Yksi monien metallien tärkeimmistä ominaisuuksista on kyky johtaa sähköä, ja alumiini on yksi parhaista suorittajista tässä sovelluksessa. Sähkönjohtimena harvat materiaalit voivat kilpailla alumiinin kanssa. Siksi niin monet teollisuudenalat ja teknologiat, korkeateknologisista kuluttajalaitteista ilmailuun ja raskaisiin muuntajiin, ovat kääntyneet alumiiniseosten puoleen ratkaisuna.
Metallin kemiallinen koostumus tarkoittaa, että useimmissa tapauksissa metallinen sitoutuminen mahdollistaa sähkön johtamisen. Metalliset atomit ovat ympäröityinä jatkuvasti liikkuvilla elektroneilla, jotka mahdollistavat sähkön liikkumisen helposti ionien välillä. Vaikka alumiini ei ole paras metallinen johtaja, sitä parempia ovat vain puhdas hopea (#1), puhdas kupari (#2) ja puhdas kulta (#3). Toisessa päässä spektriä rauta on keskinkertainen johtaja, kun taas ruostumaton teräs on yksi huonoimmista.
Koska siitä aiheutuisi ilmeinen kustannus, hopea ja kulta eivät ole toteuttamiskelpoisia teollisessa mittakaavassa. Jäljelle jää vain kupari sähköjohteena, ja kun vertailet kahta, alumiinilla on monia etuja, jotka tekevät siitä houkuttelevamman valmistajille ja suunnittelijoille.
Tänään tarkastelemme, miten alumiiniseoksia käytetään sähkölaitteissa ja mitä sinun tulee tietää valitessasi sinulle sopivaa laatua.
Alumiini on luonnostaan johtava.
Ensimmäinen, alumiini Yksi parhaista metalleista sähkön johtamiseen on alumiini. Alumiini pystyy todellakin siihen, mitä kutsutaan suprajohtavuudeksi, jolloin materiaalin sähkövastus häviää ja magneettiset fluxikentät hylätään. Tavallisessa metallijohtimessa vastus vähenee vähitellen jäähdytyksen aikana, kun taas suprajohtimessa on kriittinen lämpötila, jossa vastus laskee äkillisesti nollaan. Tämä tarkoittaa, että tavallinen sähkövirta voi jatkua ikuisesti suprajohtavan johtimen silmukassa ilman virtalähdettä.
Alumiinissa suprajohtavan kriittinen lämpötila on 1,2 kelvinia. Sen kriittinen magneettikenttä on noin 100 gaussia. Toinen alumiinin ominaisuus on, että se on paramagneettinen, joten sen ei tarvitse huolehtia staattisista magneettikentistä. On kuitenkin huomattava, että sitä voi voimakkaasti vaikuttaa muuttuva magneettikenttä, kuten pyörrevirtainduction seurauksena.
Verrattuna kupariin, alumiini osoittaa hieman yli puolet (61 prosenttia tarkalleen ottaen) kuparin johtokyvystä. Näin ensisilmäyksellä tämä vaikuttaa viittaavan siihen, että kupari on parempi johtimena, mutta tämä unohtaa sen, että alumiini on kolmasosa kuparin painosta. Siksi, jos sinulla on kaksi metallilankaa, toinen kuparia ja toinen alumiinia, jotka kykenevät johtamaan saman määrän sähköä, alumiinilanka painaa puolet vähemmän. Alumiini on myös yleensä edullisempaa tästä syystä.
Mihin sovelluksiin alumiinia käytetään yleisimmin johtimena?
Alumiini on niin hyvä sähkönjohdin, että jopa alumiinifolioa voidaan käyttää johtimena. Folio on yleensä liian herkkä useimpiin teollisiin sovelluksiin, mutta tämä osoittaa tämän materiaalin edut.
Yksi tunnetuimmista ja vanhimmista alumiinia koskevista sovelluksista on sähköjohto. Suurin osa eristetyistä virtajohtimista on valmistettu alumiinista edellä mainitun painon ja kustannusten vuoksi. Kuparilangat painaisivat paljon enemmän kuin alumiinilangat, siksi alumiinia on löytynyt maan sähköverkosta jo 1800-luvun lopulta lähtien.
Lisäksi yläpuolella olevien virtajohtojen lisäksi alumiinijohtoja löytyy myös joistakin lentokoneista, kodeista, elektroniikkalaitteista ja kodinkoneista kuten tuulettimista, valoista ja muista.
Ottaen tämän huomioon, pienemmissä johtimissa kupari on usein parempi vaihtoehto kuin alumiini. Tämä johtuu siitä, että alumiinijohtoja koskee yksi haittapuoli, josta tulisi olla tietoinen: ne voivat olla erittäin syövyttäviä, kun ne yhdistyvät muiden metallien kanssa, mikä tarkoittaa esimerkiksi sitä, ettei alumiinijohtoa voi käyttää kuparijohtimien kanssa. Koska kuparia käytettiin monissa ensimmäisissä sähkölaitteissa, suuri osa infrastruktuuristamme perustuu kupariin. Siirtyminen alumiiniin olisi erittäin kallista, ja siksi alumiinijohtoja käytettiin pitkään pääasiassa yläpuolisissa sähkökaapeleissa.
Viime aikoina yhä enemmän kuparijohtoja korvataan alumiinilla. Tämä tarkoittaa, että on tärkeää tehdä tutkimusta ja ymmärtää, miten sovelluksesi tullaan käyttämään ja mitkä ovat nykyiset johtovaatimukset (kupari tai alumiini).
Mistä alumiiniset sähkökaapelit on valmistettu?
On neljä päätyyppiä alumiinisia virtajohtoja. Ensimmäinen tunnetaan nimellä All Aluminum Conductor (AAC) ja koostuu sähköjohtokelpoisuuden alumiinista. Tämä alumiiniseos ei ole kovin vahva, ja vaikka sen johtokyky on 61% kuparin tasolla, sitä ei nähdä kovin usein siirtojohtimissa. Sitä löytyy kaupunkien jakelulinjoista, jotka ovat yleensä lyhyempiä ja vaativat korkeampaa johtokykyä.
Seuraavaksi on kaikki alumiiniseosjohtimet (AAAC), jotka on valmistettu seoksesta 6201. Tämä seos tarjoaa erinomaisen lujuuden, ja sen johtokyky on noin 52% kuparin. Sitä käytetään usein jakelussa ja se on erityisen hyödyllinen rannikkoalueilla korroosionkestävyyden vuoksi.
Alumiinijohtimen, teräsvahvistetun (ACSR) yhdistää teräsydimen ja siihen kierretyt kerrokset alumiini 1350-seosjohtimia spiraalimaisesti. Teräsytimen tarjoaman merkittävästi lisääntyneen kestävyyden ansiosta jännitehäviö on paljon pienempi, mikä tekee tästä kaapelityypistä sopivan sekä siirto- että jakelukäyttöön. Sitä käytetään usein jokien ylityksissä ja muilla alueilla, joissa tarvitaan suurempaa kestävyyttä.
Lopuksi, alumiinijohtimessa, seostettu vahvistettu (ACAR) yhdistää alumiinia 1350, joka on kääritty 6201 alumiinisekoitusydintä ympärilleen. Tämä parantaa sähköisiä ja mekaanisia ominaisuuksia verrattuna ACSR:ään, tehden siitä luotettavamman, vaikka se onkin kalliimpi kuin muut kaapelit. Sitä löytyy sekä yläsiltojen että jakelulinjojen käytössä.
Tekniset palvelusi ammattilainen
Clinton Aluminumilla tavoitteemme on olla enemmän kuin pelkkä alumiinitoimittaja. Pyrimme olemaan todellisia kumppaneita asiakkaillemme. Tämä on erityisen tärkeää, kun käsitellään monimutkaisia sovelluksia, jotka liittyvät sähkönjohtavuuteen. Olemme sitoutuneet auttamaan sinua jokaisessa hankintaprosessin vaiheessa. Ota yhteyttä tänään saadaksesi myyntiasiantuntijoiden apua, joilla on syvällinen ymmärrys erilaisista alumiinisekoituksista ja niiden tarjoamista monista eduista.
