Drut aluminiowy

W artykule opisano kompozytowy materiał elektrotechniczny aluminiowo-miedziowy, technologię jego wytwarzania i zastosowania.

W literaturze elektrotechnicznej w opisach materiału przewodników przewodzących drutów i kabli elektrycznych można znaleźć frazę: przewodnik aluminiowo-miedziany. Jakim materiałem jest aluminium-miedź?

Informacje na ten temat w Internecie są bardzo rzadkie. Ale nadal w elektrotechnicznych GOST lat osiemdziesiątych (podczas byłego ZSRR), wraz z miedzią i aluminium, jeszcze jeden musi być obecny materiał przewodzący - aluminium-miedź. Sugeruje to, że w przed pierestrojce w Rosji aluminium-miedź uznano za obiecujące odkrycie techniczne.

Rzeczywiście, aluminium-miedź ma pewne zalety, które sprawiają, że ten materiał jest atrakcyjny do użytku w życiu codziennym i przemyśle. Ale najpierw krótkie spojrzenie na niektóre niestandardowe charakterystyki przewodów miedzianych i aluminiowych.

Miedź:

• niska odporność na przepływ prądu elektrycznego;

• utworzona in vivo na powierzchni przewodnika, warstwa tlenku miedzi nie utrudnia przepływu prądu przez powierzchnię styku przewodów (niski opór przejścia);

• wysoka wytrzymałość mechaniczna, w tym w miejscach połączeń stykowych; łatwy do lutowania, cyny, spawania przy użyciu konwencjonalnych narzędzi i materiałów;

• przewody miedziane, w przeciwieństwie do aluminium, nie wymagają smarowania podczas instalowania połączeń składanych lub montażu przez zaciskanie;

• wysoki koszt produkcji miedzi i produktu końcowego.

Aluminium:

• aluminium jest lżejsze niż miedź ponad trzykrotnie;

• przewodnictwo elektryczne aluminium jest prawie dwa razy niższe niż przewodnictwo miedzi;

• film tlenkowy na powierzchni przewodnika aluminiowego ma najgorsze przewodnictwo elektryczne (nie mówiąc ściśle, tlenek glinu jest izolatorem. A gdyby grubość filmu nie była równa milionowej części centymetra, nie mówilibyśmy o aluminium jako przewodniku);

• spawanie metalu jest możliwe w środowisku gazu obojętnego, lutowanie - przy użyciu specjalnych topników i lutów;

• w celu zapewnienia długotrwałego niezawodnego połączenia podczas instalowania połączeń dowolnego rodzaju (oprócz spawania) zaleca się oczyszczenie powierzchni przewodu i nasmarowanie neutralnym środkiem smarnym (wazelina) strefy kontaktu;

• koszt drutów aluminiowych jest kilkakrotnie niższy niż koszt miedzi.

W rzeczywistości niewielki ciężar właściwy i niski koszt produkcji aluminium skłoniły producentów do znalezienia kompromisowej opcji miedź aluminiowa.

Esencja przewodnik miedziano-miedziany - aluminiowy rdzeń pokryty miedzią. Proszę nie mylić okładziny i miedziowania przez osadzanie elektrochemiczne. W drugim przypadku niemożliwe jest (lub bardzo drogie) uzyskanie wystarczająco grubej, równie mocnej warstwy miedzi na aluminium. Przez platerowanie 10, 20 lub 30 procent objętościowych miedzi jest nakładanych na powierzchnię przewodnika, podczas gdy dla różnych producentów liczby te różnią się o dwa do pięciu procent.

Technologia produkcji drut bimetaliczny polega na termomechanicznym połączeniu rdzenia aluminiowego z miedzianą powłoką.

Najpierw płaska taśma o skalibrowanych wymiarach jest wykonana z miedzi elektrycznej. Następnie na specjalnych maszynach taśmę miedzianą owija się w aluminiową podstawę, aby połączenie powstałej miedzianej osłony znajdowało się wzdłuż przyszłego przewodu. (Niektóre technologie przewidują późniejsze spawanie utworzonego złącza).

Powstały przedmiot jest podgrzewany i rozciągany przez szereg specjalnych rolek skalibrowanych w pewnym stopniu.Rezultatem jest materiał kompozytowy z miedzi i aluminium, który ma właściwości obu metali. Następnie można go przetwarzać przez ciągnienie w celu uzyskania drutów o mniejszej średnicy, przy zachowaniu stosunku metali w przewodniku.

Jeśli przewodnictwo jest średnie między przewodnościami dwóch metali, powierzchnia takiego materiału ma wszystkie właściwości miedzi, co oznacza, że ​​nie tworzy on wysoce opornych tlenków powierzchniowych, co zmniejsza odporność na przemiany związków.

Drut miedziany

Druty i kable aluminiowo-miedziane w systemie zasilania są tanie, ważą znacznie mniej niż miedź i są stosowane prawie wszędzie tam, gdzie mają zastosowanie produkty z drutu aluminiowego. Ponadto są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, ponieważ zapewniają znaczne, nawet o czterdzieści procent, zmniejszenie masy przewodów.

Osłony kabli wysokiej częstotliwości wykonane są z przewodów aluminiowo-miedzianych, co ułatwia i obniża produkcję. Zastosowanie „efektu naskórkowości” (przy częstotliwościach powyżej 5 megaherców prąd elektryczny rozchodzi się po powierzchniowych warstwach przewodnika) opiera się na zastosowaniu drutu miedziano-miedzianego w kablach koncentrycznych i kablowych podczas budowy niższych segmentów sieci lokalnych.

W ostatnim przykładzie słowami kluczowymi są: dolny segment. Faktem jest, że przy dużym obciążeniu kable te nie zapewniają niezbędnej szerokości pasma podczas przesyłania danych cyfrowych, a niektórzy pozbawieni skrupułów producenci i sprzedawcy milczą na temat składu przewodów.

Ta sama sytuacja jest możliwa przy zakupie przewody elektryczne i kable zasilające. Prostym wyjściem jest zeskrobanie nożem górnej warstwy drutu (rdzenia kabla). Ponadto, jeśli oznaczenie kabla odpowiada produktowi, wówczas pierwsze litery AM w oznaczeniu marek krajowych wskazują materiał rdzenia - aluminium-miedź.

Zastosowanie kabli aluminiowo-miedzianych w codziennej praktyce elektryka ma również pewne cechy: drut aluminiowy można zawsze zastąpić kablem aluminiowo-miedzianym o tej samej średnicy, a jeśli nadal będzie konieczna wymiana drutu miedzianego, konieczne jest użycie drutu aluminiowo-miedzianego o dużej średnicy, który wynika ze standardowej serii 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 6; 10 mm. sq.

Zatem, gdy przestrzegane są pewne proste zasady, produkty z kabli aluminiowo-miedzianych mogą znacznie obniżyć koszty podczas wykonywania prac elektrycznych.

P.S. Według danych zagranicznych aluminium-miedź jest mniej atrakcyjna dla złodziei, ponieważ nie jest pożądana wśród firm kupujących ze względu na wysokie koszty późniejszego przetwarzania złomu nieżelaznego na oddzielenie miedzi i aluminium. Ciekawe, a jak się czujemy?