Kategorijas: Piedāvātie raksti » Pretrunīgi jautājumi
Skatījumu skaits: 34821
Komentāri par rakstu: 16
Varš vai alumīnijs - kurš ir izdevīgāk?
Tikai divi metāli - varš un alumīnijs - tiek plaši izmantoti kā elektriskās strāvas vadītāji. To izmantošanu kā tādu nosaka pašu metālu sarežģītās fizikālās īpašības un to cena.
Elektriskie strāvas plūsmas fiziskie pamati vadītājos
Kā zināms no fizikas, elektriskā strāva ir pasūtīta elektrisko lādiņu kustība vadītājā elektriskā lauka spēku ietekmē. Pārvietojot elektriskos lādiņus vadītājā, tie izdara pretestību, ko aprēķina pēc elektriskās pretestības vērtības un ko mēra omos (omos).
Elektrisko pretestību cilindriskiem vadītājiem nosaka pēc formulas r =ρ* l / s, kur r - vadītāja elektriskā pretestība, Ohm, ρ - vadītāja materiāla elektriskā pretestība, Ohm * mm2 / m, l - vadītāja garums, m, s - vadītāja šķērsgriezuma laukums, mm2
Tāpēc elektrotehnikā vadu ražošanā tiek izmantoti materiāli ar zemu pretestību (varš, alumīnijs, tērauds).
Piemēram: vara pretestība - 0,0175 omi * mm2/ m, alumīnija pretestība ir 0, 0294 omi * mm2/ m
Dažreiz elektriskās pretestības r vietā tiek izmantota apgriezta vērtība - vadītspēja g = 1 / r, bet īpatnējās pretestības vietā - īpatnējā vadītspēja γ = 1 /ρ. Elektrisko vadītspēju mēra Siemens (cm).
Pārvietojot elektriskos lādiņus vadītājā, elektriskā pretestība liek vadītājam sakarst. Šī karsēšana ir kaitīga, un, vadot vadītāju, tā būtu jāierobežo, ņemot vērā vadītāja fizikālās īpašības un izolācijas klasi.
Diriģenta un strāvas vienmērīga stāvokļa temperatūra ir atkarīga no strāvas blīvuma, ko nosaka pēc formulas: δ = I / s, kur δ ir strāvas blīvums un / mm2, I ir pašreizējā vērtība, un s ir vadītāja šķērsgriezuma laukums, mm2
Kas ir izdevīgāk izmantot kā elektriskos vadus - vara vai alumīnija?
Salīdzinot alumīnija un vara izmaksu pieauguma tendences divdesmitajā un divdesmitā sākumāEs gadsimtiem ilgi, ir acīmredzams, ka alumīnija izmaksas aug lēnāk nekā vara. Īpaši šī atšķirība ir redzama divdesmitā sākumā.Es gadsimtā. Kopš 2006. gada vara cena Londonas metālu biržā ir sasniegusi 8500 USD / t, bet alumīnija — 2500 dolāru par tonnu. Tas ir saistīts ar uzlabojumiem un alumīnija ražošanas pieaugumu ar pieejamu un lētu izejmateriālu kabeļu izstrādājumu ražošanai, kas galaprodukta izmaksās ir 25%.
Par varu - situācija ir atšķirīga. Vara rūdas rezerves pasliktinās, vara rūdas saturs samazinās, jaunās atradnēs ir slikta metāla un to ir grūtāk iegūt. Turklāt šie noguldījumi ir ģeogrāfiski nepieejamāki. Tāpēc izejvielu izmaksas galaprodukta izmaksās ir vairāk nekā 50% un joprojām pieaug.
Šīs tendences nemainās, tāpat kā cenu salīdzinošā dinamika, bet izmaiņas nav paredzētas. Tas viss runā par labu alumīnija izmantošanai.
Zinātniskā supravadītspējas atklāšana un tā rūpnieciskais pielietojums joprojām nav sasniedzams pasaules praksē. Ņemot vērā faktu, ka alumīnija elektriskā vadītspēja ir zemāka nekā vara, alumīnija stieples šķērsgriezumam un attiecīgi arī tā tilpumam jābūt lielākam par vara, un alumīnija stieples diametram, kas paredzēts tam pašam strāvas blīvumam, jābūt par 25% lielākam nekā vara.
Tomēr tilpuma un līdz ar to arī alumīnija stieples masas palielināšanos izlīdzina zems metāla blīvums (2,7 t / m).3 — alumīnijs, 8,9 t / m3 — vara). Tāpēc alumīnija stieples masa tam pašam strāvas blīvumam ir trīs reizes mazāka nekā vara.
Tomēr SNIP prasību Nr.Piemēram, vara masa ievietotajos vados un kabeļos moderna trīsistabu dzīvokļa paneļos ir 10 kg. Trīs kodolu kabeļa svars 1000 metri VVG kabeļa (vara) ar 1,5 mm šķērsgriezumu2 ir 93 kg, un ekvivalenta AVVG kabeļa (alumīnija) masa ar 2,5 mm šķērsgriezumu2 ir 101 kg. Alumīnija stiepļu lietošanas priekšrocības ir saistītas ar daudz zemākām alumīnija cenām.
Mūsdienu cenās alumīnija stiepļu izmantošana ir vairākas reizes izdevīgāka nekā vara!
Augstsprieguma līnijām un gaisvadu kabeļu sistēmām alumīnijs ir izmantots jau ilgu laiku. Bet izolētos vados, lai palielinātu serdes diametru, ir jāpalielina kabeļa PVC plastmasas savienojuma patēriņš, kura cena (USD 1800 par tonnu) ir tuvu alumīnija cenai. Jo plānāki vadi, jo lielākas ir elektriskās izolācijas salīdzināmās izmaksas, un priekšrocības, ko dod pāreja no vara uz alumīniju, ir zemākas. Tomēr pašreizējās cenās ietaupījums joprojām ir ievērojams!
Projektētājiem, arhitektiem, elektriķiem jāpārvar aizspriedumi pret alumīnija stiepļu izmantošanu jaunbūvē. Tas ļaus izmantot izmaksu ziņā efektīvu, bet darbietilpīgu alumīniju elektroinstalācijai paneļos un pie ārējiem slodzes punktiem (kontaktligzdām un slēdžiem), kas radīs ievērojamus ietaupījumus.
Alumīnija tinumu stieples ar ievērojamām priekšrocībām var izmantot mazjaudas transformatoru, elektromotoru un citu elektrisko mašīnu ražošanā.
Tas viss noteiks milzīgo alumīnija pieprasījumu pasaules tirgū un “spārnotā metāla” izmantošanu uz zemes.
Ko jūs domājat par šo? Atstāj savu komentāru par rakstu!
Skatīt arī vietnē i.electricianexp.com
: