categorieën: Aanbevolen artikelen » Controversiële problemen
Aantal keer bekeken: 34821
Reacties op het artikel: 16
Koper of aluminium - wat is meer winstgevend?
Slechts twee metalen - koper en aluminium worden veel gebruikt als geleiders van elektrische stroom. Hun gebruik als zodanig wordt bepaald door de complexe fysische eigenschappen van de metalen zelf en hun prijs.
Fysieke fundamenten van de stroom van elektrische stroom in geleiders
Zoals bekend uit de fysica is een elektrische stroom een geordende beweging van elektrische ladingen in een geleider, onder invloed van elektrische veldkrachten. Wanneer elektrische ladingen in een geleider worden verplaatst, ondergaan ze een tegenactie, die wordt geschat door de waarde van elektrische weerstand en die wordt gemeten in ohm (Ohm).
De elektrische weerstand voor cilindrische geleiders wordt bepaald door de formule r =ρ* l / s, waar r - elektrische weerstand van een geleider, Ohm, ρ - elektrische weerstand van het geleidermateriaal, Ohm * mm2 / m, ik - lengte van de geleider, m, s - doorsnede van de geleider, mm2
Daarom worden in de elektrotechniek materialen met een lage soortelijke weerstand (koper, aluminium, staal) gebruikt voor de vervaardiging van draden.
Bijvoorbeeld: koperen weerstand - 0,0175 ohm * mm2/ m, de soortelijke weerstand van aluminium is 0, 0294 ohm * mm2/ m
Soms wordt in plaats van elektrische weerstand r een inverse waarde gebruikt - geleidbaarheid g = 1 / r, en in plaats van specifieke weerstand - specifieke geleidbaarheid γ = 1 /ρ. Elektrische geleidbaarheid wordt gemeten in Siemens (cm).
Bij het verplaatsen van elektrische ladingen in een geleider, veroorzaakt elektrische weerstand de geleider. Deze verwarming is schadelijk en moet bij gebruik van de geleider worden beperkt, rekening houdend met de fysieke eigenschappen van de geleider en de isolatieklasse.
De stationaire temperatuur van de geleider met stroom is afhankelijk van de stroomdichtheid, die wordt bepaald door de formule: δ = I / s, waarbij δ de stroomdichtheid is, en / mm2, I is de huidige waarde en s is het dwarsdoorsnedegebied van de geleider, mm2
Wat is voordeliger om te gebruiken als elektrische draden - koper of aluminium?
Bij het vergelijken van de groeitrends in de kosten van aluminium en koper in de twintigste en het begin van de twintigsteik eeuwen is het duidelijk dat de kosten van aluminium langzamer groeien dan koper. Dit verschil is vooral zichtbaar aan het begin van de twintigste.ik eeuw. Sinds 2006 hebben de kosten van koper op de London Metal Exchange $ 8.500 / ton bereikt, terwijl aluminium — 2500 dollar / ton. Dit komt door de verbetering en toename van de aluminiumproductie, met betaalbare en goedkope grondstoffen voor de productie van kabelproducten, die in de kosten van het eindproduct 25% bedragen.
Voor koper - de situatie is anders. Koperertsreserves verslechteren, het gehalte aan kopererts daalt, nieuwe afzettingen zijn arm aan metaal en moeilijker te extraheren. Bovendien zijn deze deposito's geografisch ontoegankelijker. Daarom zijn de kosten van grondstoffen in de kosten van het eindproduct meer dan 50% en nemen deze nog steeds toe.
Deze trends veranderen niet, evenals de vergelijkende dynamiek van prijzen, maar er zijn geen veranderingen voorzien. Dit alles spreekt voor het gebruik van aluminium.
wetenschappelijk ontdekking van supergeleiding en de industriële toepassing ervan is nog steeds onbereikbaar voor de wereldpraktijk. Gezien het feit dat de elektrische geleidbaarheid van aluminium lager is dan die van koper, moet de doorsnede van de aluminiumdraad en bijgevolg het volume groter zijn dan die van koper, en de diameter van de aluminiumdraad moet voor dezelfde stroomdichtheid 25% groter zijn dan koper.
Een toename van het volume, en daarmee de massa van de aluminiumdraad, wordt echter geëgaliseerd door een lage metaaldichtheid (2,7 t / m3 — aluminium, 8,9 t / m3 — Koper). Daarom is de massa aluminiumdraad, voor dezelfde stroomdichtheid, drie keer minder dan koper.
Er is echter geen winst in massa bij gebruik van aluminiumdraad in plaats van koper, vanwege de vereisten van SNIP, nee.De massa van koper in de gelegde draden en kabels in de panelen van een modern driekamerappartement is bijvoorbeeld 10 kg. Gewicht van een drie-aderige kabel met een lengte van 1000 meter VVG-kabel (koper) met een doorsnede van 1,5 mm2 is 93 kg en de massa van de equivalente AVVG-kabel (aluminium) met een doorsnede van 2,5 mm2 is 101 kg. De voordelen van het gebruik van aluminiumdraden zijn te wijten aan veel lagere aluminiumprijzen.
Tegen de huidige prijzen is het gebruik van aluminiumdraden meerdere malen winstgevender dan koper!
Voor hoogspanningslijnen en voor bovengrondse kabelsystemen wordt aluminium al lang gebruikt. Maar in geïsoleerde draden vereist het vergroten van de diameter van de kern een toename van het verbruik van kabel-PVC-kunststofsamenstelling, waarvan de prijs ($ 1800 / ton) dicht bij de prijs van aluminium ligt. Hoe dunner de draden, hoe groter de vergelijkende kosten van elektrische isolatie en de voordelen van het overschakelen van koper op aluminium zijn lager. Tegen de huidige prijzen zijn de besparingen echter nog steeds aanzienlijk!
Ontwerpers, architecten, elektriciens moeten de vooringenomenheid overwinnen tegen het gebruik van aluminiumdraden in nieuwbouw. Dit maakt het gebruik van kosteneffectief, maar arbeidsintensief aluminium mogelijk voor bedrading in panelen en in leidingen naar externe laadpunten (stopcontacten en schakelaars), wat aanzienlijke besparingen oplevert.
Aluminium wikkeldraden kunnen, met merkbare voordelen, worden gebruikt bij de productie van transformatoren met laag vermogen, elektromotoren en andere elektrische machines.
Dit alles zal de enorme vraag naar aluminium op de wereldmarkt bepalen en het gebruik van "gevleugeld metaal" op de grond.
Wat vind je hiervan? Laat je reactie achter op het artikel!
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com
: