خصائص المواد من الموصلات في الكابلات مباشرة تحديد الخصائص الكهربائية ، والقوة الميكانيكية ، ومقاومة البيئة ، والتكلفة . التالية منأنواع المواد الرئيسية ، على النقيض من الخصائص الأساسيةثلاثة أبعاد التوسع في التحليل :
انخفاض المقاومةفي 20 ℃ المقاومة حوالي 1.72 × 10 ⁻ ⁸Ω · م ، فقط أعلى من الفضة ( 1.59 × 10 ⁻ Ω · م ) ، قدرة تحمل كبيرة ، ومناسبة لنقل الطاقة العالية .
موصل جيد الاستقرارمعامل درجة الحرارة ( 0.00393 / ℃ ) هو معتدل ، تأثير درجة الحرارة على المقاومة هو أقل .
ليونة ممتازةيمكن أن تكون ملفقة في احباط النحاس رقيقة جدا ( مثل 0.01mm ) أو سحبها إلى أسلاك رقيقة ( مثل 0.02mm اناميليد الأسلاك ) ، نصف قطرها الانحناء يمكن أن تصل إلى أكثر من 10 مرات من القطر .
قوة الشد المعتدلقوة الشد من النحاس النقي هو حوالي 220 ~ 250mpa ، انخفض إلى 190mpa بعد الصلب .
مقاومة قوية للتآكل في الغلاف الجويتقريبا لا أكسدة في الهواء الجاف ، في بيئة رطبة على سطح أكسيد الكثيفة ( الأساسية كربونات النحاس ) لمنع المزيد من التآكل .
حمض قاعدة الفقراءفي حالة حامض الكبريتيك ، وحامض النيتريك وغيرها من وسائل الإعلام للتآكل قوية سوف تحدث التفاعلات الكيميائية ، يجب أن تكون مجهزة مع العزل الخاصة غمد .
تكلفة أعلىحوالي 3-4 مرات من الألومنيوم ( حوالي 80 ، 000 يوان / طن من النحاس في عام 2025 ، حوالي 22 ، 000 يوان / طن من الألومنيوم ) .
قابلية جييمكن أن تكون مرتبطة بسهولة عن طريق الضغط الباردة ، واللحام ( مثل لحام بالموجات فوق الصوتية ، لحام القصدير ، الخ . )
ارتفاع المقاومةالمقاومة الكهربائية حوالي 2.83 × 10 ⁻⁸Ω · م في 20 ℃ 1.67 مرة من النحاس .
معامل درجة الحرارة أعلى قليلاالمقاومة ترتفع بسرعة أكبر في درجة حرارة عالية ، لذلك يجب أن نولي الاهتمام إلى انخفاض القدرة الاستيعابية الحالية .
كثافة صغيرة ( 2.7 غ / سم 3 )الوزن فقط 1 / 3 من النحاس ، ومناسبة للحد من الحمل على خطوط النقل الجوي ( مثل خطوط النقل ذات الجهد العالي ) .
انخفاض قوة الشدقوة الشد من الألومنيوم النقي هو حوالي 90 ~ 120mpa ، من السهل أن ينحني ، ولكن القدرة على مقاومة الاهتزاز والتعب الفقراء .
سطح أكسدة بسهولةعلى الرغم من أن العزل ( المقاومة 10 ¹ ²Ω · م ) يمكن أن تزيد من مقاومة الاتصال من المشترك ، فإنه يحتاج إلى تحسين من خلال عملية لحام القصدير أو العقص .
حمض قاعدة أفضل من النحاسالاستقرار في بيئة قلوية محايدة أو ضعيفة ، مثل التربة .
منخفضة التكلفةالمواد الخام منخفضة التكلفة ، ويمكن أن تنتج المزيد من الموصلات في نفس الوزن ، التكلفة الإجمالية حوالي 1 / 2 إلى 1 / 3 من النحاس .
القيود المفروضة على تجهيزلحام عالية الصعوبة ( تحتاج إلى تدفق خاص من الألومنيوم ) ، الباردة ضغط المفاصل تحتاج إلى مزيد من الضغط على قوة مشتركة ، وسهلة بسبب زحف يؤدي إلى سوء الاتصال .
| مادة |
ميزة مميزة |
تطبيق نموذجي المشهد |
| الفضة ( AG ) |
المقاومة دي ( 1.59 × 10⁻⁸Ω · م ) ، وارتفاع درجة الحرارة المقاومة ( نقطة انصهار 961 ℃ ) |
عالية التردد كابل ( مثل هوائي الرادار ) ، أداة دقيقة |
| 金 (أو) |
مقاومة الأكسدة جي قوية ومستقرة مقاومة الاتصال |
الفضاء موصل ، رقاقة الرصاص |
| النحاس يرتدون الألومنيوم ( التقييم القطري المشترك ) |
الجمع بين الموصلية النحاس مع الألومنيوم خفيفة الوزن ، والتكلفة بين |
الالكترونيات الاستهلاكية الكابلات ( مثل هدمي الأسلاك ) |
| النحاس يرتدون الصلب ( قانون الأحوال المدنية ) |
قوة عالية ، منخفضة التكلفة ، الموصلية الكهربائية حوالي 20 ٪ من النحاس النقي |
سلك الأرض ، الترددات اللاسلكية كابل التدريع طبقة |
| خصائص البعد |
النحاس ( النحاس ) |
ال |
| المقاومة ( 20 ℃ ) |
1.72×10 ⁻⁸Ω·m |
2.83×10 ⁻⁸Ω·m |
| سعة التدفق ( 4 ملم ) |
حوالي 32 ألف ( تحميل 220V 7KW ) |
حوالي 20A ( تحميل 220V 4.4kw ) |
| الكثافة ( ز / سم 3 ) |
8.96 |
2.7 |
| قوة الشد ( الآلام والكروب الذهنية ) |
220-250 ( 190 بعد الصلب ) |
90 ~ 120 ( الصلب والألومنيوم حبلا ≥ 200 ) |
| درجة الحرارة المقاومة |
العمل على المدى الطويل ≤ 90 ℃ ( شلبي العزل ) |
العمل على المدى الطويل ≤ 70 ℃ ( PVC العزل ) |
| معالجة مشتركة |
لحام ، العقص ، وانخفاض مقاومة الاتصال |
الألومنيوم موصل خاص مطلوب لتجنب التآكل الكهروكيميائية |
| مؤشر التكلفة ( النحاس 100 ) |
100 |
30-40 |
عالية الطاقة ، لمسافات قصيرة انتقالعلى سبيل المثال ، محطة الحافلات ، والمعدات الصناعية ، موصل النحاس المفضل للحد من فقدان المقاومة ( النحاس خسارة 40 ٪ أقل من الألومنيوم ) .
لمسافات طويلة نقل الجهد العاليعلى سبيل المثال ، فوق 110KV خطوط النقل الجوي ، واختيار الألومنيوم الأساسية ( مثل الصلب والألومنيوم حبلا ) ، واستخدام ميزة خفيفة الوزن للحد من تكاليف التركيب ، وفي الوقت نفسه ، من خلال زيادة مساحة المقطع العرضي ( مثل 500 ملم فوق ) لتعويض ارتفاع المقاومة .
كابلات الأجهزة النقالةعلى سبيل المثال ، سحب سلسلة من آلات البناء ، كابلات التعدين ، واختيار موصل النحاس ( متعدد حبلا رقيقة الملتوية ) ، واستخدام المرونة ومقاومة الانحناء التعب ( موصل الألومنيوم الانحناء 100 مرة بعد كسر نسبة أعلى من النحاس 3 مرات ) .
كبيرة تمتد فوق خطعلى سبيل المثال ، عبر نهر خط نقل ، واختيار الصلب الأساسية الألومنيوم حبلا ( الألومنيوم المغلفة الصلب الأساسية ) ، الصلب الأساسية لتوفير قوة الشد ( قوة الشد أكثر من 1200mpa ) ، طبقة الألومنيوم هو المسؤول عن التوصيل .
بيئة رطبة / تآكلعلى سبيل المثال ، منصة بحرية ، ورشة عمل الكيميائية ، واختيار النحاس موصل مع طلاء القصدير ( القصدير مقاومة الأكسدة أفضل من النحاس ) ، أو اختيار سبائك الألومنيوم موصل ( إضافة المغنيسيوم والسيليكون وغيرها من العناصر لتحسين مقاومة التآكل ) .
ارتفاع درجة حرارة البيئةعلى سبيل المثال ، بالقرب من الكابلات المعدنية فرن ، موصل النحاس + ارتفاع درجة الحرارة العزل ( مثل سحابة أم الفرقة ) ، لأن نقطة انصهار النحاس ( 1083 ℃ ) أعلى بكثير من الألومنيوم ( 660 ℃ ) ، وسلامة أعلى .
ارتفاع سبائك النحاس موصلإضافة كمية صغيرة من الفضة والمغنيسيوم ( مثل النحاس سبائك الفضة ) إلى زيادة قوة الشد ( تصل إلى 300 ميغاباسكال ) دون زيادة كبيرة في المقاومة الكهربائية ، والتي يمكن استخدامها في الكابلات عالية القوة الميكانيكية .
سبائك الألومنيوم موصلتحسين مرونة الألومنيوم من خلال المعالجة الحرارية ( مثل الصلب ) والحد من مقاومة الاتصال المشترك ( على سبيل المثال ، aa8030 سبائك الألومنيوم موصل في الولايات المتحدة الأمريكية ، المقاومة الكهربائية أقل من 10 ٪ من الألومنيوم النقي ) .
مركب موصل التكنولوجيا: مثل " النحاس والألومنيوم يرتدون + عززت من ألياف الكربون " ، جنبا إلى جنب مع التوصيل الكهربائي وخفيفة الوزن ، وتستخدم في الفضاء الكابلات .
تقييم شامل مطلوب عند اختيار المواد الموصلة :
الاحتياجات الكهربائيةحجم الطاقة ، ونقل بالجو تحديد أولوية المقاومة ؛
الميكانيكية والظروف البيئيةالحراك ، درجة الحرارة ، والتآكل تؤثر على قوة ومقاومة الطقس من المواد .
تكلفة القيدالنحاس والألومنيوم فرق السعر أكثر من 3 مرات ، والألومنيوم الكابلات الأساسية في منطقة مستعرضة كبيرة المشهد ( مثل 16 ملم فوق ) أكثر من سعر الجنس .
من خلال دقة مطابقة خصائص المواد وتطبيق السيناريوهات ، الأداء والتكلفة والموثوقية يمكن أن تتحقق .زويوالتوازن .