Neden bu yeraltı elektrik kablosundaki ana iletkenler bakırdan yapılmış değil?

45

Bölgeyi besleyen elektrik şirketinin bıraktığı bir elektrik kablosu parçası buldum. Geçenlerde yeraltında bir onarım yaptılar.

Üç büyük üçgen iletkenin neden bakırdan yapılmış olmadığını merak ediyorum. Bana alüminyum gibi görünüyor, ama bakırın çok daha iyi bir iletken olacağını düşünmüştüm.

Neyi kaçırıyorum? Alüminyum neredeyse kadar iyi ama daha ucuz mu?

Fotoğraf:

voltage power current

— i-göbeği
kaynak

17

Alüminyum daha ucuzdur.

— Eugene Sh.

2

Sadece dünyanın bir yerindeki kablonun bir kısmının başka bir şey kullanması, bu sorunun ne anlama geldiğinin genel bir uygulama olduğu anlamına gelmez. Bir materyali bugün "daha iyi" yapan şey, gelecekte veya geçmişte onu daha iyi hale getiremeyebilir. Bu gibi malzemelerin maliyeti dalgalanıyor.

— old_timer

7

Neden aşağı oy, aşağı oy?

— i-CONICA

17

Bir audiophile dengeli bir ara bağlantı teli olarak sat.

— boru

3

@Pomagranit Çok değil. Elektronlar pozitif yüklü nükleer çekirdekler arasında "akar". Fazladan bir ücret yok (bu gerçekten de iletkenlerin kenarına dayanacak), yalnızca diğer görüşlerin rasgele hareket eden elektronların düzenli bir hareketi. Gerçekten cilt etkisi denilen bir şey var, ancak kökeni belirgin bir şekilde farklı.

— Neinstein

39

Anixter diyor ki:

Bakır, elektrik iletmek için tercih edilen malzeme olarak uzun bir geçmişe sahip olsa da, alüminyumun özel uygulamalar için çekici kılan bazı avantajları vardır.

Alüminyum, bakır iletkenliğinin yüzde 61'ine sahiptir, ancak bakırın yalnızca yüzde 30'una sahiptir . Bu, çıplak bir alüminyum telin, aynı elektrik direncine sahip bir çıplak bakır telin yarısı ağırlığında olduğu anlamına gelir. Alüminyum, bakır iletkenlere kıyasla genellikle daha ucuzdur.

Fastmarkets şöyle diyor (ve hiçbirini anlama iddiasında değilim):

Copper     LME Averages Cash Ask ($/MT)    Sep 2017     $6,583.19
Aluminium  LME Official 3M Ask ($/MT)      21 Dec       $2,125.50

Öyleyse, 1 MT (metrik ton?) Bakır ihtiyacımız olursa 6.5k dolara mal olacak ve aynı iletkenlik için 1.1k dolara mal olacak yarım ton aluminyuma ihtiyacımız olacak. Bu% 80'den fazla tasarruf sağlar.

Daha fazla bakır görmemenizin nedeni, ilk makalenin devamında açıklanan nedenlerden olabilir:

Alüminyum iletkenler, AA-1350 serisi ve AA-8000 serisi olarak bilinen farklı alaşımlardan oluşur. AA-1350, minimum% 99,5 alüminyum içeriğine sahiptir. 1960'larda ve 1970'lerde, alüminyuma oranla yüksek bakır fiyatından dolayı, bu alüminyum kalitesi popüler olarak ev kablolarında kullanılmaya başlandı . Bağlantılardaki düşük kaliteli işçilik ve alüminyum ile bakır arasındaki fiziksel farklar nedeniyle yüksek dirençli bağlantılar oluşmuş ve yangın tehlikesi oluşturmuştur.

Bir cevap olarak, bakır alaşımlarına daha çok sürünme ve uzama özelliklerine sahip olacak şekilde alüminyum alaşımları geliştirilmiştir. Bu AA-8000 serisi alaşımlar, 2014 Ulusal Elektrik Kodunun * 310. Maddesine göre kullanılmasına izin verilen tek katı veya çok telli alüminyum iletkenlerdir *. AA-8000 serisi alaşımlar, ASTM B800, Elektrik Amaçlı 8000 Serisi Alüminyum Alaşımlı Tel-Tavlı ve Ara Temperler için Standart Şartname gereksinimlerini karşılar.

Amerikan (ABD).

Bütünlüğü sağlamak için yoğunluklar:

metal        g/cm³
copper       8.96
aluminum     2.70

— transistor
kaynak

2

Güzel. Bunu okuyarak aklımdan geçen başka bir düşünce eklerdim. Metre başına ağırlık yarı yarıya daha azsa, kamyonlar üzerindeki ağırlığı daha düşüktür (belki de daha fazla hacimlidir) ve daha sonra teli taşıyan ve yerleştiren çalışanlar tarafından kesinlikle daha az insan taşıma işidir.

— jonk

4

Alüminyum kablolama artık havacılıkta (Airbus A380 ve diğerleri) temel olarak ağırlıktan tasarruf etmek için kullanılmaktadır.

— TEMLIB

2

@Transistor: "mcm" "Binlerce için kısa dairesel mil , kesit alanının bir birim"

— Dave Tweed

1

@JonRB: Hayır, çünkü alüminyum yoğunluğu çok daha azdır.

— Dave Tweed

9

Teşekkürler beyler. " Bir dairesel mil, bir mil (inçin binde biri) çapındaki bir dairenin alanına eşit bir alan birimidir. 5.067 × 10−4 mm² değerine karşılık gelir. " Kaynak: Dairesel mil . Ne dağınıklık!

— Transistör,

10

Alüminyum bakırdan daha düşük iletkenliğe sahiptir, ancak ton başına çok daha düşük bir yoğunluğa ve maliyete sahiptir. Böylece (belirli bir direnç için) bir bakır kablo daha küçükken, alüminyum kablo daha hafif ve daha ucuz olacaktır.

Alüminyum kabloların ana dezavantajı, güvenilir sonlandırmalar yapmak için özel sonlandırma uygulamalarına ihtiyaç duymalarıdır ve tam detaylar özel alüminyum alaşımına bağlıdır. Sonlandırma güvenilirliği, elektrik tesisatıyla ilgili bir husustur, çünkü kötü sonlandırmalar çok ısınabilir ve yangın riski oluşturabilir.

Elektrik dağıtım şebekesi işletmecileri, kablolarını sonlandırmak için kullanılan malzemeleri ve uygulamaları sıkı bir şekilde kontrol edebilir, sonlandırmaların kablolama miktarına oranı nispeten küçüktür ve kullandıkları uzun büyük kablolar için alüminyumun maliyet tasarrufunu aşmak çok fazladır.

Bina ortamında OTOH işler genellikle çok daha az sıkı kontrol edilir. Çok daha fazla sonlandırma vardır, çok çeşitli farklı aksesuarların kullanılması muhtemeldir, aksesuarlar sıklıkla tellerin son konumlarına itilmeden önce sonlandırmaların yapılması gereken tasarıma sahiptir, birçok farklı kişi / şirket kurulum üzerinde çalışabilir. Gerçekten bunu yapmaya nitelikli olmayanlar dahil. Bu ortamda, sonlandırma güvenilirliği sorunlarının azaltılması daha zordur.

Bu nedenle Alüminyum dağıtım kablolarına, bakır ise bina kablolarına hakimdir.

Bazı standartlar organları küçük Alüminyum iletkenleri yasaklar çünkü çok fazla sorumluluk olarak görülürler. AIUI ABD NEC, Alüminyum için (yeni işte) minimum 8AWG (~ 8mm²), BS7671 ise minimum 16mm² olarak ayarlar.

— Peter Green
kaynak

1

Bu cevapta çok fazla iyi bilgi var. Sonlandırmalarla ilgili olarak, yalıtıcı alüminyum oksit yüzey katmanı bazı problemler ortaya çıkarır - telafi etmek için özel çalışma uygulamaları ve malzemeleri gereklidir. Bakır ve alüminyum kablolar arasındaki bağlantılar de sorunludur - korozyonu azaltmak için bi-metal konektörler gereklidir. Peter'in dediği gibi, bir kamu hizmeti şirketi için doğru iş uygulamalarını ve malzemelerini zorlaması kolaydır - yerli ve ticari kullanıcılar için daha zordur.

— Li-aung Yip

Son paragrafınız aslında yanlıştır: NEC - 8AWG minimum boyut sınırlaması sadece Al THHN'nin mevcut üretimi tarafından belirlenen pratik bir sınırlamadır. NEC tarafından belirlenen alüminyum tel üzerindeki tek sınır, 310.106 (B) bina kullanımı için Al telinin AA-8000 serisi alaşımdan yapılması şartıdır - eğer birisi AA-8000'de 10 / 12AWG katı THHN yapıyorsa, Bununla evinizi bağlamak için tamamen yasal olmalısınız.

— ThreePhaseEel

Hangi soruyu "neden kimse yapmıyor" sorusuna götürüyor ......

— Peter Green

10

Alüminyum, PVC borularda yaklaşık 45 derecelik dönüşlerde çok daha kolay büküldüğü için yer altı güç beslemeleri için kullanılır. 90 derecelik bir dönüş yapma çabası 'balık' telini kıracağı veya PVC boruyu kıracağı için yalnızca 45 derecelik dönüşe izin verilir. Halen çelik bir 'balık' çizgisi ve 'sabun' ve 300 mcm ila 500 mcm boyutlarında, 3 faz için 300 mcm ila 500 mcm kablolarla 4 teli çekip çıkarmaları için motorlu bir çektirmeyi almaktadır. güç, bir çift nötr varsa 5 teller.

İki şeyi açıklığa kavuşturmalıyım. A) OP, konumunu belirtmemiş olmasına rağmen, ABD dışında kullanılan ısmarlama bir kablo gösteriyor. ABD'de iyi oEC NEC kitabı ve uzun süredir var olan bir endüstri halen kalın bir PVC boru içinde ayrı ayrı kablolar kullanıyor. Ağaç köklerinden zarar görmemeye karşı direnç nedenidir. B) Çelik 'balık' hattı, 2.000 pound çekme tolere edebilen boruya rağmen kalın bir ip çekerek başlamak için kullanılır.

Kablolar servis giriş panelinden (iç kısımlar henüz takılmamış) beton trafo pedine çekilir. Transformatör yerine düşer ve servis giriş paneli kesici rafı , kablo çekme işlemi tamamlandıktan sonra her iki uçtan birkaç metre tel gelecek şekilde monte edilir . Bu, her iki taraftaki birkaç kişiyle birlikte çalışan bir günlük iş. Bu kaba, kirli geri tepme işi. Orada bulundum, yaptım.

Büyük bir ofis kompleksine veya üretim tesisine güç sağlamak için birkaç boru gerekebilir. Kablolar paralel bağlanır ve her iki ucunda da boru ile faz eşleşir. Konutlarda, teller nadiren 4 wg'nin üzerinde 3 telli (120/240 ayrık faz) büyüklüktedir, bu yüzden bakır kullanırlar.

— Sparky256
kaynak

Bu şey PVC borulardan geçmedi. Kablo geniş bantım gibi daha küçük yardımcı kablolar taşıyan PVC borularla aynı kalınlıktadır (tahminen 50mm). Bu aslında zeminde çiğ geçiyor. Resimde göründüğünden çok daha büyük. 1.5m boyunca tüm gücümle sadece 6 ila 8 cm saptırabilirim.

— i-CONICA

ABD'de teller, kalın bir PVC borunun içindeki ayrı kablolardır. Evime güç beslemesi olduğu gibi.

— Sparky256,

Değişir. Kanaldaki tek telli THWN kabul edilebilirdir, ancak doğrudan gömülü kablo ayrıca bir tesise mükemmel bir hizmet yöntemidir. Bu durumda, topraktan giriş / çıkış, fiziksel hasardan korunmak için örneğin PVC boru ile korunmalıdır; bu, “bütün yol boyunca” kolayca karıştırılabilir.

— Harper

Güç kaynakları, konut düzeyinde en iyi olana karar verir. Bizimkiler sadece uçtan uca boruya çekildi, çünkü ağaç kökleri yaklaşık 25 yıl önce çizgileri kestiler, bu yüzden içeri girip tüm alt bölümümüze boru koymak zorunda kaldılar. Kesinti tehlikesi yoksa doğrudan gömme seçeneğine sahiptirler.

— Sparky256

Oh, haklısın. Manchester, İngiltere’deyim.

— i-CONICA

8

Alüminyum, bakırdan daha ucuzdur ve bu, her iki malzeme için mevcut pazar fiyatına bağlı olarak kablolama için malzeme seçiminde önemli bir faktör olabilir. Ek olarak alüminyum, bakırdan (~% 30) önemli ölçüde daha düşüktür, bu nedenle taşıması, taşınması ve montajı daha kolaydır (ve dolayısıyla daha ucuzdur).

— DerStrom8
kaynak

7

Küçük bir faktör: Daha az iletken alüminyum kablo, eşdeğer bakır kablodan daha büyük bir enine kesite sahip olacaktır ve bu nedenle yalıtım ağırlığında ve malzeme maliyetinde benzer bir artışla yaklaşık% 25 daha fazla yalıtım (aynı kalınlık, daha büyük alan) gerekir ...

— DJohnM

@DJohnM Harika bir nokta, bunu hiç düşünmemiştim. İzolasyonu değil sadece kablonun kendisini düşündüm.

— DerStrom8

1

Yüksek voltaj iletiminde, elektriksel olarak eşdeğer alüminyum iletkenin daha büyük çapı, yüzeyde daha düşük elektrik alanlarına neden olacaktır. Bu, daha ince yalıtım sağlar.

— richard1941

2

Kaynağım yok ama aliminyumun daha düşük maliyetinin, kablo maliyetinden tasarruf etmek olmadığını, alüminyum kablosunun yüksek üretim maliyetleri nedeniyle neredeyse aynı olduğunu belirtti. Metal teller, hırsızlığı caydırmak için kullanılır, çünkü bakır teller kolayca yeniden biçimlendirilir ve geri dönüştürücülere yeniden gönderilir, ancak alüminyum değildir.

Bu akıl yürütme yerel olabilir, ben İsrail’de yaşıyorum, ancak mühendisin gerçek İsrail telsizini tartıştığını mı bilmiyorum. Tartışmanın konusu, bakırın alüminyuma karşı avantaj ve dezavantajları değil, ekipman hırsızlığıydı.

Bazı bağlantılar gösteren nasıl büyük bir sorun olduğunu metal hırsızlık .

— dotancohen
kaynak

-1

Ek bir olası değerlendirme "cilt etkisinin" katkısıdır. "Deri etkisi" nedeniyle, alüminyuma bakır kadar iyi bir iletken olmadığı çok az önemlidir. Bununla birlikte, alüminyum daha ucuz ve daha hafif olduğundan, kablonun merkezinin yapımı için ve kablonun cildi için bakır kullanılması için idealdir .

— Guill
kaynak

Şap iletkenlerinde bakır deri göremiyorum.

— i-CONICA

2

Matematiği yapın ve cilt derinliğini 60 Hz için hesaplayın.

— richard1941