Jaké faktory určují, zda se jako materiál kabelového vodiče použije měď nebo hliník?
Při výběru materiálů kabelových vodičů ovlivňují použití mědi a hliníku především následující faktory:
- Vodivost
Vodivost mědi: Vodivost mědi je asi 100 % IACS (International Annealed Copper Standard), což je mnohem vyšší hodnota než vodivost hliníku (asi 61 % IACS). Díky tomu je měď vhodnější pro scénáře, které vyžadují vysokou vodivost.
Vodivost hliníku: Navzdory nižší vodivosti je hliník díky své nízké hmotnosti a nižší ceně konkurenceschopný v mnoha situacích.
2. Mechanické vlastnosti
Mechanická pevnost mědi: Měď má vysokou pevnost v tahu, dobrou odolnost proti únavě a nelze ji snadno zlomit ohybem nebo vibracemi. Je vhodný pro scénáře, které vyžadují vysokou mechanickou pevnost (jako jsou výtahové kabely a důlní kabely).
Mechanická pevnost hliníku: Hliník je měkčí a má špatnou odolnost proti únavě a může vyžadovat větší plochu průřezu, aby kompenzoval nedostatek mechanických vlastností.
3. Hmotnost
Hmotnost mědi: Měď je asi o 70 % těžší než hliník, takže nemusí být hospodárná při použití na dlouhé vzdálenosti nebo scénáře, které vyžadují nízkou hmotnost.
Hmotnost hliníku: Díky lehkým vlastnostem je hliník výhodnější ve scénářích, které vyžadují snížení hmotnosti, jako je letecký průmysl a vedení pro přenos energie.
4. Náklady
Cena mědi: Měď je obvykle asi třikrát dražší než hliník, takže měděné kabely mají vyšší počáteční náklady.
Náklady na hliník: Hliník má nižší náklady, díky čemuž je atraktivnější pro projekty s omezeným rozpočtem.
5. Odolnost proti korozi
Odolnost proti korozi mědi: Měď má dobrou odolnost proti korozi ve většině prostředí, ale může být ovlivněna v prostředích obsahujících síru.
Odolnost hliníku proti korozi: Na povrchu hliníku se tvoří vrstva ochranného filmu oxidu hlinitého, ale v prostředí s vysokou vlhkostí nebo kyselým prostředím může být vyžadována speciální úprava (jako je nátěr).
6. Aplikační scénáře
Aplikace mědi: Vhodné pro scénáře, které vyžadují vysokou spolehlivost a výkon, jako jsou vysokonapěťové kabely, elektroinstalace budov a průmyslová zařízení.
Aplikace hliníku: Většinou se používá ve scénářích, které vyžadují nízkou hmotnost a nízké náklady, jako jsou vysokonapěťová přenosová vedení a venkovní venkovní kabely.
7. Připojení a instalace
Výkon měděného spojení: Měděné vedení má vyšší spolehlivost a spoje se nedají snadno uvolnit nebo přehřát.
Výkon hliníkových spojů: Hliníkové vodiče vyžadují při zapojování speciální svorky nebo úpravy (např. zabránění tečení a oxidaci).
Pro jaké konkrétní scénáře jsou vhodné běžné typy kabelů (jako jsou nízkonapěťové kabely, vysokonapěťové kabely, optické kabely atd.)?
1. Nízkonapěťový kabel
Vlastnosti: Pracovní napětí obvykle není větší než 1 kV, materiál vodiče je většinou měď nebo hliník a izolační materiál je běžně PVC nebo XLPE.
Scénáře aplikací:
Rozvody elektrické energie v budovách: slouží k rozvodům energie v obytných a komerčních budovách, jako jsou osvětlení, zásuvky a další zařízení nízkého napětí.
Průmyslové použití: připojení nízkonapěťových zařízení v rámci závodu.
Ovládací kabel: nízkonapěťový řídicí systém a přenos signálu.
2. Vysokonapěťový kabel
Vlastnosti: Rozsah pracovního napětí je obvykle 1kV až 35kV a často se používá v místních distribučních sítích.
Scénáře aplikací:
Distribuce energie ve městech: používá se k distribuci elektrické energie z rozvoden do sekundárních distribučních sítí ve městech nebo průmyslových oblastech.
Průmyslová oblast: například napájení pro zařízení středního napětí, jako jsou doly a přístavy.
Výroba větrné energie: propojte větrné turbíny a energetické sítě.
3. Vysokonapěťový kabel
Vlastnosti: Rozsah provozního napětí je obvykle 35 kV až 220 kV a více, s vysokými požadavky na design a izolační materiály jsou většinou XLPE nebo izolace z olejového papíru.
Scénáře aplikací:
Přenos energie na dlouhé vzdálenosti: používá se pro vysokonapěťová přenosová vedení k přenosu elektřiny z elektráren do měst.
Připojení rozvodny: připojení elektráren, rozvoden a distribučních sítí.
Těžká průmyslová zařízení: poskytují energii pro vysokonapěťová zařízení.
4. Ultra vysokonapěťový kabel
Vlastnosti: Provozní napětí přesahuje 220 kV, technologie je složitá, obvykle se používá plynová izolace nebo speciální izolační materiály.
Scénáře aplikací:
Systém dálkového přenosu energie: meziregionální a mezinárodní přenosové vedení.
Klíčové energetické projekty: jako jsou dálkové přenosové vedení jaderných elektráren a velkých vodních elektráren.
5. Optický kabel
Vlastnosti: K přenosu dat využívá optické signály s výhodami, jako je velká šířka pásma, nízké ztráty a antielektromagnetické rušení.
Scénáře aplikací:
Telekomunikační sítě: páteřní sítě, metropolitní sítě a přístupové sítě.
Internetová komunikace: propojení datových center, domácí širokopásmový přístup.
Průmysl a monitoring: průmyslová automatizační síť, bezpečnostní monitorovací systém.
Zvláštní prostředí: vysoce elektromagnetická oblast, která musí odolávat rušení.
6. Stíněný kabel
Vlastnosti: s kovovou stínící vrstvou, vynikající výkon proti elektromagnetickému rušení.
Scénář aplikace:
Průmyslové řízení: zabraňuje rušení signálu, používá se v řídicích systémech jako PLC, DCS.
Lékařské vybavení: vysoce přesný přenos signálu.
Přenos zvuku a videa: zabraňte šumu signálu.
7. Ohnivzdorný kabel a kabel zpomalující hoření
Vlastnosti: Ohnivzdorný kabel může i nadále dodávat energii při požáru a kabel zpomalující hoření může zpomalit šíření požáru.
Scénář aplikace:
Bezpečná místa: výškové budovy, metro, letiště, tunely atd.
Nouzový systém: požární čerpadla, nouzové osvětlení a komunikační systémy.
8. Speciální kabel
Vlastnosti: navrženy podle speciálních prostředí nebo potřeb, materiály a konstrukce mají specifické funkce.
Běžné typy a aplikace:
Důlní kabely: vhodné pro drsná prostředí v dolech, odolné proti opotřebení a vysokému napětí.
Podmořské kabely: používají se pro podmořské napájení nebo přenos dat.
Kabely odolné vůči vysokým teplotám: používají se v prostředích s vysokou teplotou, jako je letecký průmysl a ocelárny.
EN 
