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Was wäre das beste Leitermaterial für elektrische Drähte und Kabel

Al- oder Cu-Leiter…

Die Leitfähigkeit von Kupfer ist 65% höher als bei Aluminium was bedeutet, dass die Leitergröße ähnlich istNennkabel sind proportional kleiner. Entsprechend weniger Aufwand fällt dann an, die Kabel selbst zu isolieren, abzuschirmen und zu armieren. Der Transport der weniger sperrigen Kabel ist einfacher und die Installation ebenso. Bei beengten Platzverhältnissen in Kabelkanälen kann das geringere Volumen und die bessere Duktilität von Kupferkabeln einen noch größeren Nutzen bringen.

Was wäre das beste Leitermaterial für elektrische Kabel?

Was wäre das beste Leitermaterial für elektrische Kabel (Bildnachweis: polycab.com)

Kupferkabel sind da einfach zu verbinden Kupfer bildet sich nicht auf seiner Oberfläche ein schwerer, nicht leitendes Oxid. Der sich bildende Oxidfilm ist dünn, stark anhaftend und elektrisch leitfähig, was zu wenigen Problemen führt.

Die Reinigung und der Schutz von Kupfer ist einfach und wenn die Fugen gemäß den Empfehlungen hergestellt werden, werden sie mit dem Alter nicht mehr so ​​stark beeinträchtigt, dass Wartungskosten eingespart werden.

HV Kupferkabel

HV Kupferkabel (Bildnachweis: businessinsider.com)


Bei gleichem Nennstrom das KabelDer Aluminiumleiter hat einen wesentlich größeren Durchmesser, trägt ein proportional größeres Isolationsvolumen und ist wegen seiner geringeren Flexibilität nicht so leicht zu installieren. Es ist bekanntermaßen schwierig, Aluminium zuverlässig zu verbinden. Tabelle 1 vergleicht Aluminium- und Kupferleiter für einen äquivalenten Stromwert.

Tabelle 1 - Vergleich zwischen Kupfer- und Aluminiumleitern in VPE-isolierten Stahldraht-Panzerkabeln.

Charakteristisch Kupfer 300 m2 Aluminium 500 m2
Gesamtdurchmesser (mm) 66.5 83.9
Mindestbiegeradius (mm) 550 700
Maximaler Gleichstromwiderstand / km bei 20 ° C (Ohm) 0.0601 0.0617
Ca. Spannungsabfall / A / m (mV) 0.190 0.188
Dauerstrom, eingezogen in den Kanal (Amp) 496 501

(Kabel: nach BS 5467 (& IEC 502), 4-adrige, verseilte Leiter, VPE-Isolierung, PVC-Bettung, Stahldrahtarmierung, PVC-Überzug, Nennleistung 0,6 / 1,0 kV

Diese Anmerkungen wurden größtenteils von abgeleitetVerweis auf BS 7450, die mit IEC 1059 identisch ist. In beiden Fällen werden die zu berücksichtigenden Variablen und die Möglichkeiten zur Bestimmung der optimalen Kabelgröße detailliert beschrieben.

Mehr darüber wird in den folgenden Abschnitten beschrieben.


Wirtschaftliche Auswahl von Kabeln für die Industrie

Die Funktion eines Stromkabels ist elektrische Energie verteilen so effizient wie möglich von einer Quelle zu einerVerwendungsstelle. Aufgrund ihres elektrischen Widerstandes verbrauchen Kabel in der Form von Wärme einen Teil der übertragenen Leistung, sodass der Wirkungsgrad von 100% nicht erreicht wird.

Eine Vorstellung vom Ausmaß dieses Wärmeverlusts ergibt sich aus dem Vergleich, dass moderne Kabel bei Temperaturen arbeiten können so hoch wie die von Zentralheizungssystemen.

Der Energieverlust durch Verwendung von Kabeln an zDie Temperaturen müssen bezahlt werden und werden zu einem Zuschlag für die Betriebskosten der zu liefernden Geräte. Dieser Zuschlag bleibt während der gesamten Dauer des Prozesses und für die spätere Verwendung dieser Schaltung in der Zukunft bestehen.

Die Energiekosten ist ein wichtiger Bestandteil von Industrie und Industriekommerzielle Betriebskosten und alle Anstrengungen sollten unternommen werden, um sie so weit wie möglich einzudämmen. Die umwelt- und konservatorischen Aspekte der Energieverschwendung sind wichtige Faktoren, auch wenn sie teilweise subjektiv sind. Es ist offensichtlich, dass der Druck aus dieser Richtung zunimmt.

Es kann beobachtet werden, dass Wärmeverluste von einem Kabel ausgehenmit einer niedrigeren Spannung am Lieferende Hand in Hand gehen. Dies kann den effizienten Betrieb des zugeführten Prozesses beeinträchtigen und somit die Kosteneffizienz der Produktion weiter beeinträchtigen.

Daher ist es sinnvoll, Distributionsdesigns zu übernehmen die so weit gehen, wie es möglich ist, Energieverluste zu reduzieren.

Theoretisch wäre es möglich, den Verlust zu reduzierenLeistung auf einen vernachlässigbaren Betrag durch Vergrößern der Kabelgröße; Da dies jedoch auch die Kosten des Kabels erhöht, neigt es dazu, die Einsparungen durch eine bessere Verteilungseffizienz aufzuheben, und es muss ein Kompromiss gefunden werden.

Die beste Zeit für eine hocheffiziente Verteilung ist in der Planungsphase, wenn zusätzliche Kosten gering sind. Es kann sich als schwierig erweisen, eine Schaltung zu einem späteren Zeitpunkt zu verstärken.

Das Problem besteht darin, eine Leitergröße zu ermittelnreduziert die Kosten der verschwendeten Energie, ohne übermäßige Kabelkosten zu verursachen. Der grundlegende Ansatz für dieses Problem wurde 1881 von Lord Kelvin formuliert und auf zahlreiche Situationen angewendet, in denen Kosten (oder Gewicht) und Effizienz zusammengeführt werden müssen, um eine optimale Lösung zu erhalten.

Referenz // Elektrische Energieeffizienz von Motoren, Kabeln, Stromschienen und Transformatoren

Bemerkungen: