kategorier: Udvalgte artikler » Kontroversielle spørgsmål
Antal visninger: 34821
Kommentarer til artiklen: 16
Kobber eller aluminium - hvilket er mere rentabelt?
Kun to metaller - kobber og aluminium bruges i vid udstrækning som ledere af elektrisk strøm. Deres anvendelse som sådan bestemmes af de komplekse fysiske egenskaber af metallerne selv og deres pris.
Fysiske grundlæggende elementer i strømmen af elektrisk strøm i ledere
Som det er kendt fra fysik, er en elektrisk strøm en ordnet bevægelse af elektriske ladninger i en leder under påvirkning af elektriske feltkræfter. Når man flytter elektriske ladninger i en leder, gennemgår de en modaktion, der estimeres af værdien af elektrisk modstand, og som måles i ohm (Ohms).
Den elektriske modstand for cylindriske ledere bestemmes af formlen r =ρ* l / s, hvor r - en elektrisk modstand fra en leder, Ohm, ρ - elektrisk resistivitet af ledermaterialet, Ohm * mm2 / m, l - leder længde, m, s - leder tværsnitsareal, mm2
Derfor anvendes materialer med lav modstand (kobber, aluminium, stål) til elektroteknik til fremstilling af ledninger.
For eksempel: Kobberresistivitet - 0,0175 ohm * mm2/ m, resistiviteten af aluminium er 0, 0294 ohm * mm2/ m
Undertiden anvendes i stedet for elektrisk modstand r en omvendt værdi - ledningsevne g = 1 / r, og i stedet for specifik modstand - specifik ledningsevne γ = 1 /ρ. Elektrisk ledningsevne måles i Siemens (cm).
Når elektriske ladninger flyttes i en leder, får elektrisk modstand lederen til at varme op. Denne opvarmning er skadelig, og når ledningen betjenes, bør den begrænses under hensyntagen til lederens fysiske egenskaber og isoleringsklassen.
Konduktivtemperaturen for lederen med strøm afhænger af strømtætheden, der bestemmes af formlen: δ = I / s, hvor δ er strømtætheden, og / mm2, I er den aktuelle værdi, og s er lederens tværsnitsareal, mm2
Hvad er mere rentabelt at bruge som elektriske ledninger - kobber eller aluminium?
Når man sammenligner væksttendenser i omkostningerne til aluminium og kobber i løbet af det tyvende og begyndelsen af det tyvendejeg århundreder er det åbenlyst, at prisen på aluminium vokser langsommere end kobber. Denne forskel er især synlig i begyndelsen af det tyvende.jeg århundrede. Siden 2006 er prisen på kobber ved London Metal Exchange nået $ 8.500 / ton, mens aluminium — 2500 dollars / ton. Dette skyldes forbedring og stigning i aluminiumsproduktionen med overkommelige og billige råvarer til produktion af kabelprodukter, der til prisen for det endelige produkt er 25%.
For kobber - situationen er anderledes. Kobbermalmreserver forværres, indholdet af kobbermalm falder, nye aflejringer er dårlige i metal og vanskeligere at udvinde. Derudover er disse indskud geografisk mere utilgængelige. Derfor er omkostningerne ved råvarer til prisen for det endelige produkt mere end 50% og vokser stadig.
Disse tendenser ændrer sig ikke, ligesom den sammenlignende dynamik i priserne er, men der er ikke planlagt nogen ændringer. Alt dette taler for brugen af aluminium.
videnskabelig opdagelse af superledelse og dens industrielle anvendelse er stadig ikke opnåelig for verdens praksis. I lyset af det faktum, at den elektriske ledningsevne for aluminium er lavere end kobber, skal aluminiumstrådens tværsnit og følgelig dens volumen være større end kobber, og diameteren af aluminiumtråden, for den samme strømtæthed, skal være 25% større end kobber.
Imidlertid er en stigning i volumen, og dermed massen af aluminiumtråden, udjævnet med en lav metaldensitet (2,7 t / m3 — aluminium, 8,9 t / m3 — Kobber). Derfor er massen af aluminiumtråd, for den samme strømtæthed, tre gange mindre end kobber.
Der er dog ingen massemængde ved brug af aluminiumtråd i stedet for kobber på grund af kravene i SNIP, nr.For eksempel er massen af kobber i de lagt ledninger og kabler i panelerne i en moderne tre-værelseslejlighed 10 kg. Vægt af et tre-core kabel med en længde på 1000 meter VVG-kabel (kobber) med et tværsnit på 1,5 mm2 er 93 kg, og massen af det ækvivalente AVVG-kabel (aluminium) med et tværsnit på 2,5 mm2 er 101 kg. Fordelene ved at bruge aluminiumstråde skyldes meget lavere aluminiumpriser.
Til dagens priser er brugen af aluminiumtråde flere gange mere rentabel end kobber!
Til højspændingsledninger og til luftledninger er aluminium blevet brugt i lang tid. Men i isolerede ledninger kræver forøgelse af diameteren af kernen en stigning i forbruget af kabel-PVC-plastforbindelse, hvis pris ($ 1800 / ton) er tæt på prisen på aluminium. Jo tyndere ledningerne er, jo større er de sammenlignende omkostninger ved elektrisk isolering, og fordelene ved at skifte fra kobber til aluminium er lavere. Ved aktuelle priser er besparelserne dog stadig betydelige!
Designere, arkitekter, elektrikere skal overvinde forspændingerne mod brug af aluminiumtråde i nybyggeri. Dette giver mulighed for brug af omkostningseffektivt, men arbejdskrævende aluminium til ledninger i paneler og fører til eksterne belastningspunkter (stikkontakter og kontakter), hvilket vil resultere i betydelige besparelser.
Aluminiumspolingstråde kan med mærkbare fordele bruges til produktion af laveffekttransformatorer, elektriske motorer og andre elektriske maskiner.
Alt dette vil bestemme den enorme efterspørgsel efter aluminium på verdensmarkedet og brugen af "bevinget metal" på jorden.
Hvad synes du om dette? Efterlad din kommentar til artiklen!
Se også på elektrohomepro.com
: