ทำไมไม่เป็นตัวนำหลักในสายไฟใต้ดินนี้ที่ทำจากทองแดง?

i-CONICA 12/22/2017. 5 answers, 2.227 views
voltage power current

ฉันพบชิ้นส่วนของสายไฟฟ้าที่เหลือโดย บริษัท ไฟฟ้าที่จัดหาพื้นที่ พวกเขาซ่อมแซมเมื่อเร็ว ๆ นี้ใต้ดิน

ฉันสงสัยว่าทำไมตัวนำสามเหลี่ยมขนาดใหญ่สามตัวไม่ได้ทำจากทองแดง ดูเหมือนอลูมิเนียมกับฉัน แต่ฉันคิดว่าทองแดงจะเป็นตัวนำที่ดีมาก

สิ่งที่ฉันขาดหายไป? อลูมิเนียมเกือบดี แต่ไกลถูกกว่า?

Photo:

ใส่คำอธิบายภาพที่นี่

5 Comments
12 Eugene Sh. 12/22/2017
อลูมิเนียมมีราคาถูกกว่า
2 old_timer 12/22/2017
เพียงเพราะส่วนหนึ่งของสายเคเบิลในส่วนหนึ่งของโลกที่ใช้สิ่งอื่นไม่ได้หมายความว่ามันคือการปฏิบัติทั่วไปซึ่งเป็นสิ่งที่คำถามนี้จะหมายถึง สิ่งที่ทำให้วัสดุชนิดหนึ่ง "ดีขึ้น" ในปัจจุบันอาจไม่ทำให้ดีขึ้นในอนาคตหรือในอดีต ค่าใช้จ่ายของวัสดุเช่นนี้ผันผวน
3 i-CONICA 12/22/2017
ทำไม downvote, downvoter?
3 pipe 12/23/2017
ขายเป็นสายเชื่อมต่อที่สมดุลกับ audiophile
1 Neinstein 12/23/2017
@Pomagranite ไม่มากนัก อิเล็กตรอน "ไหล" "ระหว่าง" นิวเคลียร์ที่มีประจุไฟฟ้าบวก ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม (ซึ่งแน่นอนจะอยู่บนขอบของตัวนำ) เพียงแค่การเคลื่อนไหวที่สั่งให้เคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนแบบสุ่ม มี ผลผิวที่ เรียกว่าจริงๆ แต่ก็มีต้นกำเนิดแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด

5 Answers


Transistor 12/22/2017.

Anixter กล่าวว่า:

แม้ว่าทองแดงมีประวัติอันยาวนานว่าเป็นวัสดุที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าอลูมิเนียมมีข้อดีบางอย่างที่ทำให้มันน่าสนใจสำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง

อลูมิเนียมมีสัดส่วนการนำไฟฟ้า 61% ของทองแดง แต่มีเพียง 30 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนัก ทองแดง นั่นหมายความว่าลวดเปลือยของอลูมิเนียมมีน้ำหนักครึ่งหนึ่งเท่ากับลวดทองแดงที่เปลือยเปล่าซึ่งมีความต้านทานไฟฟ้าเท่ากัน อลูมิเนียมโดยทั่วไปมีราคาไม่แพงมากเมื่อเทียบกับตัวนำทองแดง

Fastmarkets กล่าว (และฉันไม่เรียกร้องให้เข้าใจใด ๆ ):

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

ดังนั้นถ้าเราต้องการ MT 1 ตัน (1 เมตริกตัน) ของทองแดงจะมีราคา 6.5 พันเหรียญและเราต้องการครึ่งตันของอลูมิเนียมสำหรับการนำไฟฟ้าเดียวกันซึ่งจะมีราคา 1.1 พันเหรียญ นั่นคือการประหยัด> 80%

เหตุผลที่คุณไม่เห็นทองแดงมากขึ้นอาจเป็นเพราะเหตุผลที่อธิบายโดยความต่อเนื่องของบทความแรก:

ตัวนำอลูมิเนียมประกอบด้วยโลหะผสมที่แตกต่างกันเรียกว่า AA-1350 series และ AA-8000 series AA-1350 มีอลูมิเนียมต่ำสุด 99.5 เปอร์เซ็นต์ ในทศวรรษที่ 1960 และ 1970 เนื่องจากราคาทองแดงเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมเกรดอลูมิเนียมนี้เริ่ม ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับสายไฟภายในบ้าน เนื่องจากมีคุณภาพต่ำในการเชื่อมต่อและความแตกต่างทางกายภาพระหว่างอลูมิเนียมกับทองแดงการเชื่อมต่อที่มีความต้านทานสูงเกิดขึ้นและกลายเป็นอันตรายจากไฟไหม้

ในการตอบสนองอลูมิเนียมอัลลอยด์ได้รับการพัฒนาให้มีสมบัติการคืบและการยืดตัวคล้ายกับทองแดง โลหะผสมชนิด AA-8000 นี้เป็นตัวนำอะลูมิเนียมที่เป็นของแข็งหรือแกนด์ที่ได้รับอนุญาตเท่านั้นที่สามารถใช้งานได้ตามข้อ 310 ของรหัสไฟฟ้าแห่งชาติ 2014 * ซีรี่ส์ AA-8000 ซีรี่ส์เป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM B800 ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับลวดอลูมิเนียมอัลลอยด์รุ่น 8000 สำหรับจุดประสงค์ด้านไฟฟ้า - ความเข้มข้นและความกลมกลืน

  • อเมริกัน (สหรัฐอเมริกา)

ความสมบูรณ์คือ:

metal        g/cm³
copper       8.96
aluminum     2.70 
5 comments
2 jonk 12/22/2017
ดี ฉันต้องการเพิ่มความคิดอีกนัยหนึ่งที่ข้ามใจฉันอ่านเรื่องนี้ ถ้าน้ำหนักต่อเมตรต่ำกว่าครึ่งหนึ่งน้ำหนักของรถบรรทุกน้อย (แต่อาจใหญ่กว่า) และจากการทำงานของพนักงานที่ถือและวางสาย
4 TEMLIB 12/22/2017
ตอนนี้ใช้สายอลูมิเนียมในการบิน (Airbus A380 และอื่น ๆ อีกมากมาย) เพื่อประหยัดน้ำหนัก
1 Dave Tweed♦ 12/22/2017
@Transistor: "mcm" ย่อมาจาก " mils of circular mils " เป็นหน่วยพื้นที่ตัดขวาง
1 Dave Tweed♦ 12/22/2017
@JonRB: ไม่ใช่เพราะความหนาแน่นของอะลูมิเนียมมีน้อยมาก
8 Transistor 12/22/2017
ขอบคุณเพื่อน. " วงโคจรเป็นหน่วยพื้นที่เท่ากับพื้นที่ของวงกลมที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางหนึ่งล้าน (หนึ่งพันของนิ้ว) มันสอดคล้องกับ 5.067 × 10-4 มม. " ที่มา: Circular mil . อะไรเป็นระเบียบ!

Sparky256 12/23/2017.

อลูมิเนียมมักจะใช้สำหรับฟีดไฟฟ้าใต้ดินเนื่องจากโค้งได้ง่ายกว่าการหมุน 45 องศาในท่อพีวีซี อนุญาตให้หมุนได้ 45 องศาเท่านั้นเนื่องจากความพยายามในการพลิกผัน 90 องศาจะทำให้ลวด 'ปลา' หรือแตกท่อพีวีซี มันยังคงใช้เหล็ก 'ปลา' สายและ 'สบู่' และดึงมอเตอร์เพื่อช่วยให้ออกขณะที่พวกเขาดึง 4 สายผ่านท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 "ถึง 6" มีสาย 300 mcm ถึง 500 mcm ขนาดสำหรับ 3 เฟส สายไฟ 5 สายหากมีเส้นคู่

ฉันควรชี้แจงสองเรื่อง ก) OP แสดงสายเคเบิลแบบกำหนดเองที่ใช้นอกประเทศสหรัฐอเมริกาแม้ว่า OP จะไม่ระบุตำแหน่งของเขา ในประเทศสหรัฐอเมริกาหนังสือเล่มดีของ ole NEC และอุตสาหกรรมที่มีมายาวนานยังคงใช้สายเคเบิ้ลแต่ละตัวในท่อพีวีซีหนา ความต้านทานต่อความเสียหายจากรากไม้เป็นเหตุผลหนึ่ง B) สายเหล็ก 'ปลา' ใช้เริ่มต้นด้วยการดึงเชือกหนาแม้ว่าท่อที่สามารถทนต่อ£ 2,000 ดึง

สายไฟถูกดึงออกจากแผงรับบริการ (ยังไม่ได้ติดตั้งภายใน) ออกไปยังแผ่นหม้อแปลงคอนกรีต หม้อแปลงถูกปล่อยทิ้งไว้ในตำแหน่งและมีการติดตั้งชั้นวางเบรกเกอร์แผงรับบริการ after ที่ดึงสายเคเบิลเสร็จแล้วโดยมีสายไฟหลายฟุตออกมาจากปลายแต่ละด้าน นี่เป็นงานประจำวันที่มีคนหลายคนทั้งสองฝ่ายทำงานพร้อมกัน เป็นงานที่หยาบและสกปรก อยู่ที่นั่นทำอย่างนั้น

อาจต้องใช้ท่อหลายตัวในการจ่ายไฟให้กับอาคารสำนักงานขนาดใหญ่หรือโรงงานผลิต สายเชื่อมต่อแบบขนานและเฟสตรงปลายทั้งสองข้างของท่อ สำหรับบ้านที่อยู่อาศัยลวดไม่ค่อยมีขนาดใหญ่กว่า 4 awg มี 3 สาย (120/240 split-phase) ดังนั้นจึงใช้ทองแดง

2 comments
i-CONICA 12/23/2017
สิ่งนี้ไม่ได้วิ่งผ่านท่อพีวีซี มันมีความหนาเท่ากัน (50mm ที่คาดเดา) เป็นท่อพีวีซีที่มีสายยูทิลิตี้ที่มีขนาดเล็กเช่นสายความเร็วสูงของฉัน นี้จริงไหลดิบผ่านพื้นดิน มันใหญ่กว่าที่ดูในภาพ ฉันสามารถเบี่ยงเบนความสนใจได้ประมาณ 6 ถึง 8 ซม. ด้วยกำลังทั้งหมดของฉันที่มีความยาว 1.5 เมตร
Sparky256 12/23/2017
ในประเทศสหรัฐอเมริกาสายไฟเป็นสายแยกจากกันภายในท่อพีวีซีหนา เช่นเดียวกับฟีดพลังงานที่บ้านของฉัน

DerStrom8 12/22/2017.

อลูมิเนียมเป็นจริงราคาถูกกว่าทองแดงและนั่นอาจเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกวัสดุสำหรับสายเคเบิลขึ้นอยู่กับการกำหนดราคาในตลาดปัจจุบันสำหรับทั้งสองวัสดุ อลูมิเนียมมีน้ำหนักน้อยกว่าทองแดง (~ 30%) อย่างมีนัยสำคัญดังนั้นจึงเป็นเรื่องง่าย (และถูกกว่า) ในการขนส่งเคลื่อนย้ายและติดตั้ง

1 comments
4 DJohnM 12/23/2017
ปัจจัยรองลงมาคือสายอลูมิเนียมที่มีกระแสไฟฟ้าน้อยกว่าจะมีส่วนตัดที่มีขนาดใหญ่กว่าสายทองแดงที่เท่ากันและจะต้องฉนวนกันความร้อนประมาณ 25% (ความหนาเดียวกันพื้นที่ขนาดใหญ่) ซึ่งจะมีน้ำหนักฉนวนและค่าวัสดุที่คล้ายกัน

Peter Green 12/23/2017.

อลูมิเนียมมีการนำไฟฟ้าต่ำกว่าทองแดง แต่ก็มีความหนาแน่นต่ำและค่าใช้จ่ายต่อตันต่ำกว่ามาก ดังนั้น (สำหรับความต้านทานที่กำหนด) ในขณะที่สายทองแดงจะเล็กลงสายอลูมิเนียมจะมีน้ำหนักเบาและราคาถูกกว่า

ข้อเสียหลักของสายอลูมิเนียมก็คือพวกเขาต้องมีการยุติการผลิตเป็นพิเศษเพื่อทำให้การสิ้นสุดที่เชื่อถือได้และรายละเอียดที่แน่นอนขึ้นอยู่กับอลูมิเนียมโดยเฉพาะ ความเชื่อถือได้ของการสิ้นสุดคือความกังวลในเรื่องการเดินสายไฟเนื่องจากการหยุดชะงักที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดความร้อนและก่อให้เกิดความเสี่ยงภัยไฟได้

ผู้ดำเนินการเครือข่ายการจำหน่ายไฟฟ้าสามารถควบคุมวัสดุและวิธีปฏิบัติที่ใช้ในการยุติการเดินสายได้อย่างแน่นหนาอัตราส่วนของการสิ้นสุดของสายไฟต่อจำนวนสายไฟมีน้อยและสำหรับสายไฟขนาดใหญ่ที่ใช้ประหยัดค่าใช้จ่ายของอลูมิเนียมดีเกินกว่าจะผ่านได้

OTOH ในสภาพแวดล้อมของอาคารสิ่งต่างๆโดยปกติจะมีการควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้น มีอุปกรณ์เสริมที่แตกต่างกันออกไปมีอุปกรณ์เสริมที่แตกต่างกันอุปกรณ์เสริมมักจะมีการออกแบบซึ่งต้องมีการยุติการทำงานก่อนที่สายไฟจะถูกผลักเข้าสู่ตำแหน่งสุดท้ายคนอื่น ๆ / บริษัท ต่างๆมักจะทำงานในการติดตั้ง รวมถึงคนที่ไม่ค่อยมีคุณสมบัติที่จะทำเช่นนั้น ในสภาพแวดล้อมนี้ประเด็นความน่าเชื่อถือในการยุติการใช้งานเป็นเรื่องที่ทำได้ยากมาก

นี่คือเหตุผลที่อลูมิเนียมมีอำนาจเหนือสายไฟกระจาย แต่ทองแดงมีส่วนช่วยในการเดินสายอาคาร

หน่วยงานมาตรฐานบางแห่งห้ามใช้ตัวนำอลูมิเนียมขนาดเล็กเพราะเห็นว่าเป็นหนี้สินที่มากเกินไป AIUI สหรัฐ NEC กำหนดขนาดของอะลูมิเนียม (ในงานใหม่) 8AWG (~ 8mm²) และ BS7671 กำหนดขนาดต่ำสุด16mm²


MITU RAJ 12/23/2017.

อีกเหตุผลที่สำคัญคือผลกระทบผิว

ผลกระทบผิวทำให้ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพของตัวนำที่จะเพิ่มขึ้นที่ความถี่สูงที่ความลึกของผิวมีขนาดเล็กซึ่งช่วยลดส่วนที่มีประสิทธิภาพของตัวนำ #wikipedia

สูตรสำหรับความลึกของผิวจะได้รับเป็น: ใส่คำอธิบายภาพที่นี่

ความสามารถในการซึมผ่านของอะลูมิเนียมและทองแดงเกือบเท่ากัน แต่การนำไฟฟ้าของทองแดงมีมากหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งค่าความต้านทานต่ำสำหรับทองแดง ดังนั้นความลึกของผิวจะน้อยกว่าทองแดงเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมสำหรับความถี่ที่กำหนด หมายถึงผลกระทบของผิวมากขึ้นในทองแดงและจะมีความต้านทานต่อการเกิดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าในความถี่สูง

5 comments
2 pipe 12/23/2017
ฉันไม่ได้ซื้อสิ่งนี้ เนื่องจากการนำไฟฟ้าของทองแดงสูงขึ้นคุณจะยังคงมีการนำไฟฟ้าที่สูงขึ้นได้ and คุณสามารถใช้สายเคเบิลทินเนอร์ลดความรุนแรงได้มากยิ่งขึ้น บางทีคนที่ควรจะคำนวณจริง ... :)
MITU RAJ 12/23/2017
ใช่ .... โดยทั่วไปการแข่งขันระหว่างพื้นที่ตัดขวางที่มีประสิทธิภาพ, A และการนำไฟฟ้า หลังจากจุดความถี่บางส่วนการลดลงของ A เนื่องจากผลกระทบผิวจะมีผลต่อความทนทานต่อลวดมากขึ้น
MITU RAJ 12/23/2017
การเลือกสายเคเบิลทินเนอร์ของทองแดงจะช่วยลดความต้านทานได้อีก ดังนั้นจุดในนั้นคืออะไร? Oo
1 pipe 12/23/2017
สิ่งที่ฉันหมายถึงคือถ้าสายจะทำจากทองแดงก็จะได้รับบิตยุติธรรมน้อยกว่าเพราะพวกเขาไม่จำเป็นต้องเกือบเท่าทองแดงเนื่องจากการนำดีขึ้น นอกจากนี้ความถี่จะคงที่ 50 หรือ 60 Hz ขึ้นอยู่กับประเทศ
1 MITU RAJ 12/23/2017
สำหรับความยาวและความหนาเดียวกันอลูมิเนียมมีราคาถูกและเบา คุณกำลังบอกว่าเราสามารถใช้สายเคเบิลทินเนอร์เพื่อชดเชยและยังคงมีความเป็นตัวนำมากกว่าอลูมิเนียม Ha ฉันไม่คิดว่าคุณสามารถพูดได้ทันที

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags