Il versatile cavo in alluminio: un degno avversario contro il rame quando si tratta di cavi aerei

In questo post, esploreremo vari aspetti di queste domande e cercheremo di spiegare perché un tipo di cavo (ad es. cavo in alluminio) potrebbe essere più adatto per la trasmissione di potenza rispetto ad altre opzioni (ad es. cavo in rame).

Storicamente parlando

L'alluminio è stato utilizzato come conduttore elettrico per decenni. A causa del suo rapporto conduttività/peso superiore rispetto al rame, il cavo in alluminio è stato in genere il cavo preferito dai servizi pubblici e dalle società di trasmissione di potenza. In effetti, i progetti di reti elettriche hanno scelto il tutto il cavo sul suo cugino in rame dalla fine del 1800.

Alla fine degli anni '1960, quando c'era una carenza di rame, la maggior parte dei progetti residenziali passò all'utilizzo dell'alluminio come cavo preferito. In alcuni casi, 16 mm Prezzo del cavo in alluminio potrebbe essere meno della metà di quanto gli sponsor del progetto pagherebbero per un cavo simile a base di rame. Durante la metà degli anni '1970, alcuni progetti energetici, specialmente nel settore dell'edilizia indoor e residenziale, avevano preoccupazioni sull'uso di cavi fabbricati in alluminio.

All'epoca, designer e produttori di articoli come interruttori, prese, illuminazione, ventilatori e altri dispositivi non utilizzavano al meglio dimensione del cavo in alluminio, conducibilità del peso e altre caratteristiche. Tuttavia, dopo aver esaminato tali sfide, le autorità di regolamentazione della sicurezza e gli ingegneri elettrici hanno spinto per standard di produzione rivisti. Di conseguenza, i miglioramenti moderni ora rendono i cavi più nuovi, come cavi elettrici, una scelta preferita rispetto alla sua controparte in rame.

1. Perché viene utilizzato l'alluminio cavi elettrici aerei?

Potenza sopraelevata produttori di cavi spesso usano il rame per produrre i loro cavi. Lo fanno grazie alle eccezionali qualità di malleabilità e conducibilità del rame. Tuttavia, ciò che spesso viene trascurato è il fatto che il peso: cavo conduttore in alluminio è un materiale molto più leggero con cui lavorare. Ad esempio, a Cavo in alluminio da 16 mm pesa meno della sua controparte in rame di uguale lunghezza. Ed è per questo che molti progetti di cablaggio aereo ora passano all'utilizzo dell'alluminio come scelta dei cavi. Questa è una delle differenze tra cavo in alluminio e cavo in rame.

Una delle caratteristiche principali di qualsiasi applicazione di alimentazione aerea è che i cavi utilizzati in esse generalmente scorrono fuori terra. Ad esempio, il cavo elettrico può scorrere attraverso condotti fissati su soffitti e tetti in stucco. UN cavo di rame equivalente di un dimensione del cavo in alluminio e la dimensione è molto più pesante. Il peso della canalina (es. tubi di piombo o canaline di latta), combinato con il peso del cavo stesso, potrebbe aggiungere un carico insopportabile alla struttura del soffitto. Poiché l'alluminio è un metallo più leggero, viene utilizzato nel cavo elettrico in alluminio ed è perfetto per questo cavo elettrico esterno applicazioni.

Altre applicazioni esterne possono vedere cavi aerei tesi da un polo di alimentazione all'altro per chilometri e chilometri. In inverno, il gelo e la neve ricoprono spesso questi cavi, rendendoli più pesanti di quando sono progettati. Ed è allora che anche il peso del cavo gioca un fattore critico.

Un alluminio ghiacciato o innevato cavo armato, ad esempio, pesa meno di un cavo di rame aereo di struttura simile. Il segreto ha meno a che fare con le tecnologie di produzione e più con le caratteristiche di peso dei due metalli. Anche se ha il 61% di conducibilità che si trova nel rame, un cavo in alluminio è quasi il 30% meno pesante. Quindi, ha senso usare l'alluminio per fare le spese generali cavi di alimentazione.

2. Perché rame e alluminio sono usati nei cavi?

Due dei migliori candidati per il ruolo di conduttori di elettricità includono rame e alluminio, ed è per questo che ingegneri e progettisti di progetti elettrici utilizzano un cavo in alluminio o uno in rame. La funzione principale di qualsiasi conduttore è quella di condurre il flusso di elettroni da un punto all'altro. Nel caso dell'alimentazione, i conduttori utilizzati nei cavi e nei fili conducono corrente elettrica. Idealmente, a causa delle caratteristiche richieste per un conduttore di successo, i metalli non magnetici sono la scelta migliore. Sia l'alluminio che il rame offrono queste caratteristiche ideali.

La scelta del perché e quando utilizzare l'uno o l'altro dipende dalle proprietà di ciascun tipo di cavo, tra cui l'esposizione ambientale, la resistenza alla trazione, la conduttività e il peso. Il rame è da tempo lo standard per i cavi elettrici. in ogni caso, il cavo di alimentazione in alluminio lo sta rapidamente sostituendo come conduttore preferito.

3. Perché l'alluminio viene utilizzato nei cavi di alimentazione?

L'uso dell'alluminio come conduttore privilegiato nei cavi di alimentazione è una questione di funzionalità e applicazione. È vero che il tradizionale filo in alluminio non ha la resistenza alla trazione o la conducibilità dei cavi in ​​rame. Ma i produttori affrontano questa carenza rinforzando il cavo durante i processi di produzione. L'uso del rinforzo in acciaio conduttore in alluminio (ACSR) per i cavi di alimentazione affronta il problema della bassa resistenza alla trazione.

Il processo di rinforzo rende quindi l'alluminio un cavo di alimentazione alternativo migliore e più leggero rispetto ai cavi in ​​rame. Inoltre, a causa della differenza di costo tra i due metalli, rame e alluminio, i produttori di cavi elettrici utilizzano l'alluminio più spesso nella produzione dei loro cavi interrati in alluminio. Ad esempio, a Cavo in alluminio da 25 mm a volte può costare meno della metà del prezzo di un'alternativa equivalente in rame.

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4. Basso costo di utilizzo del filo di alluminio

Oltre al costo, l'uso di un cavo ACSR nelle linee di trasmissione di potenza è una scelta preferita a causa del suo basso peso specifico (di alluminio).

Una seria minaccia per i cavi di alimentazione è la corrosione. Indipendentemente dal fatto che il cavo venga utilizzato in applicazioni elettriche aeree o venga eseguito sottoterra o via terra, in genere viene a contatto con l'ambiente. Ed è qui che l'umidità e l'acidità entrano in gioco per corrodere il cavo. Il rame è più suscettibile alla corrosione e quindi i cavi realizzati da esso hanno una durata ridotta. Ad esempio, è probabile che un cavo in alluminio da 35 mm installato all'esterno duri il doppio di un cavo in rame equivalente.

Meno costoso. Meno rischi di manutenzione. Che dura di più. Durevole. Queste sono le caratteristiche tipiche dell'alluminio. Rendilo una scelta migliore per un conduttore nei cavi di alimentazione Ecco perché il cavo in alluminio sta rapidamente sostituendo il rame come standard preferito per i cavi di alimentazione.