Das vielseitige Aluminiumkabel: Ein würdiger Gegner gegenüber Kupfer, wenn es um Freileitungen geht

In diesem Beitrag werden wir verschiedene Facetten dieser Fragen untersuchen und versuchen zu erklären, warum ein Kabeltyp (z. B. Aluminiumkabel) möglicherweise besser für die Stromübertragung geeignet ist als andere Optionen (z. B. Kupferkabel).

Historisch gesehen

Aluminium wird seit Jahrzehnten als elektrischer Leiter verwendet. Aufgrund seines überlegenen Verhältnisses von Leitfähigkeit zu Gewicht im Vergleich zu Kupfer war das Aluminiumkabel in der Regel das Kabel der Wahl für Versorgungsunternehmen und Energieübertragungsunternehmen. Tatsächlich haben sich Stromnetzprojekte für die entschieden Al-Kabel gegenüber seinem Cousin aus Kupfer seit Ende des 1800. Jahrhunderts.

In den späten 1960er Jahren, als es an Kupfer mangelte, wechselten die meisten Wohnprojekte dazu, Aluminium als bevorzugtes Kabel zu verwenden. In einigen Fällen 16 mm Preis für Aluminiumkabel könnte weniger als die Hälfte dessen betragen, was Projektsponsoren für ein ähnliches kupferbasiertes Kabel bezahlen würden. Mitte der 1970er Jahre gab es bei einigen Stromversorgungsprojekten, insbesondere im Innen- und Wohngebäudebereich, Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Kabeln aus Aluminium.

Damals haben Designer und Hersteller von Artikeln wie Schaltern, Steckdosen, Beleuchtung, Lüftern und anderen Geräten nicht das Beste daraus gemacht Größe des Aluminiumkabels, Gewichtsleitfähigkeit und andere Eigenschaften. Nach Prüfung dieser Herausforderungen drängten Sicherheitsbehörden und Elektroingenieure jedoch auf überarbeitete Fertigungsstandards. Infolgedessen machen moderne Verbesserungen jetzt neuere Kabel, wie z Stromkabel, eine bevorzugte Wahl als sein Gegenstück aus Kupfer.

1. Warum wird Aluminium zur Herstellung verwendet? obenliegende Stromkabel?

Overhead-Leistung Kabelhersteller verwenden häufig Kupfer zur Herstellung ihrer Kabel. Sie tun dies aufgrund der außergewöhnlichen Formbarkeit und Leitfähigkeit von Kupfer. Was jedoch oft übersehen wird, ist das Gewicht: Aluminiumleiterkabel ist ein viel leichteres Material, mit dem man arbeiten kann. Zum Beispiel ein 16 mm Aluminiumkabel wiegt weniger als sein gleich langes Gegenstück aus Kupfer. Und das ist der Grund, warum viele Freileitungsprojekte jetzt auf die Verwendung von Aluminium als Kabel umsteigen. Das ist einer der Unterschiede zwischen Aluminiumkabel und Kupferkabel.

Eines der Hauptmerkmale jeder Freileitungsanwendung ist, dass die darin verwendeten Kabel normalerweise oberirdisch verlaufen. Zum Beispiel die elektrisches Kabel kann durch an Stuckdecken und Dächern angebrachte Kanäle verlaufen. EIN Kupferkabel Äquivalent zu einem Größe des Aluminiumkabels und Dimension ist viel schwerer. Das Gewicht der Leitung (z. B. Bleirohre oder Blechrohre) in Kombination mit dem Gewicht des Kabels selbst kann die Deckenkonstruktion zu einer unerträglichen Belastung machen. Da Aluminium ein leichteres Metall ist, wird es in Aluminium-Elektrokabeln verwendet und eignet sich hervorragend dafür elektrisches Kabel im Freien um weitere Anwendungsbeispiele zu finden.

Bei anderen Outdoor-Anwendungen können Freileitungen kilometerweit von einem Strommast zum anderen verlegt werden. Im Winter bedecken Frost und Schnee diese Kabel oft und machen sie schwerer als vorgesehen. Und dann spielt auch das Kabelgewicht eine entscheidende Rolle.

Ein eis- oder schneebedecktes Aluminium gepanzertes Kabelwiegt beispielsweise weniger als ein baugleiches Kupfer-Freileitungskabel. Das Geheimnis hat weniger mit Fertigungstechnologien als vielmehr mit den Gewichtseigenschaften der beiden Metalle zu tun. Obwohl Kupfer eine Leitfähigkeit von 61 % aufweist, wiegt ein Aluminiumkabel fast 30 % weniger. Daher ist es sinnvoll, Aluminium zur Herstellung von Overhead zu verwenden Stromkabel.

2. Warum werden Kupfer und Aluminium in Kabeln verwendet?

Zwei der besten Kandidaten für die Rolle von Stromleitern sind Kupfer und Aluminium, und deshalb verwenden Ingenieure und Designer von Stromprojekten entweder ein Aluminiumkabel oder ein Kupferkabel. Die Hauptfunktion eines Leiters besteht darin, den Elektronenfluss von einem Punkt zum anderen zu leiten. Im Fall von Strom leiten Leiter, die in Kabeln und Drähten verwendet werden, elektrischen Strom. Aufgrund der Eigenschaften, die von einem erfolgreichen Leiter verlangt werden, sind im Idealfall nichtmagnetische Metalle die beste Wahl. Sowohl Aluminium als auch Kupfer bieten diese idealen Eigenschaften.

Die Wahl, warum und wann das eine oder andere verwendet wird, hängt von den Eigenschaften der einzelnen Kabeltypen ab, einschließlich Umweltbelastung, Zugfestigkeit, Leitfähigkeit und Gewicht. Kupfer ist seit langem der Standard für elektrische Kabel. Allerdings ist die Stromkabel aus Aluminium ersetzt es schnell als den Dirigenten der Wahl.

3. Warum wird Aluminium in Stromkabeln verwendet?

Die Verwendung von Aluminium als Leiter der Wahl in Energiekabeln ist eine Frage der Funktionalität und Anwendung. Es stimmt, dass der traditionelle Al-Draht nicht die Zugfestigkeit oder die Leitfähigkeit von Kupferkabeln hat. Die Hersteller beheben diesen Mangel jedoch, indem sie das Kabel während des Produktionsprozesses verstärken. Die Verwendung von Aluminiumleiterstahlverstärkung (ACSR) für Stromkabel geht das Problem der geringen Zugfestigkeit an.

Der Verstärkungsprozess macht Aluminium dann zu einem besseren und leichteren alternativen Stromkabel im Vergleich zu Kupferkabeln. Aufgrund des Kostenunterschieds zwischen den beiden Metallen – Kupfer und Aluminium – verwenden Stromkabelhersteller außerdem häufiger Aluminium bei der Herstellung ihrer Aluminium-Erdkabel . Zum Beispiel ein 25 mm Aluminiumkabel kann manchmal weniger als die Hälfte des Preises einer gleichwertigen Kupferalternative kosten.

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4. Niedrige Kosten für die Verwendung von Aluminiumdraht

Neben den Kosten ist die Verwendung eines ACSR-Kabels in Hochspannungsleitungen aufgrund seines geringen spezifischen Gewichts (Aluminium) eine bevorzugte Wahl.

Eine ernsthafte Bedrohung für Stromkabel ist Korrosion. Unabhängig davon, ob das Kabel in Freileitungsanwendungen verwendet wird oder unterirdisch oder über Land verlegt wird, kommt es normalerweise mit der Umgebung in Kontakt. Und hier kommen Feuchtigkeit und Säure ins Spiel, um das Kabel zu korrodieren. Kupfer ist anfälliger für Korrosion und daher haben daraus hergestellte Kabel eine reduzierte Lebensdauer. Beispielsweise hält ein im Freien verlegtes 35-mm-Aluminiumkabel wahrscheinlich doppelt so lange wie ein gleichwertiges Kupferkabel.

Günstiger. Weniger Wartungsgefahren. Länger haltbar. Dauerhaft. Dies sind typische Eigenschaften von Aluminium. Machen Sie es zu einer besseren Wahl für einen Leiter in Energiekabeln Deshalb ersetzt das Aluminiumkabel jetzt schnell Kupfer als Standard der Wahl für Energiekabel.