كابل الألومنيوم متعدد الاستخدامات: خصم يستحق مقابل النحاس عندما يتعلق الأمر بالكابلات العلوية

في هذا المنشور ، سوف نستكشف جوانب مختلفة من هذه الأسئلة ، ونحاول شرح لماذا قد يكون نوع واحد من الكابلات (مثل كابل الألومنيوم) مناسبًا بشكل أفضل لنقل الطاقة من الخيارات الأخرى (مثل الكبل النحاسي).

من الناحية التاريخية

يستخدم الألمنيوم كموصل كهربائي منذ عقود. نظرًا لنسبة الموصلية الفائقة إلى الوزن مقارنةً بالنحاس ، فقد كان كابل الألومنيوم عادةً هو الكبل المفضل للمرافق وشركات نقل الطاقة. في الواقع ، تم اختيار مشاريع شبكة الطاقة كابل على ابن عمها النحاسي منذ أواخر القرن التاسع عشر.

في أواخر الستينيات ، عندما كان هناك نقص في النحاس ، تحولت معظم المشاريع السكنية إلى استخدام الألمنيوم ككابل مفضل لها. في بعض الحالات ، 1960 ملم سعر الكابلات الألومنيوم يمكن أن يكون أقل من نصف ما يدفعه رعاة المشروع مقابل كابل مماثل من النحاس. خلال منتصف السبعينيات ، كانت بعض مشاريع الطاقة ، خاصة في مجال المباني الداخلية والسكنية ، لديها مخاوف بشأن استخدام الكابلات المصنعة من الألومنيوم.

في ذلك الوقت ، لم يستغل المصممون والمصنعون لعناصر مثل المفاتيح والمنافذ والإضاءة والمراوح والأجهزة الأخرى أفضل استخدام حجم كابل الألومنيوم، الوزن الموصلية ، وخصائص أخرى. ومع ذلك ، عند مراجعة هذه التحديات ، دفع منظمو السلامة والمهندسون الكهربائيون معايير التصنيع المنقحة. نتيجة لذلك ، أصبحت التحسينات الحديثة الآن تصنع كبلات جديدة ، مثل الكابلات الكهربائية، وهو خيار مفضل من نظيره النحاسي.

1. لماذا يستخدم الألمنيوم في صنع كابلات الكهرباء العلوية?

القوة العلوية مصنعي الكابلات غالبًا ما يستخدمون النحاس لإنتاج الكابلات الخاصة بهم. يفعلون ذلك بسبب الصفات الاستثنائية للنحاس من المرونة والتوصيل. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم التغاضي عن حقيقة الوزن: كابل موصل الألومنيوم هي مادة أخف بكثير للعمل معها. على سبيل المثال ، أ كابل ألومنيوم 16 مم تزن أقل من نظيرتها النحاسية ذات الطول المتساوي. ولهذا السبب تتحول العديد من مشاريع الكابلات العلوية الآن إلى استخدام الألومنيوم كخيار للكابلات. هذا هو أحد الكابلات المصنوعة من الألمنيوم مقابل الكابلات النحاسية.

تتمثل إحدى الميزات الأساسية لأي تطبيق طاقة علوية في أن الكابلات المستخدمة فيها تعمل عادةً فوق سطح الأرض. على سبيل المثال ، ملف سلك كهربائي قد تمر عبر مجاري مثبتة على الأسقف الجصية والأسقف. أ الكابلات النحاسية ما يعادل حجم كابل الألومنيوم والأبعاد أثقل بكثير. قد يؤدي وزن القناة (مثل أنابيب الرصاص أو أنابيب القصدير) ، جنبًا إلى جنب مع وزن الكابل نفسه ، إلى إضافة حمولة لا تطاق إلى هيكل السقف. نظرًا لأن الألمنيوم معدن أخف ، فإنه يستخدم في كبل الألومنيوم الكهربائي وهو مناسب جدًا لمثل هذا الكابلات الكهربائية الخارجية التطبيقات.

قد ترى التطبيقات الخارجية الأخرى كبلات علوية ممدودة من عمود طاقة إلى آخر لأميال من النهاية. في فصل الشتاء ، غالبًا ما يغطي الصقيع والثلج هذه الكابلات ، مما يجعلها أثقل مما كانت عليه عند تصميمها. وذلك عندما يلعب وزن الكابل أيضًا عاملاً بالغ الأهمية.

جليد أو ألومنيوم مغطى بالثلج كابل مدرع، على سبيل المثال ، يزن أقل من كبل نحاسي علوي مماثل. السر ليس له علاقة بتقنيات التصنيع ، بل يتعلق أكثر بخصائص وزن المعدنين. على الرغم من احتوائه على نسبة 61٪ من الموصلية الموجودة في النحاس ، إلا أن كبل الألومنيوم أقل ثقلًا بنسبة 30٪ تقريبًا. ومن ثم ، فمن المنطقي استخدام الألمنيوم لعمل النفقات العامة اسلاك الطاقة.

2. لماذا يستخدم النحاس والألمنيوم في الكابلات؟

اثنان من أفضل المرشحين لدور الموصلات الكهربائية هما النحاس والألمنيوم ، ولهذا السبب يستخدم المهندسون ومصممي مشاريع الطاقة إما كبلًا من الألومنيوم أو كبلًا نحاسيًا. تتمثل الوظيفة الأساسية لأي موصل في توصيل تدفق الإلكترونات من نقطة إلى أخرى. في حالة الطاقة ، تقوم الموصلات المستخدمة في الكابلات والأسلاك بتوصيل التيار الكهربائي. من الناحية المثالية ، نظرًا للخصائص المطلوبة للموصل الناجح ، فإن المعادن غير المغناطيسية هي الخيار الأفضل. يوفر كل من الألومنيوم والنحاس هذه الميزات المثالية.

يعتمد اختيار سبب ووقت استخدام أحدهما أو الآخر على خصائص كل نوع من الكابلات ، بما في ذلك التعرض البيئي وقوة الشد والموصلية والوزن. كان النحاس هو المعيار للكابلات الكهربائية لفترة طويلة. ومع ذلك ، فإن كابل الطاقة الألومنيوم يتم استبداله بسرعة كموصل مفضل.

3. لماذا يستخدم الألمنيوم في كابلات الطاقة؟

يعد استخدام الألومنيوم كموصل مفضل في كبلات الطاقة مسألة تتعلق بالوظيفة والتطبيق. صحيح أن السلك التقليدي ليس لديه قوة الشد أو الموصلية للكابلات النحاسية. لكن الشركات المصنعة تعالج هذا النقص من خلال تعزيز الكابلات أثناء عمليات الإنتاج. يعالج استخدام حديد التسليح بموصل الألمنيوم (ACSR) لكابلات الطاقة مشكلة قوة الشد المنخفضة.

ثم تجعل عملية التعزيز من الألومنيوم كابل طاقة بديل أفضل وأخف وزناً مقارنةً بالكابلات النحاسية. أيضًا ، بسبب فارق التكلفة بين المعدنين - النحاس والألمنيوم - يستخدم مصنعو كابلات الطاقة الألمنيوم في كثير من الأحيان في تصنيع كبلات الألمنيوم تحت الأرض. على سبيل المثال ، أ كابل ألومنيوم 25 مم يمكن أن تكلف أحيانًا أقل من نصف سعر البديل النحاسي المكافئ.

اقرأ أيضا: إجابات الخبراء على 5 أسئلة حرجة على كابل Unground

4. التكلفة المنخفضة لاستخدام أسلاك الألمنيوم

بالإضافة إلى التكلفة ، يعد استخدام كبل ACSR في خطوط نقل الطاقة هو الخيار المفضل نظرًا لانخفاض الجاذبية النوعية (الألومنيوم).

أحد التهديدات الخطيرة لكابلات الطاقة هو التآكل. سواء تم استخدام الكبل في تطبيقات الطاقة العلوية ، أو تم تشغيله تحت الأرض أو براً ، فإنه عادةً ما يتلامس مع البيئة. وهذا هو المكان الذي تلعب فيه الرطوبة والحموضة دورًا في تآكل الكابل. النحاس أكثر عرضة للتآكل ، وبالتالي فإن عمر الكابلات المصنوعة منه يكون أقل. على سبيل المثال ، من المرجح أن يستمر كبل الألمنيوم 35 مم المثبت في الهواء الطلق لفترة أطول مرتين من كابل نحاسي مكافئ.

اقل تكلفة. تقليل مخاطر الصيانة. أطول أمدا. متين. هذه خصائص نموذجية للألمنيوم. اجعله خيارًا أفضل لموصل في كبلات الطاقة وهذا هو السبب في أن كابل الألمنيوم يحل الآن بسرعة محل النحاس كمعيار مفضل لكابلات الطاقة.