categorii: Articole prezentate » Probleme controversate
Număr de vizualizări: 34821
Comentarii la articol: 16
Cupru sau aluminiu - care este mai profitabil?
Doar două metale - cupru și aluminiu sunt utilizate pe scară largă ca conductori de curent electric. Utilizarea lor ca atare este determinată de proprietățile fizice complexe ale metalelor în sine și de prețul acestora.
Bazele fizice ale fluxului de curent electric în conductoare
După cum se știe din fizică, un curent electric este o mișcare ordonată a sarcinilor electrice într-un conductor, sub influența forțelor câmpului electric. Atunci când deplasează sarcini electrice într-un conductor, acestea suferă o contracarare, care este estimată prin valoarea rezistenței electrice și care este măsurată în ohmi (Ohms).
Rezistența electrică a conductorilor cilindrici este determinată de formula r =ρ* l / s, unde r - rezistența electrică a unui conductor, Ohm, ρ - rezistivitatea electrică a materialului conductor, Ohm * mm2 / m, l - lungimea conductorului, m, s - aria secțiunii transversale a conductorului, mm2
Prin urmare, în inginerie electrică, la fabricarea firelor sunt utilizate materiale cu rezistivitate redusă (cupru, aluminiu, oțel).
De exemplu: Rezistivitatea cuprului - 0,0175 ohm * mm2/ m, rezistivitatea aluminiului este 0, 0294 ohm * mm2/ m
Uneori, în loc de rezistența electrică r, se utilizează o valoare inversă - conductivitatea g = 1 / r, iar în loc de rezistență specifică - conductivitate specifică γ = 1 /ρ. Conductivitatea electrică este măsurată în Siemens (cm).
Când deplasați sarcinile electrice într-un conductor, rezistența electrică determină încălzirea conductorului. Această încălzire este dăunătoare și, atunci când funcționează conductorul, trebuie limitată, ținând cont de proprietățile fizice ale conductorului și clasa de izolație.
Temperatura de echilibru a conductorului cu curent depinde de densitatea curentului, care este determinată de formula: δ = I / s, unde δ este densitatea curentului, și / mm2, I este valoarea curentă și s este aria secțiunii transversale a conductorului, mm2
Ce este mai profitabil să folosești ca fire electrice - cupru sau aluminiu?
La compararea tendințelor de creștere a costurilor aluminiului și cuprului în perioada a douăzeci și a începutului XXeu secole, este evident că costul aluminiului crește mai lent decât cuprul. Această diferență este vizibilă mai ales la începutul secolului XXeu lea. Din 2006, costul cuprului la London Metal Exchange a ajuns la 8.500 de dolari / tonă, în timp ce aluminiul — 2500 de dolari / tonă. Acest lucru se datorează îmbunătățirii și creșterii producției de aluminiu, cu materii prime accesibile și accesibile pentru producția de produse prin cablu, care, în costul produsului final, este de 25%.
Pentru cupru - situația este diferită. Rezervele de minere de cupru se deteriorează, conținutul de minereu de cupru scade, depozitele noi sunt sărace în metal și mai greu de extras. În plus, aceste depozite sunt mai inaccesibile din punct de vedere geografic. Prin urmare, costul materiilor prime în costul produsului final este mai mare de 50% și este în continuă creștere.
Aceste tendințe nu se modifică, la fel ca dinamica comparativă a prețurilor și nu sunt prevăzute nicio modificare. Toate acestea vorbesc în favoarea utilizării aluminiului.
științific descoperirea superconductivității iar aplicarea sa industrială este încă imposibilă pentru practica mondială. În lumina faptului că conductivitatea electrică a aluminiului este mai mică decât cea a cuprului, secțiunea transversală a sârmei de aluminiu și, în consecință, volumul acestuia ar trebui să fie mai mare decât cel al cuprului, iar diametrul firului de aluminiu, pentru aceeași densitate de curent, ar trebui să fie cu 25% mai mare decât al cuprului.
Cu toate acestea, o creștere a volumului și, prin urmare, a masei de aluminiu este nivelată de o densitate scăzută a metalului (2,7 t / m3 — aluminiu, 8,9 t / m3 — Cupru). Prin urmare, masa sârmei de aluminiu, pentru aceeași densitate de curent, este de trei ori mai mică decât a cuprului.
Cu toate acestea, nu există niciun câștig în masă atunci când folosiți sârmă de aluminiu în loc de cupru, din cauza cerințelor SNIP, nr.De exemplu, masa de cupru din firele și cablurile puse în panourile unui apartament modern cu trei camere este de 10 kg. Greutatea unui cablu cu trei nuclee cu o lungime de 1000 metri de cablu VVG (cupru) cu secțiune transversală de 1,5 mm2 este de 93 kg, iar masa cablului echivalent AVVG (aluminiu) cu secțiune transversală de 2,5 mm2 este de 101 kg. Avantajele folosirii firelor de aluminiu se datorează prețurilor mult mai mici ale aluminiului.
La prețurile de astăzi, utilizarea firelor din aluminiu este de câteva ori mai profitabilă decât a cuprului!
Pentru liniile de înaltă tensiune și pentru sistemele de cablu aeriene, aluminiu a fost folosit de mult timp. Dar în firele izolate, creșterea diametrului miezului necesită o creștere a consumului de compus din material plastic din cablu din PVC, al cărui preț (1800 $ / tonă) este aproape de prețul aluminiului. Cu cât sunt mai subțiri firele, cu atât este mai mare costul comparativ al izolației electrice și beneficiile trecerii de la cupru la aluminiu sunt mai mici. Cu toate acestea, la prețurile curente, economiile sunt încă semnificative!
Proiectanți, arhitecți, electricieni trebuie să depășească prejudecata împotriva utilizării firelor de aluminiu în construcțiile noi. Acest lucru va permite utilizarea de aluminiu rentabil, dar care necesită forță de muncă pentru cablarea panourilor și a accesului la puncte de încărcare externe (prize și întrerupătoare), ceea ce va duce la economii semnificative.
Firurile de înfășurare din aluminiu pot fi utilizate, cu avantaje notabile, la producerea transformatoarelor de putere mică, a motoarelor electrice și a altor mașini electrice.
Toate acestea vor determina cererea uriașă de aluminiu pe piața mondială și utilizarea pe teren a „metalului cu aripi”.
Ce părere aveți despre asta? Lasă comentariul tău la articol!
Consultați și la i.electricianexp.com
: