ケーブルの導体と磨耗

ケーブルの導体は銅とアルミニウムです。アルミニウム合金およびアルミニウムを原料とする銅被覆アルミニウムであり、電線やケーブルの元は銅導体であり、電気伝導性と機械的特性が理想的であるため、20℃における直流抵抗率は1.72×10ˉ 6Ω˙cmです。

1950年代から中国は朝鮮戦争の影響で銅が重要な戦略物資であるため資本主義国から禁輸措置を受けました。中国人は青銅器を中国に寄贈するという呼びかけに応じた愛国的な熱意を今でも覚えている。同時に、生活のあらゆる面で「銅の代わりにアルミニウム」を導入し、アルミニウムのワイヤとケーブルを技術政策として導入します。安全性や信頼性がそれほど厳しくない場所では、新築住宅でもアルミ芯線やケーブルが使用されており、安全性を気にすべき場所でしか落ち着かない。アルミニウムは電気的特性と機械的特性の両方において銅よりも劣るためです。20℃における直流抵抗率は2.82×10ˉ 6Ω ˙cmで、銅の約1.64倍です。脆いため接合部が破損しやすく、クリープ特性により接合部の信頼性が低下します。いわゆるクリープは、高温 (70 °C など) と高圧 (ボルトの圧縮など) の下で時間とともに増加する熱可塑性変形です。これが信頼性の低下、さらにはワイヤやケーブルの接合部の損傷の主な原因です。長期にわたる探査の結果、点検の強化や定期的な締め付けボルトの強化などの対策も判明した。

もちろん、物事には常に両面があり、アルミニウム導線とケーブルの価格は低く、軽量であり、建設労働力を大幅に軽減するため、歓迎されています。

改革開放期、急速な経済発展、人々の品質要求の向上、いくつかの制約の撤廃に向けて、一方の極端から他方の極端への結果として、東南海岸では率先して「アルミニウムの代わりにアルミニウム」を放棄しました。 「銅」、ワイヤーとケーブルはほぼすべて銅導体を使用しており、これまでにない深さと広さがあります。銅とアルミニウムの導体の割合が先進国を上回る深さと幅は、南東海岸から内陸部まで徐々に広がっています。

銅の価格が高騰し、電線やケーブルの価格が 2 倍になったため、人々は考え直さなければならなくなり、物事の発展は逆方向に進んでいます。同時に、2 つの小型サイクロンがあり、1 つは銅被覆アルミニウム ケーブルの出現であり、もう 1 つは北米からのアルミニウム合金導体ケーブル技術の導入です。アルミニウム合金ケーブルは中国で誕生しました。

銅被覆アルミニウムケーブルは、銅ケーブルを置き換えると主張されています。しかし、実際には、高周波電流の表皮効果により、銅被覆アルミニウム線がその利点を発揮できるのは、小さな断面積と高周波デバイスにのみ適しています。国内外の規格も電子機器に限定されます。銅被覆アルミニウム線は電力ケーブルの製造には使用できません。一方で、それは単一のストランドにのみ適用され、複数のストランドの使用は意味を失い、他方では、接合技術は解決できません。そのため、サイクロンはすぐに低気圧になりました。

アルミニウム合金導体は、微量のシリコン、銅、亜鉛、鉄、ホウ素、その他の元素を含む電気アルミニウムです。柔軟性靱の最適化など機械的特性が大幅に向上し、耐クリープ性が大幅に向上しました。アニーリングプロセスが絶妙な場合、その導電率は電気アルミニウムに非常に近くなります。「ケーブルの導体」 国家規格 GB/T3956-2008 では、アルミニウムとアルミニウム合金の導体の抵抗を同じ値としています。

アルミ合金ケーブルのキーテクノロジーの一つがジョイントです。接合部の材質や工程は品質を左右する重要な要素であり、技術を導入したケーブル製造企業はケーブルの販売だけでなく技術サービスも提供しています。接合部の信頼性を高めるには、サプライヤーは建設を指導する専門家を任命する必要があります。そのため、価格はアルミケーブルに比べて非常に高価になります。利益率が大きいため、当初2社からあったメーカーは一気に100社以上に急増し、小さな旋風が拡大している。現在の企業は独自の企業基準に従って生産されているため、同じように見えますが、品質は大きく異なります。

銅ケーブルとアルミニウム合金ケーブルの損失が最も大きいのはどれですか?意見は異なります。ここでは、データがすべてを物語っています。

ケーブル損失の計算式は次のとおりです。

△P=Ι2˙Rθj˙L˙NC˙NP×10ˉ³ (1)

△Q=△P˙ζ (2)

ここで: △P – 電力損失、kW

△Q – エネルギー消費量、kWh

Rθj – 温度θ、Ω/kmでの表皮効果と近接効果を考慮した単一導体の単位長さあたりのAC抵抗

Ι – 電流 A を計算する

NC、NP – ループごとの導体の数と回路の数

ξ – 最大負荷損失時間、h/年

L – ラインの長さ、km


投稿日時: 2024 年 2 月 28 日