Einige Aspekte von Kupfer gegenüber Aluminium
Leiterverbindungen und Abschlüsse
Die Konstruktionen aus Aluminiumdraht und Klemmen wurden in den vergangenen Jahren überarbeitet. Zu einer Zeit war der Dirigent fast reines AluminiumJetzt sind sie alle viel stärkere Legierungen der Serie 8000 mit physikalischen Eigenschaften, die denen von Kupfer ähneln.
Einige Aspekte von Kupfer gegenüber Aluminium (Bildnachweis: E. Csanyi)
Die Drahtabschlüsse haben auch viel strengere UL-Testanforderungen, was zu einem Ergebnis führt zuverlässige langfristige Verbindungen bei bestimmungsgemäßer Installation. Es besteht die weit verbreitete falsche Vorstellung, dass bei Aluminiumkabeln nur Kompressionsnocken (Crimp) verwendet werden sollten. aber das ist nicht wahr.
Die Klemmen an gegossenen Gehäuseschutzschaltern bestehen typischerweise aus plattiertem Aluminium mit mechanischen Gewindestiften, die für die Verwendung mit Aluminium- oder Kupferleitern aufgeführt sind.
Leitungsunterbrecher Lugs - Narrow Palm (Bildnachweis: electricconnections.co.nz)
Diese Stollen bewertet ALCU Der Bedarf an teureren Kompressionssteckverbindern und die aufwendigeren Installationen für diese Steckverbinder werden verringert.
Es ist üblicher, eine kompakte Verseilung von zu habenAluminiumdraht als Kupfer, was die erforderliche Vergrßerung der Leitung reduzieren kann. Obwohl der Aluminiumdraht physikalisch größer ist, ist er leichter und einfacher zu handhaben als der entsprechende Kupferleiter. Im
In den meisten Fällen kann derselbe Ansatz entweder Aluminium oder Kupfer aufnehmen und hat einen ausreichenden Drahtbereich.
Jede mit ALCU gekennzeichnete Lasche ist für die Verwendung mit einem der beiden Leiter geeignet. Ein weiterer Faktor bei der Verwendung von Aluminiumverdrahtungfür die Versorgung oder Belastung eines Teils der elektrischen Ausrüstung ist die Größe der Leitungen. Die Verwendung von Aluminiumleitern führt entweder zu einer größeren Leitergröße oder einer größeren Anzahl von Leitern. In jedem Fall werden mehr oder größere Leitungen verwendet.
Ein Designtrend geht immer in Richtung Ausrüstung mit kleineren Fußabdrücken. Die Kosten für den Raum in den Gebäuden, in denen die Ausrüstung untergebracht ist, steigen ständig.
In vielen Fällen ist es jedoch möglicherweise nicht physischPlatz in der Ausrüstung für den Abschluss der Leitungen mit Aluminiumleitern, während ausreichend Platz für die Anzahl und Größe der Leitungen für die Kupferleiter vorhanden ist.
Beschichtung und Umweltbelange
Sowohl Al als auch Cu oxidieren, wenn sie der Atmosphäre ausgesetzt werden. Oxide, Chloride oder Sulfide des unedlen Metallssind für Kupfer viel leitfähiger als Aluminium. Für eine Aluminiumverbindung mit geringem Widerstand müssen die Aluminiumstableiter plattiert werden, um die Oxidation zu minimieren.
Kupferleiter oxidiert
Sorge um die Al-Oxidation von der Fuge wegDies ist kein Problem und dient dazu, den Leiter in den meisten Umgebungen vor weiterer Korrosion zu schützen. Aluminiumbusleiter sind für die Integrität der elektrischen Verbindung von der Beschichtung abhängig.
Die Anwesenheit von Schwefelwasserstoff (H2S) imDie Atmosphäre ist für das Basismetall Cu und die Versilberung von Belang. Beide korrodieren stark in einer relativ niedrigen Konzentration von H2S und am stärksten an Orten, die normalerweise eine erhöhte Temperatur haben, während das Gerät mit Strom versorgt wird. Gleichzeitig sind zwei Prozesse aktiv: allgemeine Silberkorrosion und Kriechkorrosion von Cu. Aufgrund seiner überlegenen Leitfähigkeit, Abriebfestigkeit und Langlebigkeit wird die Silberbeschichtung häufig für Kontakte und andere leitfähige Teile in elektrischen Geräten verwendet.
Schwefelwasserstoff ist in der Regel in chemischen Anlagen, Ölraffinerien, Stahlwerken, Zellstoff- und Papierfabriken sowie Abwasseraufbereitungsanlagen vorhanden.
In einer H2S-Umgebung Metallfilamente (Whisker)beginnen Sie zu wachsen, sobald sich eine ausreichend dicke Silbersulfidschicht gebildet hat. Diese Silberkorrosion führt zu einem hohen Widerstand, der mehr Wärme erzeugt, was das Anlaufen und das Wachstum von Whiskern weiter stimuliert. Wenn dieser Vorgang fortgesetzt wird, führt dies zu einem Ausfall aufgrund von Überhitzung oder Kurzschluss.
Das Verzinnen bietet einen guten Umweltschutz und ist eine praktische Lösung für das H2S-Korrosionsproblem von Kupfer und versilbertem Kupfer.
Kostenvergleich
Der Kostenunterschied zwischen Kupfer und Aluminiumvariiert mit den schwankenden Kosten der Basismetalle auf dem Rohstoffmarkt. Dieser Kostenunterschied ist jedoch ein vielfaches der entscheidende Faktor, wenn ein Kunde Aluminiumleiter in seiner Ausrüstung in Betracht zieht.
Alle Verweise auf die Kostenunterschiede basieren auf den Auswirkungen, die der aktuelle Rohstoffmarkt auf die Komponenten für elektrische Geräte hat.
Kupfer- und Aluminiumpreis- und -preistabellen für 5 Jahre (Quelle: nfomine.com)
Der prozentuale Unterschied in den Kosten zwischen Aluminium und Kupfer variiert auch als Prozentsatz, in dem der Leiter Bestandteil der Gesamtausrüstung ist.
Ein kontrastierendes Beispiel für den Dirigenten ist aein großer prozent der gesamten montage ist mit busway. Je größer die Stromstärke der Stromschiene ist, desto größer ist der Basisleiter im Verhältnis zur Gesamtausrüstung.
Ein Beispiel wäre das Vergleichen 3-phasige 4-Draht-Leitung bei 1000A zur gleichen busway um 4000A. Bei 1000 A wäre der Addierer von Aluminium zu Kupfer ungefähr 50%, aber bei 4000 A liegt der Addierer für Kupfer über Aluminium fast 100%.
Bei Verteilern und Beleuchtungsklassen kann der Preisunterschied zwischen Kupfer und Aluminium überall liegen 10-50%. Dies variiert wie oben erläutert mit dem Gesamtpreis der Unterbrecher und anderer Komponenten, die in den Schalttafeln installiert sind. Schalttafeln haben im Durchschnitt eine 25-30% Prämie für Kupferbus über Aluminiumbus.
In Bezug auf den prozentualen Anteil des Leiters in der Ausrüstung haben Transformatoren einen höheren Leiteranteil als eine Schalttafel, jedoch weit weniger als eine Buslinie.
Gegenwärtig bringen elektrische Geräte mit Aluminiumleitern, die so ausgelegt sind, dass sie mit den gleichen Geräten wie Kupferleiter identisch sind, dem Endbenutzer Geld.
Referenz // Ein Vergleich von Aluminium und Kupfer in elektrischen Geräten - GE, Larry Pryor, Rick Schlobohm und Bill Brownell