O versátil cabo de alumínio: um oponente digno contra o cobre quando se trata de cabos aéreos

Neste post, exploraremos várias facetas dessas questões e tentaremos explicar por que um tipo de cabo (por exemplo, cabo de alumínio) pode ser mais adequado para transmissão de energia do que outras opções (por exemplo, cabo de cobre).

Falando historicamente

O alumínio tem sido usado como condutor elétrico por décadas. Por causa de sua relação de condutividade e peso superior em comparação com o cobre, o cabo de alumínio tem sido normalmente o cabo de escolha para concessionárias e empresas de transmissão de energia. De fato, os projetos de redes elétricas vêm escolhendo o todo cabo sobre seu primo de cobre desde o final de 1800.

No final da década de 1960, quando havia escassez de cobre, a maioria dos projetos residenciais passou a usar o alumínio como cabo de escolha. Em alguns casos, 16 mm Preço do cabo de alumínio pode ser menos da metade do que os patrocinadores do projeto pagariam por um cabo semelhante à base de cobre. Em meados da década de 1970, alguns projetos de energia, especialmente no domínio da construção interna e residencial, tinham preocupações com o uso de cabos fabricados em alumínio.

Naquela época, projetistas e fabricantes de itens como interruptores, tomadas, iluminação, ventiladores e outros aparelhos não faziam o melhor uso tamanho do cabo de alumínio, condutividade de peso e outras características. No entanto, ao analisar esses desafios, reguladores de segurança e engenheiros elétricos pressionaram por padrões de fabricação revisados. Como resultado, as melhorias modernas agora tornam os cabos mais novos, como cabos elétricos, uma escolha preferida do que sua contraparte de cobre.

1. Por que o alumínio é usado para fazer cabos de energia aéreos?

Energia aérea fabricantes de cabos costumam fazer uso de cobre para produzir seus cabos. Eles fazem isso por causa das qualidades excepcionais de maleabilidade e condutividade do cobre. No entanto, o que muitas vezes é esquecido é o fato de que o peso: cabo condutor de alumínio é um material muito mais leve para trabalhar. Por exemplo, um cabo de alumínio de 16 mm pesa menos do que sua contraparte de cobre de igual comprimento. E é por isso que muitos projetos de cabeamento aéreo agora passam a usar alumínio como sua escolha de cabos. Essa é uma das diferenças entre o cabo de alumínio e o cabo de cobre.

Uma das principais características de qualquer aplicação de energia aérea é que os cabos usados ​​normalmente passam acima do solo. Por exemplo, o fio elétrico pode passar por dutos afixados em tetos e telhados de estuque. UMA cabo de cobre equivalente a um tamanho do cabo de alumínio e a dimensão é muito mais pesada. O peso do conduíte (por exemplo, tubos de chumbo ou dutos de estanho), combinado com o peso do próprio cabo, pode adicionar uma carga insuportável à estrutura do teto. Como o alumínio é um metal mais leve, é usado no cabo elétrico de alumínio e é uma ótima opção para tais cabo elétrico ao ar livre aplicações.

Outras aplicações externas podem ver cabos aéreos amarrados de um poste de energia a outro por quilômetros a fio. No inverno, a geada e a neve geralmente cobrem esses cabos, tornando-os mais pesados ​​do que quando projetados. E é aí que o peso do cabo também desempenha um fator crítico.

Um alumínio coberto de gelo ou neve cabo blindado, por exemplo, pesa menos do que um cabo de cobre aéreo de construção semelhante. O segredo tem menos a ver com as tecnologias de fabricação e mais com as características de peso dos dois metais. Embora tenha 61% de condutividade encontrada no cobre, um cabo de alumínio é quase 30% menos pesado. Portanto, faz sentido usar alumínio para fazer cabos de força.

2. Por que cobre e alumínio são usados ​​em cabos?

Dois dos melhores candidatos para o papel de condutores de eletricidade incluem cobre e alumínio, e é por isso que engenheiros e projetistas de energia usam um cabo de alumínio ou um de cobre. A função primária de qualquer condutor é conduzir o fluxo de elétrons de um ponto a outro. No caso da energia, os condutores utilizados em cabos e fios conduzem a corrente elétrica. Idealmente, devido às características exigidas de um condutor de sucesso, os metais não magnéticos são a melhor escolha. Tanto o alumínio quanto o cobre oferecem esses recursos ideais.

A escolha de por que e quando usar um ou outro depende das propriedades de cada tipo de cabo, incluindo exposição ambiental, resistência à tração, condutividade e peso. O cobre tem sido o padrão para cabos elétricos por muito tempo. No entanto, o cabo de alimentação de alumínio está substituindo-o rapidamente como o condutor de escolha.

3. Por que o alumínio é usado em cabos de energia?

A utilização do alumínio como condutor de escolha em cabos de energia é uma questão de funcionalidade e aplicação. É verdade que o fio de alumínio tradicional não tem a resistência à tração ou a condutividade dos cabos de cobre. Mas os fabricantes resolvem essa deficiência reforçando o cabo durante os processos de produção. O uso de reforço de aço condutor de alumínio (ACSR) para cabos de energia aborda a questão da baixa resistência à tração.

O processo de reforço torna o alumínio um cabo de alimentação alternativo melhor e mais leve em comparação com os cabos de cobre. Além disso, devido à diferença de custo entre os dois metais – cobre e alumínio – os fabricantes de cabos de energia usam alumínio com mais frequência na fabricação de seus cabos subterrâneos de alumínio . Por exemplo, um cabo de alumínio de 25 mm às vezes pode custar menos da metade do preço de uma alternativa equivalente de cobre.

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4. Baixo custo de uso de fio de alumínio

Além do custo, o uso de um cabo ACSR em linhas de transmissão de energia é uma escolha preferencial devido à sua baixa gravidade específica (de alumínio).

Uma séria ameaça aos cabos de energia é a corrosão. Independentemente de o cabo ser usado em aplicações de energia suspensas, subterrâneo ou terrestre, ele normalmente entra em contato com o meio ambiente. E é aí que a umidade e a acidez entram em ação para corroer o cabo. O cobre é mais suscetível à corrosão e, portanto, os cabos feitos a partir dele têm uma vida útil reduzida. Por exemplo, um cabo de alumínio de 35 mm instalado ao ar livre provavelmente durará duas vezes mais do que um cabo de cobre equivalente.

Menos dispendioso. Menos riscos de manutenção. Mais duradouro. Durável. Estas são características típicas do alumínio. Torná-lo a melhor escolha para um condutor em cabos de energia É por isso que o cabo de alumínio está substituindo rapidamente o cobre como padrão de escolha para cabos de energia.