přechodu z mědi na hliník jsou nižší. Avšak v běžných cenách jsou úspory stále značné!
Návrháři, architekti, elektrikáři musí překonat předpojatost proti použití hliníkových drátů v nové výstavbě. To umožní použití nákladově efektivního, ale pracného hliníku pro zapojení do panelů a vede k externím bodům zatížení (zásuvky a vypínače), což povede k významným úsporám.
Hliníkové vinuté dráty mohou být se znatelnými výhodami použity při výrobě transformátorů s nízkým výkonem, elektrických motorů a dalších elektrických strojů.
To vše určí obrovskou poptávku po hliníku na světovém trhu a použití „okřídleného kovu“ na zemi.
Co si o tom myslíš? Zanechte svůj komentář k článku!
Viz také na bgv.electricianexp.com
: