kategória: Najlepšie články » Kontroverzné otázky
Počet zobrazení: 34821
Komentáre k článku: 16
Meď alebo hliník - čo je výhodnejšie?
Iba dva kovy - meď a hliník sa bežne používajú ako vodiče elektrického prúdu. Ich použitie ako také je určené komplexnými fyzikálnymi vlastnosťami samotných kovov a ich cenou.
Fyzikálne základy toku elektrického prúdu vo vodičoch
Ako je známe z fyziky, elektrický prúd je usporiadaný pohyb elektrických nábojov vo vodiči pod vplyvom síl elektrického poľa. Pri pohybe elektrickým nábojom vo vodiči podliehajú protiopatreniu, ktoré sa odhaduje hodnotou elektrického odporu a ktoré sa meria v ohmoch (Ohm).
Elektrický odpor valcových vodičov je určený vzorcomρ* l / s, kde r - elektrický odpor vodiča, Ohm, ρ - elektrická odolnosť materiálu vodiča, Ohm * mm2 / m, l - dĺžka vodiča, m, s - plocha prierezu vodiča, mm2
Preto sa v elektrotechnike na výrobu drôtov používajú materiály s nízkym odporom (meď, hliník, oceľ).
Napríklad: odpor medi - 0,0175 ohm * mm2/ m, odpor hliníka je 0, 0294 ohm * mm2/ m
Niekedy sa namiesto elektrického odporu r používa inverzná hodnota - vodivosť g = 1 / r a namiesto špecifického odporu - špecifická vodivosť γ = 1 /ρ, Elektrická vodivosť sa meria v Siemens (cm).
Pri pohybe elektrickým nábojom vo vodiči spôsobuje elektrický odpor zahrievanie. Toto zahrievanie je škodlivé a pri prevádzke vodiča by malo byť obmedzené, berúc do úvahy fyzikálne vlastnosti vodiča a triedu izolácie.
Teplota v ustálenom stave vodiča s prúdom závisí od prúdovej hustoty, ktorá je určená vzorcom: δ = I / s, kde δ je prúdová hustota a / mm2, I je aktuálna hodnota a s je plocha prierezu vodiča, mm2
Čo je výhodnejšie použiť ako elektrické vodiče - meď alebo hliník?
Pri porovnaní rastových trendov v nákladoch na hliník a meď v priebehu dvadsiateho a na začiatku dvadsiateho storočiaja storočia, je zrejmé, že náklady na hliník rastú pomalšie ako meď. Tento rozdiel je viditeľný najmä na začiatku dvadsiateho storočia.ja storočia. Od roku 2006 cena medi na London Metal Exchange dosiahla 8 500 dolárov za tonu, zatiaľ čo hliník — 2500 dolárov / tona. Je to v dôsledku zlepšenia a zvýšenia výroby hliníka, s dostupnými a lacnými surovinami na výrobu káblových výrobkov, čo v nákladoch na konečný výrobok predstavuje 25%.
Pre meď - situácia je iná. Zásoby medenej rudy sa zhoršujú, obsah medenej rudy klesá, nové ložiská sú chudobné na kov a ťažšie sa ťažia. Tieto vklady sú navyše geograficky neprístupnejšie. Preto náklady na suroviny v nákladoch na konečný výrobok sú vyššie ako 50% a stále rastú.
Tieto trendy sa nemenia, rovnako ako porovnávacia dynamika cien, nepredpokladajú sa však žiadne zmeny. To všetko hovorí v prospech používania hliníka.
vedecký objav supravodivosti a jeho priemyselné použitie je pre svetovú prax stále nedosiahnuteľné. Vzhľadom na skutočnosť, že elektrická vodivosť hliníka je nižšia ako vodivosť medi, mal by byť prierez hliníkového drôtu a v dôsledku toho jeho objem väčší ako priemer medi a priemer hliníkového drôtu by mal byť pri rovnakej prúdovej hustote o 25% väčší ako meď.
Zvýšenie objemu a tým aj hmotnosti hliníkového drôtu sa však vyrovná nízkou hustotou kovu (2,7 t / m).3 — hliník, 8,9 t / m3 — Meď). Preto je hmotnosť hliníkového drôtu pri rovnakej prúdovej hustote trikrát menšia ako meď.
Pri použití hliníkového drôtu namiesto medi však nedochádza k nárastu hmotnosti, čo vyplýva z požiadaviek SNIP č.Napríklad hmotnosť medi v položených drôtoch a kábloch v paneloch moderného trojizbového bytu je 10 kg. Hmotnosť trojžilového kábla s dĺžkou 1000 metrov VVG kábla (meď) s prierezom 1,5 mm2 je 93 kg a hmotnosť ekvivalentného AVVG kábla (hliník) s prierezom 2,5 mm2 je 101 kg. Výhody použitia hliníkových drôtov sú spôsobené oveľa nižšími cenami hliníka.
Pri súčasných cenách je použitie hliníkových drôtov niekoľkokrát ziskovejšie ako meď!
Pre vedenia vysokého napätia a pre káblové systémy nad hlavou sa hliník používa už dlhú dobu. Ale v izolovaných drôtoch si zväčšenie priemeru jadra vyžaduje zvýšenie spotreby káblovej PVC plastovej zmesi, ktorej cena (1800 dolárov za tonu) sa blíži cene hliníka. Čím tenšie sú drôty, tým väčšie sú porovnávacie náklady na elektrickú izoláciu a výhody prechodu z medi na hliník sú nižšie. Avšak v bežných cenách sú úspory stále značné!
Dizajnéri, architekti, elektrikári musia prekonať zaujatosť proti použitiu hliníkových drôtov v novej výstavbe. To umožní použitie nákladovo efektívneho, ale pracného hliníka na zapojenie do panelov a vedie k vonkajším bodom zaťaženia (zásuvky a vypínače), čo prinesie značné úspory.
Hliníkové drôty na vinutie sa môžu so zreteľnými výhodami použiť pri výrobe transformátorov s nízkym výkonom, elektrických motorov a iných elektrických strojov.
To všetko určí obrovský dopyt po hliníku na svetovom trhu a použitie „okrídleného kovu“ na zemi.
Čo si o tom myslíš? Zanechajte svoj komentár k článku!
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: