Sârmă de cupru vs aluminiu: conductivitate, cost, ampitate și cum să alegeți

O alimentare subterană de 75 de metri către un atelier, un șir de curent continuu de pe acoperiș pe o clădire comercială sau un sistem de alimentare de 400 V într-o fabrică de proces: prima decizie pe care o blochează cei mai mulți ingineri este materialul conductorului. Cuprul și aluminiul sunt ambele conductori dovediți, dar se comportă foarte diferit odată ce luați în considerare puterea, căderea de tensiune, hardware-ul de terminare, expunerea la mediu și costul total instalat.

Sârmă de cupru vs aluminiu: date unul lângă altul

Tabelul de mai jos rezumă proprietățile care contează cel mai mult în selecția reală a cablurilor. Valorile sunt date de referință pentru aplicațiile tipice de sârmă de construcție și de alimentare; standardul proiectului dumneavoastră și evaluarea temperaturii conductorului pot schimba cifrele.

Diferențele tehnice de bază între firul de cupru și aluminiu

Diferențele încep la nivel de material și apar în fiecare decizie din aval, de la ecartamentul conductorului până la selecția conectorului.

Dimensiunea conductibilității și a intensității

Cuprul este evaluat la 100% IACS, în timp ce aluminiul este de aproximativ 61% IACS. Pentru a transporta același curent, un conductor de aluminiu are nevoie de aproximativ 1,6 ori suprafața secțiunii transversale a cuprului, în practică cu una sau două dimensiuni standard de fire mai mari. Acolo unde un conductor de cupru de 16 mm² este adecvat, un conductor de aluminiu de 25 mm² este de obicei necesar în aceleași condiții de instalare.

Greutate și manevrabilitate

Cuprul are o densitate de 8,89 g/cm³ față de 2,70 g/cm³ pentru aluminiu. Pentru o intensitate egală, conductorul de aluminiu cântărește aproximativ jumătate mai mult. Acesta este motivul pentru care deschiderile de linii aeriene, canalele lungi pentru cabluri și coloanele verticale favorizează aluminiul atunci când designul permite o secțiune transversală mai mare.

Expansiune termică și ciclism

Aluminiul se extinde cu aproximativ 35% mai mult decât cuprul, cu un coeficient de aproximativ 23 ppm/°C comparativ cu 17 ppm/°C pentru cuprul. În timpul ciclării sarcinii, un conductor de aluminiu se mișcă mai mult la fiecare terminație. Cuplul corect, conectorii nominali și un program de re-cuplu sunt obligatorii.

Comportamentul la coroziune

Cuprul formează un strat de suprafață stabil și funcționează bine în majoritatea mediilor interioare, exterioare și de coastă. Aluminiul formează aproape instantaneu un strat de oxid dur, izolator. În condiții umede sau sărate, aluminiul conectat direct la cupru sau alamă poate suferi coroziune galvanică dacă nu se utilizează un conector de tranziție aprobat.

Terminare și conectare

Cuprul se termină cu urechi standard și proceduri standard de cuplu. Aluminiul necesită dispozitive cu rating CO/ALR, compus antioxidant pe conductorul dezlipit și re-cupluire periodică. Diferența este mică pentru o articulație, dar semnificativă atunci când un proiect are sute de rezilieri.

Flexibilitate în producție

O fabrică care produce ambele materiale conductoare face decizia mai ușoară, deoarece comparați specificațiile mai degrabă decât furnizorii. Se construiește Wuxi Sanxin Cable cabluri de alimentare cu miez de cupru și miez de aluminiu izolate din plastic folosind aceleași controale interne ale procesului, astfel încât trecerea de la cupru la aluminiu schimbă doar specificația conductorului, nu lanțul de aprovizionare.

cupru core and aluminum core plastic insulated power cable with rated voltage o Sanxin Cable este un cablu de alimentare cu miez de cupru și miez de aluminiu, izolat din plastic, cu o tensiune nominală de 26/35 kV și mai jos. Furnizor și comerț cu ridicata... Vizualizare produs →

Valori mai profunde: greutate, extindere și cost instalat

Conductibilitatea și ampacitatea sunt doar partea vizibilă a comparației. Factorii ascunși, inclusiv greutatea, mișcarea termică și costul pe amper instalat, decid adesea proiectul. Tabelul de mai jos arată diferența relativă dintre cupru și aluminiu atunci când ambele sunt dimensionate pentru aceeași putere.

Doi factori de cost ascunși merită atenție înainte de a alege un material. Prima este căderea de tensiune. Deoarece rezistența depinde atât de rezistivitate, cât și de suprafața secțiunii transversale, un conductor de aluminiu mărit corespunzător îndeplinește aceeași limită de cădere de tensiune ca și cuprul. În tiraje lungi, calculul forțează adesea ambele materiale să urce cu una sau două dimensiuni, iar diferența de cost între ele se mărește de obicei pe măsură ce tirajul crește. Al doilea driver este umplerea conductei. Diametrul mai mare al aluminiului pentru aceeași putere înseamnă o conductă mai mare și asta compensează o parte din economiile de material.

Creep este al treilea factor care nu apare niciodată pe o fișă de preț. Aluminiul pur se poate deforma lent sub presiune constantă la terminații, astfel încât majoritatea alimentatoarelor moderne de clădiri folosesc aliajul de aluminiu din seria AA-8000 mai degrabă decât aluminiul de calitate CE. Alierea și controlul atent al eșuării îmbunătățesc comportamentul pe termen lung al conexiunii.

Ambele aspecte indică aceeași concluzie: alegerea conductorului trebuie făcută împreună cu producătorul cablului. Al nostru pagina de capabilități din fabrică documentează etapele de producție și verificările de calitate din spatele conductoarelor de cupru și aluminiu, inclusiv selecția aliajelor, torsadarea și extrudarea izolației, astfel încât să puteți verifica ceea ce specificați de fapt.

Unde domină conductoarele de aluminiu: distribuție industrială

Aluminiul nu este un substitut universal al cuprului. Domină anumite sectoare și este rar în altele. Distribuția tipică a volumului utilizată de conductorul de aluminiu în fabricarea cablurilor este prezentată mai jos.

În sistemele fotovoltaice, cablurile DC trebuie să îndeplinească standarde precum EN 50618 sau UL 4703. Cuprul rămâne obișnuit pentru cablurile la nivel de modul și interconexiunile scurte, în timp ce un cablu solar din aluminiu devine atractiv pentru rulajele lungi și pentru instalațiile mari, unde greutatea și costul pe metru contează cel mai mult.

CABLUL SOLAR DE ALUMINIU Furnizori, Fabrică - Wuxi Sanxin Cable Co., Ltd. Sanxin Cable este furnizor de CABLURI SOLARE DE ALUMINIU și vânzare cu ridicata a fabricii de CABLURI SOLARE DE ALUMINIU din China, obțineți o cotație personalizată gratuită. Vizualizare produs →

Pentru alimentarea clădirilor, cuprul este alegerea tradițională pentru circuitele de ramificație mici și sarcinile sensibile. Peste aproximativ 25 până la 35 mm², aliajul de aluminiu devine standardul economic, mai ales când sunt specificați conductori certificati AA-8000. The Cablu din aliaj de aluminiu seria YJLHV-8030 este o înlocuire comună a sârmei de construcție, deoarece aliajul îmbunătățește rezistența la fluaj, comportamentul de terminare și performanța la îndoire.

Cablu de alimentare din aliaj de aluminiu izolat cu polietilenă reticulat seria YJLHV 8030 Sanxin Cable este un furnizor de cabluri din aliaj de aluminiu izolat cu polietilenă reticulat seria YJLHV 8030 și vânzător cu ridicata din seria YJLHV 8030 încrucișată... Vizualizare produs →

Ghid de selecție pas cu pas: cupru sau aluminiu

Parcurgeți acești pași în ordine. Omiterea comparației costurilor instalate este cea mai frecventă greșeală de achiziție.

Considerații privind întreținerea și conformitatea

Cuprul și aluminiul necesită niveluri diferite de îngrijire la terminații, iar aceste diferențe decid fiabilitatea pe termen lung.

• Cuplul nu este opțional. Terminațiile din aluminiu trebuie strânse la valoarea cuplului publicată a conectorului. Strângerea insuficientă provoacă supraîncălzire; strângerea excesivă deteriorează conductorul și accelerează fluajul.
• Utilizați hardware evaluat. Urechi cu CO/ALR sau Al/Cu, conectori bimetalici pentru tranziții de metal mixt și compus antioxidant pe aluminiu înainte de închiderea urechii.
• Nu legați niciodată direct cuprul și aluminiul. Un simplu conector de răsucire sau un urechi de cupru se va defecta în timp din cauza coroziunii galvanice și a ciclurilor termice.
• Planificați un program de re-cuplu și inspecție. Pentru alimentatoarele din aluminiu, programați o verificare termografică și readuceți cuplul după primele cicluri de încărcare, de obicei în interval de 6 până la 12 luni de la punere în funcțiune.
• Urmați standardele pentru piața dvs. IEC 60228 acoperă clasele de conductori; IEC 60502 acoperă cablurile de alimentare izolate cu XLPE; EN 50618 și UL 4703 acoperă cablurile fotovoltaice. Liniile de medie tensiune urmează de obicei IEC 60502-2 sau specificațiile locale de utilități.
• Cumpărați de la un producător cu control intern de calitate documentat. Atunci când trasarea conductorului, eșanarea și izolația sunt controlate într-o singură fabrică, rapoartele de testare de tip și trasabilitatea producției sunt mai ușor de obținut. Acest lucru contează cel mai mult pentru cablul solar certificat și cablul de alimentare de medie tensiune.

Nici cuprul, nici aluminiul nu sunt mai bune izolat. Cuprul este materialul de referință pentru fiabilitate, compactitate și performanță la coroziune. Aluminiul este alegerea economică și optimizată din punct de vedere al greutății pentru tiraje lungi, alimentatoare mari și centrale solare. Definiți mai întâi limita de cădere de tensiune, mediul de terminare și bugetul costurilor instalate; materialul conductor se va alege de obicei singur.