เป็นลวดอะลูมิเนียมพอๆ กับทองแดง

Jul 28, 2023

ลวดเป็นส่วนสำคัญของการแปลงวงจร ปัจจุบัน สายไฟในครัวเรือนในตลาดส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นลวดทองแดงและลวดอลูมิเนียม ลวดทองแดงและลวดอะลูมิเนียมเป็นโลหะที่ใช้กันมากที่สุดในระบบไฟฟ้า ต่างก็มีการใช้งานและข้อดีข้อเสียในตัวเอง

ลวดอลูมิเนียม

ลวดอะลูมิเนียมหมายถึงความยาวเต็มตามยาวและหน้าตัดสม่ำเสมอ ซึ่งหมายถึงวัสดุเชิงเส้นโลหะที่ทำจากอะลูมิเนียมบริสุทธิ์หรือโลหะผสมอะลูมิเนียม ผลิตภัณฑ์ถูกดำเนินการตามความดันศูนย์กลางและจัดส่งเป็นม้วน รูปร่างภาคตัดขวาง ได้แก่ วงกลม วงรี สี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยมผืนผ้า สามเหลี่ยมด้านเท่า และรูปหลายเหลี่ยมปกติ แบ่งออกเป็นลวดอลูมิเนียมบริสุทธิ์และลวดอลูมิเนียมอัลลอยด์ตามวัสดุ สามารถแบ่งออกเป็นลวดอลูมิเนียมอุตสาหกรรมและลวดอลูมิเนียมแปรรูป

ลวดทองแดง

ในชีวิตใช้ลวดทองแดงเป็นตัวนำ มีการนำไฟฟ้าได้ดีและใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสายไฟ สายเคเบิล แปรง ฯลฯ การนำความร้อนที่ดี นิยมใช้ในการผลิตเครื่องมือแม่เหล็กและมาตรวัดที่ต้องได้รับการปกป้องจากการรบกวนของแม่เหล็ก เช่น เข็มทิศ เครื่องมือการบิน ฯลฯ ปั้นขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม ง่ายต่อการกดร้อนและกดเย็น สามารถทำเป็นท่อ แท่ง ลวด แถบ แถบ แผ่น ฟอยล์ และวัสดุทองแดงอื่น ๆ ผลิตภัณฑ์ทองแดงบริสุทธิ์รวมถึงผลิตภัณฑ์ถลุงและผลิตภัณฑ์แปรรูป



ในฐานะช่างไฟฟ้า เราต้องเข้าใจลักษณะของลวดโลหะทั้งสองชนิดนี้เพื่อให้สามารถใช้งานได้

โดยการระบุข้อดี ข้อเสีย และลักษณะเฉพาะอย่างชัดเจนเท่านั้น เราจึงจะสามารถใช้วัสดุอย่างเหมาะสมและใช้ประโยชน์จากสิ่งต่าง ๆ ได้ดีที่สุด มิฉะนั้น จะทำให้เกิดการใช้งานที่ไม่เหมาะสมได้ง่าย ตั้งแต่ความเสียหายของสายไปจนถึงไฟไหม้

ต่อไปเรามาเรียนรู้เกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของลวดทองแดงและลวดอลูมิเนียม:

ข้อดีและข้อเสียของลวดทองแดง:

(1) ความต้านทานต่ำ: ความต้านทานของสายอลูมิเนียมสูงกว่าสายทองแดงประมาณ 1.68 เท่า

(2) ความเหนียวที่ดี: ความเหนียวของโลหะผสมทองแดงคือ 20 ~ 40%, ทองแดงไฟฟ้ามากกว่า 30% และโลหะผสมอลูมิเนียมเพียง 18%

(3) ความแข็งแรงสูง: ความเครียดที่อนุญาตของทองแดงที่อุณหภูมิห้องสูงกว่าอลูมิเนียม 7 ~ 28% โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเครียดที่อุณหภูมิสูงความแตกต่างระหว่างพวกเขาอยู่ไกลมาก

(4) ความทนทานต่อความล้า: อะลูมิเนียมหักง่ายหลังจากการดัดซ้ำๆ ในขณะที่ทองแดงไม่เป็นเช่นนั้น ในแง่ของดัชนีความยืดหยุ่น ทองแดงยังสูงกว่าอลูมิเนียมประมาณ 1.7 ~ 1.8 เท่า

(5) เสถียรภาพและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี: ลวดทองแดงทนต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน ในขณะที่ลวดอลูมิเนียมสามารถออกซิไดซ์และสึกกร่อนได้ง่าย

(6) ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่: เนื่องจากความต้านทานต่ำ ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าที่อนุญาต (กระแสสูงสุดที่สามารถผ่านได้) ของสายทองแดงที่มีส่วนเดียวกันนั้นสูงกว่าสายอะลูมิเนียมประมาณ 30% - 50% โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีเครื่องใช้ในครัวเรือนจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ และโดยทั่วไปแล้วลวดทองแดงจะใช้สำหรับการตกแต่งบ้าน

(7) การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าต่ำ: เนื่องจากความต้านทานต่ำของสายทองแดง เมื่อกระแสเดียวกันไหลผ่านส่วนเดียวกัน แรงดันตกของสายทองแดงมีขนาดเล็ก ดังนั้นระยะการส่งข้อมูลเดียวกันจึงสามารถรับประกันคุณภาพของไฟฟ้าแรงสูงได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ภายใต้เงื่อนไขของแรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต การส่งผ่านสายทองแดงสามารถเข้าถึงระยะทางไกล นั่นคือ พื้นที่ครอบคลุมของแหล่งจ่ายไฟมีขนาดใหญ่ ซึ่งเอื้อต่อการวางแผนเครือข่ายและลดจำนวนจุดจ่ายไฟ

(8) ค่าความร้อนต่ำ: ภายใต้กระแสเดียวกัน ค่าความร้อนของสายทองแดงที่มีส่วนเดียวกันจะน้อยกว่าสายอลูมิเนียมมาก ทำให้การทำงานปลอดภัยยิ่งขึ้น

(9) การสูญเสียพลังงานต่ำ: เนื่องจากความต้านทานต่ำของทองแดง เมื่อเทียบกับสายอะลูมิเนียม การสูญเสียพลังงานของสายทองแดงจึงต่ำ ซึ่งเห็นได้ชัด ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงอัตราการใช้ไฟฟ้าและการรักษาสิ่งแวดล้อม

(10) ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานการกัดกร่อน: ขั้วต่อของสายทองแดงมีประสิทธิภาพที่มั่นคงและจะไม่ก่อให้เกิดอุบัติเหตุเนื่องจากการเกิดออกซิเดชัน ข้อต่อของสายอะลูมิเนียมไม่เสถียร และมักเกิดอุบัติเหตุเนื่องจากความต้านทานการสัมผัสที่เพิ่มขึ้นและความร้อนเนื่องจากการเกิดออกซิเดชัน ดังนั้นอัตราการเกิดอุบัติเหตุจึงสูงกว่าสายทองแดงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบางสถานที่ที่มีการเชื่อมต่อสายทองแดงและสายอลูมิเนียม ปัญหาจะเกิดขึ้นหลังจากผ่านไปนาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเชื่อมต่อสายทองแดงและสายอลูมิเนียมอย่างเคร่งครัด

(11) การก่อสร้างที่สะดวก:

① ลวดทองแดงมีความยืดหยุ่นที่ดีและรัศมีการโค้งงอที่อนุญาตน้อย ดังนั้นจึงสะดวกในการหมุนและผ่านท่อ

② ลวดทองแดงทนทานต่อความเมื่อยล้าและไม่หักง่ายหลังจากการดัดซ้ำๆ ดังนั้นการเดินสายไฟจึงสะดวก

③ ลวดทองแดงมีความแข็งแรงเชิงกลสูงและสามารถรับแรงดึงเชิงกลได้มาก ซึ่งไม่เพียงนำความสะดวกสบายมาสู่การก่อสร้างและการวางเท่านั้น แต่ยังสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อสร้างยานยนต์ด้วย

ข้อเสียของลวดทองแดง:

ราคาของลวดทองแดงสูงและอัตราส่วนของลวดทองแดงเป็น ficant ซึ่งกำหนดต้นทุนสูงของลวดทองแดง ในฐานะที่เป็นสายเคเบิลมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพหลายประการ นั่นคือ ค่าใช้จ่ายสูง! ดังนั้นสายเหนือศีรษะทั่วไปของเราจึงไม่ใช้ลวดทองแดง มันดี แต่มันหนักเกินไป ดังนั้นสายเหนือศีรษะจึงมักใช้สายอะลูมิเนียมมากกว่า และสายทองแดงมักใช้เป็นสายกราวด์

ข้อดีและข้อเสียของลวดอลูมิเนียม:

(1) ราคาถูก: ราคาของเสาทองแดงเป็น 3.5 เท่าของเสาอลูมิเนียมและสัดส่วนของทองแดงเป็น 3.3 เท่าของอลูมิเนียม ดังนั้นสายอลูมิเนียมจึงมีราคาถูกกว่าสายทองแดงมาก ซึ่งเหมาะสำหรับโครงการต้นทุนต่ำหรือการใช้พลังงานชั่วคราว

(2) สายเคเบิลมีน้ำหนักเบามาก: น้ำหนักของสายเคเบิลอลูมิเนียมคือ 40% ของสายเคเบิลทองแดง และต้นทุนการก่อสร้างและการขนส่งต่ำ

(3) ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานการกัดกร่อน: อลูมิเนียมทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วกับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์ ซึ่งสามารถป้องกันการเกิดออกซิเดชันได้อีก ดังนั้น ตัวนำอลูมิเนียมจึงเป็นวัสดุที่จำเป็นสำหรับการส่งกำลังไฟฟ้าเหนือศีรษะแรงดันสูง ส่วนขนาดใหญ่ และช่วงยาว แต่ข้อดีในฐานะสายไฟฟ้าแรงต่ำไม่มีอยู่อีกต่อไป

ข้อเสียของลวดอลูมิเนียม:

ลวดอะลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ สูญเสียไฟฟ้ามาก ความต้านทานแรงดึงต่ำ และความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ ข้อต่อนั้นง่ายต่อการออกซิไดซ์ หากต่อด้วยลวดทองแดง ข้อต่อจะสึกกร่อนได้ง่ายเนื่องจากความต่างศักย์ ซึ่งทำให้เกิดวงจรเปิดได้ง่าย สิ่งเหล่านี้สัมพันธ์กับการใช้สายไฟฟ้าแรงต่ำ แต่ข้อดีของสายอะลูมิเนียมในสายไฟฟ้าแรงสูงก็ค่อนข้างชัดเจนเช่นกัน เราควรทำให้ชัดเจนว่าเราไม่สามารถยืนยันทั้งหมดพร้อมกันได้

ไม่สามารถเชื่อมต่อสายทองแดงและอลูมิเนียมเข้าด้วยกันได้

คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของทองแดงและอะลูมิเนียมนั้นแตกต่างกันมาก

ดังนั้นไม่ควรเชื่อมต่อทองแดงและอลูมิเนียมโดยตรง แน่นอนว่าการเชื่อมต่ออลูมิเนียมทองแดงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อต้องการเชื่อมต่อ แคลมป์เปลี่ยนอะลูมิเนียมทองแดง ข้อต่อทรานซิชันอะลูมิเนียมทองแดง ลวดทองแดงบุด้วยดีบุกหรือลวดอะลูมิเนียมบุด้วยดีบุก โดยทั่วไปจะใช้สำหรับการเชื่อมต่อโดยตรง

คุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าของทองแดงและอะลูมิเนียมนั้นแตกต่างกัน

หากเชื่อมต่อโดยตรง เมื่อพบอิเล็กโทรไลต์ที่เกิดจากน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และสิ่งสกปรกอื่นๆ จะเกิดแบตเตอรี่เคมีขึ้น เนื่องจากอะลูมิเนียมสูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นขั้วลบได้ง่าย และทองแดงยากที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นขั้วบวก ดังนั้น แรงเคลื่อนไฟฟ้า 1.69v จึงเกิดขึ้นระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ และกระแสไฟขนาดเล็กจะผ่านไปกัดกร่อนลวดอลูมิเนียม ที่เรียกว่าการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า สิ่งนี้จะทำให้การสัมผัสระหว่างทองแดงและอะลูมิเนียมไม่ดีและเพิ่มความต้านทานการสัมผัส เมื่อกระแสไหลผ่าน อุณหภูมิที่ข้อต่อจะสูงขึ้น ซึ่งจะยิ่งเร่งการกัดกร่อนของข้อต่อและเพิ่มความต้านทานการสัมผัส ส่งผลให้เกิดวงจรอุบาทว์จนไหม้ได้

ทองแดงและอลูมิเนียมเป็นโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน

เพียงแค่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันจะนำไปสู่ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี (การกัดกร่อน) เป็นเวลานาน ความต้านทานหน้าสัมผัสที่จุดเชื่อมต่อจะเพิ่มขึ้นและเกิดความร้อน ส่งผลให้วงจรเปิดและปิด ไฟฟ้าแรงสูงและแรงต่ำ หรือแม้กระทั่งไฟไหม้