Чому основні провідники цього підземного силового кабелю не зроблені з міді?

Я знайшов шматок електричного кабелю, який залишив електроенергетична компанія, яка постачає територію. Вони нещодавно зробили ремонт під землею.

Мені цікаво, чому три великі трикутні провідники не виготовлені з міді. Мені це схоже на алюміній, але я б подумав, що мідь буде набагато кращим провідником.

Що я пропускаю? Чи алюміній майже такий же хороший, але набагато дешевший?

Фото:

Анікстер каже:

Незважаючи на те, що мідь має довгу історію як матеріал вибору для проведення електроенергії, алюміній має певні переваги, які роблять його привабливим для конкретних застосувань.

Алюміній має 61 відсоток електропровідності міді, але має лише 30 відсотків ваги міді. Це означає, що голий дріт з алюмінію важить вдвічі менше, ніж голий дріт міді, який має такий же електричний опір. Алюміній, як правило, дешевший порівняно з мідними провідниками.

Fastmarkets каже (і я не претендую на те, що я розумію)

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

Отже, якщо нам знадобиться 1 тонн міді (метрична тонна?) Міді, це коштуватиме 6,5 тис. Дол. Це економія> 80%.

Причина, коли ви не бачите більше міді, може бути з причин, пояснених продовженням першої статті:

Алюмінієві провідники складаються з різних сплавів, відомих як серії АА-1350 та АА-8000. АА-1350 має мінімальний вміст алюмінію 99,5 відсотка. У 1960-70-х роках, завдяки високій ціні міді щодо алюмінію, цей сорт алюмінію став широко використовуватися для побутової електропроводки. Завдяки низькій якості виготовлення на з'єднаннях та фізичних відмінностях між алюмінієм та міддю високостійкі з'єднання сформувались і стали пожежонебезпечними.

Як відповідь, були розроблені алюмінієві сплави, які мають властивості повзучості та подовження, більш схожі на мідь. Ці сплави серії AA-8000 є єдиними твердими або багатожильними алюмінієвими провідниками, дозволеними до використання відповідно до статті 310 Національного електричного кодексу 2014 року *. Сплави серії AA-8000 відповідають вимогам стандарту ASTM B800, стандартних специфікацій для дроту із алюмінієвого сплаву серії 8000 для електричних цілей - відпалені та проміжні температури.

• Американський (США).

Для повноти щільність:

metal        g/cm³
copper       8.96
aluminum     2.70

Алюміній має меншу провідність, ніж мідь, але він також має значно меншу щільність і вартість на тонну. Тож (для заданого опору) тоді як мідний кабель буде меншим, алюмінієвий кабель буде легшим і дешевшим.

Основним недоліком алюмінієвих кабелів є те, що вони потребують спеціальних методів припинення, щоб зробити надійні закінчення, а точні деталі залежать від конкретного алюмінієвого сплаву. Надійність розриву викликає занепокоєння в електропроводці, оскільки погані термінали можуть дуже нагрітися та становлять небезпеку пожежі.

Оператори мереж розподілу електроенергії можуть жорстко контролювати матеріали та практику, що використовується для припинення їх проводки, відношення закінчень до кількості електропроводки порівняно невелике, а для довгих великих кабелів вони використовують економію затрат на алюміній, занадто великі, щоб передати їх.

OTOH у будівельних умовах, як правило, набагато менш жорстко контролюється. Існує набагато більше терміналів, найімовірніше, застосовуватимуться найрізноманітніші аксесуари, аксесуари часто мають конструкції, де завершення потрібно робити перед тим, як дроти будуть висунуті в їх кінцеві місця, багато різних людей / компаній, ймовірно, працюватимуть на установці включаючи тих, хто не дійсно кваліфікований для цього. У цьому середовищі питання надійності припинення значно важче пом'якшити.

Ось чому алюміній домінує над розподільною проводкою, але мідь переважає в електропроводці.

Деякі органи стандартів забороняють невеликі алюмінієві провідники, оскільки вони розглядаються як занадто велика відповідальність. AIUI американський NEC встановлює мінімум розміром 8AWG (~ 8 мм²) для алюмінію (в нових роботах), а BS7671 встановлює мінімальний розмір 16 мм².

Алюміній часто використовують для підземних джерел живлення, оскільки він набагато легше вигинається близько 45 градусних оборотів у трубах із ПВХ. Допускаються лише 45-градусні повороти, оскільки зусилля зробити поворот на 90 градусів перехопить «рибний» дріт або трісне ПВХ-трубу. Досі потрібна сталева "рибна" лінія та "мило" та моторизований знімач, щоб допомогти, оскільки вони протягують 4 дроти через трубу діаметром 4 "до 6" із дротами розміром 300 мкм до 500 мкм для 3-фазних потужність, 5 проводів, якщо вони мають подвійний нейтрал.

Я повинен уточнити дві речі. А) ОП показує кабель на замовлення, який використовується за межами США, хоча ОП не вказало його місцезнаходження. У США хороша книга NEC та давно існуюча галузь все ще використовують окремі кабелі в товстій трубі з ПВХ. Стійкість до пошкодження корінням дерев є однією з причин. B) Сталева лінія "риби" використовується для початку, натягуючи товсту мотузку, хоча трубу, яка може переносити 2000 фунтів тяги.

Провід витягується зі службової вхідної панелі (всередині все ще не встановлено) на бетонну колодку трансформаторів. Трансформатор опускається на місце і встановлюється стійка перемикача службової вхідної панелі після того, як потяг кабелю буде виконано, по кілька футів дроту виходить з кожного кінця. Це цілоденне завдання з кількома людьми з обох сторін, що працюють в унісон. Це груба, брудна зворотна робота. Був там зробив те.

Для подачі електроенергії у великий офісний комплекс або виробничий завод може знадобитися кілька труб. Провід прив’язують паралельно і фазово узгоджуються на обох кінцях труб. Для житлових будинків дріт рідко перевищує 4 АГГ з 3 проводами (120/240 спліт-фази), тому вони використовують мідь.

Алюміній дійсно дешевший, ніж мідь, і це може бути суттєвим фактором у виборі матеріалу для проводки в залежності від поточної ринкової ціни на обидва матеріали. Крім того, алюміній важить значно менше, ніж мідь (~ 30%), тому його легше (і, таким чином, дешевше) транспортувати, пересуватись та встановлювати.

У мене немає джерела, але я чув, що я згадував, що нижча вартість алюмінію - це не заощадити гроші на вартості кабелю, оскільки алюмінієвий кабель коштує майже однаково через більш високі виробничі витрати. Металевий алюміній використовується для стримування крадіжок, оскільки мідні дроти легко реформуються і перепродаються переробникам, але алюміній - ні.

Це міркування може бути місцевим, я живу в Ізраїлі, але не знаю, чи інженер обговорював фактичний ізраїльський кабель чи ні. Предметом обговорення стали крадіжки обладнання, а не переваги та недоліки міді проти алюмінію.

Деякі посилання , що показують , наскільки великий проблема є метал крадіжки .

Додатковим можливим фактором є внесок "ефекту шкіри". Через "шкірний ефект" мало значення, що алюміній не такий хороший провідник, як мідь. Однак, оскільки алюміній дешевший і легший, він ідеально підходить для спорудження центру кабелю, а мідь для «шкіри» кабелю.