Hvilke faktorer bestemmer, om kobber eller aluminium bruges som kabelledermateriale?
Ved valg af kabelledermaterialer påvirkes brugen af kobber og aluminium hovedsageligt af følgende faktorer:
- Ledningsevne
Kobbers ledningsevne: Kobbers ledningsevne er omkring 100 % IACS (International Annealed Copper Standard), hvilket er meget højere end aluminiums ledningsevne (ca. 61 % IACS). Dette gør kobber mere velegnet til scenarier, der kræver høj ledningsevne.
Aluminiums ledningsevne: På trods af dens lavere ledningsevne gør aluminiums lette vægt og lavere omkostninger det konkurrencedygtigt i mange scenarier.
2. Mekaniske egenskaber
Kobbers mekaniske styrke: Kobber har høj trækstyrke, god træthedsbestandighed og brydes ikke let ved bøjning eller vibration. Den er velegnet til scenarier, der kræver høj mekanisk styrke (såsom elevatorkabler og minekabler).
Aluminiums mekaniske styrke: Aluminium er blødere og har dårlig udmattelsesbestandighed og kan kræve et større tværsnitsareal for at kompensere for dets manglende mekaniske egenskaber.
3. Vægt
Kobbers vægt: Kobber er omkring 70 % tungere end aluminium, så det er muligvis ikke økonomisk, når det bruges til lange afstande eller scenarier, der kræver letvægt.
Aluminiumsvægt: Aluminiums lette egenskaber gør det mere fordelagtigt i scenarier, der kræver vægtreduktion, såsom rumfart og kraftoverførselsledninger.
4. Omkostninger
Kobberomkostninger: Kobber er normalt omkring tre gange dyrere end aluminium, så kobberkabler har en højere startpris.
Aluminiumsomkostninger: Aluminium har en lavere pris, hvilket gør det mere attraktivt for projekter med begrænsede budgetter.
5. Korrosionsbestandighed
Kobberkorrosionsbestandighed: Kobber har god korrosionsbestandighed i de fleste miljøer, men kan blive påvirket i svovlholdige miljøer.
Aluminium korrosionsbestandighed: Et lag af aluminiumoxid beskyttende film dannes på overfladen af aluminium, men særlig behandling (såsom belægning) kan være påkrævet i høj luftfugtighed eller sure miljøer.
6. Anvendelsesscenarier
Kobberanvendelse: Velegnet til scenarier, der kræver høj pålidelighed og ydeevne, såsom højspændingskabler, bygningsledninger og industrielt udstyr.
Aluminiumsapplikation: Anvendes mest i scenarier, der kræver letvægt og lav pris, såsom højspændingstransmissionsledninger og udendørs luftkabler.
7. Tilslutning og installation
Kobberforbindelsesydelse: Kobberledninger har højere pålidelighed, og samlingerne er ikke nemme at løsne eller overophede.
Aluminiumsforbindelsesydelse: Aluminiumsledere kræver specielle terminaler eller behandlinger (såsom at forhindre krybning og oxidation) ved ledningsføring.
Almindelige kabeltyper (såsom lavspændingskabler, højspændingskabler, fiberoptiske kabler osv.) er velegnede til hvilke specifikke scenarier?
1. Lavspændingskabel
Funktioner: Arbejdsspændingen er normalt ikke mere end 1kV, ledermaterialet er for det meste kobber eller aluminium, og isoleringsmaterialet er almindeligvis PVC eller XLPE.
Applikationsscenarier:
Bygningsstrømfordeling: bruges til strømfordeling i bolig- og erhvervsbygninger, såsom belysning, stikkontakter og andet lavspændingsudstyr.
Industriel anvendelse: tilslutning af lavspændingsudstyr på fabrikken.
Styrekabel: lavspændingskontrolsystem og signaloverførsel.
2. Mellemspændingskabel
Funktioner: Arbejdsspændingsområdet er normalt 1kV til 35kV, og det bruges ofte i lokale distributionsnetværk.
Applikationsscenarier:
Bystrømsdistribution: bruges til at distribuere elektrisk energi fra transformerstationer til sekundære distributionsnetværk i byer eller industriområder.
Industrielt område: såsom strømforsyning til mellemspændingsudstyr såsom miner og havne.
Vindkraftproduktion: Tilslut vindmøller og elnet.
3. Højspændingskabel
Funktioner: Driftsspændingsområdet er normalt 35kV til 220kV og derover, med høje designkrav, og isoleringsmaterialerne er for det meste XLPE eller olie-papirisolering.
Applikationsscenarier:
Langdistancekrafttransmission: bruges til højspændingstransmissionsledninger til at overføre elektricitet fra kraftværker til byer.
Tilslutning af transformerstation: Forbind kraftværker, transformerstationer og distributionsnet.
Tungt industrielt udstyr: leverer strøm til højspændingsudstyr.
4. Ultra højspændingskabel
Funktioner: Driftsspændingen overstiger 220kV, teknologien er kompleks, og der bruges normalt gasisolering eller specielle isoleringsmaterialer.
Applikationsscenarier:
Langdistancekrafttransmissionssystem: tværregionale og tværnationale transmissionslinjer.
Nøgleenergiprojekter: såsom transmissionsstamledningerne til atomkraftværker og store vandkraftværker.
5. Optisk fiberkabel
Funktioner: Den bruger optiske signaler til at transmittere data med fordele som høj båndbredde, lavt tab og anti-elektromagnetisk interferens.
Applikationsscenarier:
Telekommunikationsnetværk: rygradsnetværk, hovedstadsnetværk og adgangsnetværk.
Internetkommunikation: sammenkobling af datacenter, bredbåndsadgang til hjemmet.
Industri og overvågning: industriel automationsnetværk, sikkerhedsovervågningssystem.
Specielt miljø: højt elektromagnetisk område, der skal modstå interferens.
6. Afskærmet kabel
Funktioner: med metalafskærmningslag, fremragende anti-elektromagnetisk interferens ydeevne.
Ansøgningsscenarie:
Industriel kontrol: forhindrer signalinterferens, bruges i styresystemer som PLC, DCS.
Medicinsk udstyr: højpræcisionssignaltransmission.
Lyd- og videotransmission: forhindrer signalstøj.
7. Brandsikkert kabel og flammehæmmende kabel
Funktioner: Brandsikkert kabel kan fortsætte med at levere strøm i en brand, og flammehæmmende kabel kan bremse spredningen af brand.
Ansøgningsscenarie:
Sikre steder: højhuse, undergrundsbaner, lufthavne, tunneller osv.
Nødanlæg: brandpumper, nødbelysning og kommunikationssystemer.
8. Specialkabel
Funktioner: designet i henhold til specielle miljøer eller behov, materialer og strukturer har specifikke funktioner.
Almindelige typer og applikationer:
Minekabler: velegnet til barske miljøer i miner, slidstærke og højspændingsbestandige.
Undersøiske kabler: bruges til undersøisk strøm eller datatransmission.
Højtemperaturbestandige kabler: bruges i højtemperaturmiljøer såsom rumfart og stålværker.