play_arrow درباره کابل برق آلومینیومی کابل سازی تک

(نمایش توضیحات) (بستن توضیحات)

کابل برق آلومینیومی نوعی سیم‌ کشی برق برای ساخت‌ وسازهای مسکونی، اداری و تجاری است که از هادی آلومینیومی استفاده می‌کند. آلومینیوم رسانایی بالایی دارد و برای سیم‌کشی شبکه‌های برق ازجمله خطوط انتقال برق سربار و خطوط توزیع برق محلی و غیره استفاده می‌شود. شرکت‌های برق‌رسانی از اواخر دهه 1800 تا اوایل دهه 1900 از سیم آلومینیومی برای انتقال برق استفاده می‌کردند زیرا مزایای متعددی داشتند.تقریباً بین سال‌های 1965 تا 1974، مس آن‌قدر گران بود که همه به دنبال راهی برای کاهش هزینه‌ها هنگام سیم‌کشی ساختمان هستند. کابل آلومینیومی وارد میدان شد تا جایگزین ارزان قیمتی نسبت به کابل مسی باشد. بااین‌حال، طولی نکشید تا کشف شد که کابل آلومینیومی خیلی سریع‌تر از مس معیوب می‌شود. درواقع، یک خطر آتش‌سوزی جدی می‌تواند در پریزها، کلیدهای چراغ یا وسایل برقی وجود داشته باشد زیرا اتصالات الکتریکی باعث گرم شدن بیش‌ازحد در کابل می‌شوند. آلیاژ آلومینیوم در یک روکش پلاستیکی قرار می‌گیرد تا نقش هادی را برای کابل ایفا کند. آلومینیوم تنها تقریباً 61 درصد رسانای مس با سطح مقطع مشابه را دارد اما چگالی آلومینیوم 30.5 درصد مس است. ازآنجایی‌که وزن مس تقریباً سه برابر وزن آلومینیوم است، سیم‌های آلومینیومی یک‌ ششم هزینه سیم مسی با همان رسانایی را دارند. وزن کمتر سیم‌های آلومینیومی باعث می‌شود که این هادی الکتریکی برای استفاده در سیستم‌های توزیع برق توسط تأسیسات برق مناسب باشند.

مشخصات کابل برق آلومینیومی
میزان تراکم 156 تا 181 کیلوگرم بر متر
قدرت عملکرد 4.35 تا 72.5 پاسکال
مقاومت کششی 8041 تا 79.8 پاسکال
انعطاف‌پذیری 20 تا 31.9 پاسکال بر متر
حداکثر دمای قابل‌تحمل 248 تا 410 درجه سانتی‌گراد
دمای ذوب آلومینیوم 125 تا 887 درجه سانتی‌گراد
ضریب انبساط 11.7 تا 13.3 درجه سانتی‌گراد
ویژگی‌های کابل آلومینیومی
کابل آلومینیومی مانند کابل مسی معمولی کار می‌کند، اما یک مشکل مهمی وجود دارد که باعث شده است آلومینیوم در مورد کابل خانه‌ها برای برق به گذشته تبدیل شود. خطر اصلی این کابل در اتصالات است. هنگامی‌که برق از کابل‌ها و کانکتورهای برق عبور می‌کند، سیم‌ها منبسط‌ شده و گرم می‌شوند. یکی از مشکلات این نوع کابل این است که سه برابر بیشتر از مس منبسط می‌شود. به‌عبارت‌ دیگر، کابل آلومینیومی سرعت انبساط حرارتی بسیار بالاتری دارد. هنگامی‌که برق قطع می‌شود، سیم‌ها و اتصالات خنک شده و منقبض می‌شوند. تمام انبساط و انقباض در نهایت شکافی را باز می‌کنند و سیم را در معرض هوا قرار می‌دهند. اکسید شدن ح باعث می‌شود که نقطه اتصال حتی داغ‌ تر نیز شوند. با گذشت زمان، اتصال می‌تواند شل شده و خطر آتش‌سوزی ایجاد کند. کابل برق آلومینیومی تمایل به اکسید شدن دارند و با دستگاه‌هایی که برای استفاده با کابل مسی طراحی شده‌اند، سازگار نیستند. اگر هرگونه ارتقاء یا تغییر کابل توسط  متخصصین برق یا برق‌کار غیرمجاز انجام شده باشد، ممکن است در آن با مشکل مواجه شوید. به‌ طورکلی، سیم برق آلومینیومی دارای ویژگی‌های خاصی است که در مقایسه با مس، آن را به‌ عنوان یک رسانای الکتریکی به یک ماده مطلوب تبدیل می‌کند برخی از این خصوصیات عبارت‌اند از:

• مقاومت الکتریکی بالاتر
  آلومینیوم مقاومت بالایی در برابر جریان الکتریکی دارد؛ بنابراین، با توجه به آمپر یکسان، هادی‌های آلومینیومی باید قطر بیشتری نسبت به هادی‌های مسی داشته باشند.
• انعطاف‌پذیری کمتر
  آلومینیوم در صورت قرار گرفتن در معرض خم شدن و سایر موارد، آسان‌تر از مس که انعطاف‌پذیرتر است، سایش و تجزیه می‌شود. فرسودگی در طول زمان باعث می‌شود که سیم در داخل شکسته شود و به‌تدریج در برابر جریان الکتریکی مقاومت کند و باعث ایجاد گرمای بیش‌ازحدی شود.
• خوردگی گالوانیکی
  درجایی که رطوبت وجود دارد، آلومینیوم در منازل زمانی که با فلزات خاص غیرمشابه تماس پیدا کند، دچار خوردگی گالوانیکی می‌شود.
• اکسیداسیون
  سطح بیرونی سیم هنگام قرار گرفتن در معرض اکسیژن، خراب می‌شود. این مهم به‌ عنوان اکسیداسیون شناخته خواهد شد. سیم آلومینیوم راحت‌ تر از سیم مسی اکسید می‌شود و ترکیبی که در اثر اکسیداسیون ایجاد شده (اکسید آلومینیوم) رسانایی کمتری نسبت به اکسید مس دارد. با گذشت زمان، اکسیداسیون می‌تواند اتصالات را خراب کند و خطر آتش‌سوزی را افزایش دهد.
• چکش‌خواری بیشتر
  آلومینیوم نرم و چکش‌خوار است، بنابراین نسبت به فشرده‌سازی بسیار حساس است. به‌عنوان‌مثال، اگر یک پیچ روی کابل آلومینیومی بیش‌ازحد سفت شود، سیم همچنان به تغییر شکل یا جریان ادامه می‌دهد، حتی پس‌ازاینکه پیچ از سفت شدن متوقف شود. این می‌تواند یک اتصال شل ایجاد کند و مقاومت الکتریکی را در آن نقطه افزایش دهد.
• انبساط و انقباض حرارتی بیشتر
  آلومینیوم با تغییرات دما بیشتر از مس منبسط و منقبض می‌شود. با گذشت زمان، این امر باعث از بین رفتن اتصالات خواهد شد. درنتیجه، سیم‌های آلومینیومی هرگز نباید در پشت چندین کلید و پریز برق قرار داده شوند. کابل آلومینیومی با اتصالات پیچی ایمن‌تر است، یعنی درجایی که سیم برق به‌جای فشار دادن از پشت، به داخل یک پیچ اعمال‌ شده و توسط سرپیچ در جای خود نگه داشته می‌شود.
• لرزش بیش‌ازحد
  جریان الکتریکی هنگام عبور از کابل برق آلومینیومی باعث ایجاد ارتعاش می‌شود. ارتعاش در آلومینیوم بیشتر از مس است و به‌مرورزمان باعث شل شدن اتصالات خواهد شد.

مزایای کابل برق آلومینیومی
ابتدا باید توجه داشته باشیم که کابل آلومینیومی نمی‌تواند از ویژگی‌های عملکردی عالی مانند مس برخوردار باشد. به‌عبارت‌ دیگر نمی‌توان این کابل را مناسب‌ترین یا ایده آل‌ترین محصول در صنعت سیم و کابل دانست. کابل برق آلومینیومی تنها برای رفع مسائل اقتصادی وارد بازار شد. بااین‌ حال، این کابل تقریباً در هر خانه‌ای یافت می‌شود و این واقعیت به دلیل فوایدی است که این کابل داراست. آلومینیوم فلزی سبک وزنی است و این مزیت در شرایطی که نیاز به استفاده از مقدار زیادی کابل آلومینیومی خواهد بود، بسیار عالی عمل می‌کند؛ بنابراین، سبک بودن این فلز باعث می‌شود تا نصب و اجرای کابل آلومینیومی در خطوط انتقال برق راحت و سریع باشد. شایان‌ ذکر است که قیمت آلومینیوم کمتر از مس است. درواقع، این دو عامل (وزن و قیمت) دلیل استفاده از کابل آلومینیومی در سیم‌کشی ساختمان است. ویژگی دیگری که می‌توان به مزایای کابل برق آلومینیومی نسبت داد، مقاومت در برابر خوردگی است. اگرچه برخی تفاوت‌های ظریفی وجود دارند اما واقعیت این است که سطح آلومینیوم در تماس با هوا بلافاصله اکسید می‌شود. درواقع یک لایه در بالای کابل تشکیل می شود که بیشتر از بقیه سیم‌ها در برابر اکسیداسیون محافظت می‌کند. نکته منفی، توانایی ضعیف این لایه برای هدایت جریان است. درنتیجه مشکلاتی در عبور جریان در اتصالات کابل ایجاد می‌شوند (در بالا توضیح داده شد). کابل آلومینیومی تقریباً همیشه کمتر از کابل مسی هزینه خواهد داشت. برای یک خانه مسکونی، استفاده از کابل آلومینیومی به‌ جای کابل مسی، می‌تواند میلیون‌ها تومان برای سازندگان صرفه‌جویی کند. برای یک ساختمان تجاری، مزایای صرفه‌جویی در هزینه کابل آلومینیومی می‌تواند یکی از عوامل پرسود برای ساخت‌ وساز باشد.

کاربردهای کابل برق آلومینیومی
اگر کابل آلومینیومی کیفیت بالایی داشته باشد، سال‌ها عمر می‌کند و برای کاربردهای مختلفی مور استفاده قرار می‌گیرد. ازجمله کاربردهای کابل برق آلومینیومی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سیم‌کشی شبکه‌های برق

آلومینیوم برای سیم‌کشی شبکه‌های برق گزینه خوبی است زیرا وزن کمتری نسبت به مس دارد و بهترین سیم برای استفاده در کاربردهای الکتریکی است.

• هواپیماها

کابل آلومینیومی در هواپیما برای افزایش مقاومت و استحکام استفاده می‌شود. نسبت استحکام به وزن بالا، شکل‌پذیری عالی و مقاومت بالا در برابر خوردگی از دلایل استفاده از این کابل در هواپیما است.

• شبکه‌های برق خانگی

کابل آلومینیومی ازجمله کابل‌هایی است که در شبکه‌های برق خانگی جهت انتقال جریان فشار ضعیف و فشار متوسط استفاده می‌شود. این کابل‌ها به‌صورت روکار و توکار به کار گرفته می‌شود.

• لوازم خانگی

کابل آلومینیومی در تولید انواع لوازم خانگی ازجمله ماشین لباسشویی، خشک‌کن‌ها، ماشین ظرف‌شویی و سایر موارد به کار می‌رود. لوازم برودتی و انجمادی نیز از دیگر موارد استفاده کابل آلومینیوم هستند.

• کشتی‌ها

آلومینیوم فلزی سبک و مستحکم است. به همین دلیل، گزینه مناسبی برای استفاده در کشتی‌ها خواهد بود. سبک وزن بودن و انعطاف‌پذیری بالای آلومینیوم باعث افزایش سطح و جرم کمتر کشتی می‌شود.

برق بدون شک یکی از مهمترین کشفیات بشریت است. همه چیز را در سیاره ما به حرکت در می آورد و به شما امکان اتصال قاره ها را در کسری از ثانیه می دهد. بدون برق، پیشرفت های علمی و فناوری امروز غیرممکن است و بدون برق قادر به تولید آلومینیوم نیستیم. جالب است که امروز دقیقاً این فلز وظیفه انتقال نیرو در طول هزاران مایل را بر عهده دارد، در حقیقت انتقال برق کاربرد کابل آلومینیومی است. در میان فلزات پایه، فقط مس از آلومینیوم برای کابل برق بهتر است ، اما فقط 33٪ ، در عین حال آلومینیوم یک مزیت غیر قابل انکار دارد سبک تر است. کاربرد کابل آلومینیومی با توجه به ویژگی هایش بسیار زیاد است. یک سیم آلومینیومی دارای مقطع 1.5 برابر بزرگتر است تا جریان مشابه سیم مسی را بگذراند، اما دو برابر سبک تر است. وزن یکی از مهمترین پارامترهای خطوط برق فشار قوی است که نیرو را در فواصل طولانی انتقال می دهد. بنابراین، فقط از سیمهای آلومینیومی در خطوط اصلی هوایی استفاده می شود.

تاریخچه کابل کشی آلومینیوم
اولین کابلهای آلومینیومی در اواخر قرن نوزدهم در ایالات متحده آمریکا ظاهر شدند. در سال 1880 در شیکاگو ، رئیس ایستگاه قطار متوجه شد که تمام سیم های مسی در فضای باز به سرعت در حال خراب شدن هستند. به این نتیجه رسید که این مساله به این دلیل است که مس توسط  دود  لوکوموتیو خورده می شود. دلیل اینکه وی تصمیم گرفت از آلومینیوم  به عنوان جایگزین استفاده کند ناشناخته است، اما یک سیم مسی به  طول  چند  صد متر با یک کابل آلومینیومی جایگزین شد که با وجود این که هر ساله  تعداد قطارها در ایستگاه افزایش می یابد، دوام  بیشتری دارد. شاید این اولین کاربرد کابل آلومینیومی بوده  باشد. وزن نسبتاً کم کابل های آلومینیومی باعث کاهش بار در ستون های شبکه می شود و فاصله دهانه ها را بین آنها افزایش می دهد، در نتیجه هزینه ها کاهش می یابد و زمان ساخت نیز کوتاه می شود. وقتی جریان از سیمهای آلومینیومی عبور می کند، آنها گرم می شوند و سطح آنها با یک اکسید پوشانده می شود. این دود به عنوان یک عایق عالی برای محافظت از کابل ها در برابر اثرات خارجی عمل می کند.

تاریخچه کابل کشی آلومینیوم

امروزه کاربرد کابل آلومینیومی این گونه است که هادی های مسی موجود در سرتاسر جهان جایگزین می شوند، شرکت ها تمایل دارند از کابل های آلومینیومی هنگام ساخت خطوط برق جدید، به ویژه در بخش خطوط فشار ضعیف، استفاده کنند. کاربرد کابل آلومینیومی نیز تأثیر اقتصادی قابل توجهی دارد. اول، آلومینیوم بسیار ارزان تر از مس است، دوم، رسانایی بالاتر آلومینیوم امکان انتقال برق بیشتر با استفاده از زیرساخت های مشابه را فراهم می کند. هدف تولیدکنندگان بهبود آلیاژهای آلومینیوم برای نیازهای مهندسی برق است. آلومینیوم و آلیاژهای آن نیز به طور گسترده ای در تولید قطعات الکترونیکی و میکروالکترونیکی، به ویژه خازن ها استفاده می شود. همچنین برای تولید آنتن ها از جمله آنتن های تلویزیون استفاده می شود. از این فلز در ساخت رادار استفاده می شود. در بعضی از کشورها حتی ستون های خطوط برق از آلومینیوم ساخته می شوند. کاربرد کابل آلومینیومی به طور گسترده ای در تولید ترانسفورماتورها و موتورهای ولتاژ پایین روتور می باشد.

کابل آلومینیوم چیست ؟
کابل آلومینیوم کابلی است که برای سیم کشی برق در خانه ها، شبکه های برق و هواپیما استفاده می شود. کابل آلومینیوم با توجه به خصوصیات الکتریکی و مکانیکی و قیمت آن در مقایسه با کابل مسی، یک ماده رسانای جایگزین است. آلومینیوم در مقایسه با مس رسانای الکتریکی ضعیف تری است، بنابراین به ندرت در کاربردهای کوچک مانند سیم کشی منزل استفاده می شود. با این حال، هنگامی که قیمت مس در دهه 1960 سر به فلک کشید، سیم کشی آلومینیوم به گزینه مطلوبی تبدیل شد و کاربرد کابل آلومینیومی بیشتر شد.

 

آلومینیوم در مقایسه با مس فلزی نسبتاً نرم و ضعیف است، جهت کاربرد کابل آلومینیومی باید توجه کنید که هنگامی که دمای مدار بالا می رود، سیم منبسط شده و به داخل فضاهای خالی اتصالات الکتریکی می ریزد. هنگامی که جریان الکتریکی از این مدار عبور می کند، باعث ایجاد فشار می شود که اتصال سیم آلومینیوم را گرم می کند. بعداً، با خاموش شدن برق، آلومینیوم سرد و منقبض می شود. این باعث ایجاد شکاف های کمی بین کابل آلومینیوم و اتصال می شود. این شکاف خطر خوردگی را افزایش می دهد، که مقاومت را بیشتر می کند. همانطور که جریان از همان کانکتور عبور می کند با مقاومت بیشتری مواجه می شود و گرمای بیشتری تولید می کند که می تواند باعث مشتعل شدن ماده اتصال شود. با این حال، راه حل هایی برای کاهش خوردگی در اتصالات سیم آلومینیومی ایجاد شده است که به موجب آن مهارکننده های خوردگی کاملاً چسبیده به عنوان آنتی اکسیدان برای جلوگیری از خوردگی و گرمایش نامطلوب و مقاومت الکتریکی بالا کار می کنند. کاربرد کابل آلومینیومی به علت این ویژگی نیز زیاد شده است. کابل های آلیاژ آلومینیوم بیش از 40 سال است که با خیال راحت برای ساختمان و سیم کشی منازل استفاده می شود.

کابل آلومینیوم در شبکه آب و برق

از دیگر کاربرد کابل آلومینیومی می توان به استفاده از آلومینیوم در شبکه های انتقال و توزیع شبکه برق نام برد، استفاده از آلومینیوم به سرعت پس از جنگ جهانی دوم افزایش یافت. وزن این فلز نیمی از ظرفیت مس معادل آن است و برای مراحل ساخت سیم کشش، تعلیق و تکیه گاه سودمند است. از آنجا، سیم کشی آلومینیوم در پایین دست به قطره های سرویس، ورودی سرویس ها و فیدرهای سیم ساختمان گسترش می یابد. آلومینیوم از نظر هزینه و وزن نسبت به مس مزیت دارد و امروزه ماده ترجیحی برای انتقال و توزیع برق است. به دلیل نسبت هدایت به وزن آلومینیوم در مقایسه با مس، کاربرد کابل آلومینیومی اکنون برای سیم کشی در محل های زندگی، ساختمان ها ، هواپیماها و لوازم خانگی استفاده می شود.

کابل آلومینیوم در شبکه آب و برق

مزایای آلومینیوم به عنوان یک ماده مجرای الکتریکی
آلومینیوم همچنین برای استفاده به عنوان مجرای الکتریکی صلب استفاده شده است. یک مجرای الکتریکی یک سیستم لوله ای است که برای محافظت و مسیریابی سیم کشی برق استفاده می شود. بر خلاف مجرای فولادی، آلومینیوم سفت و سخت جرقه نمی زند، در برابر خوردگی مقاومت می کند و زنگ نمی زند. این خواص باعث افزایش کاربرد کابل آلومینیومی برای کاربردهای الکتریکی در معادن ذغال سنگ، آسانسورهای دانه و پالایشگاه ها جایی که جرقه زدن می تواند منجر به نتایج فاجعه بار شود از اهمیت حیاتی برخوردار است.

اطلاعات فنی در مورد آلومینیوم

اطلاعات فنی در مورد آلومینیوم
بیش از 100 سال است که از آلومینیوم با خیال راحت و موثر در برنامه های الکتریکی در ایالات متحده استفاده می شود. فقط یک پوند آلومینیوم نیاز هست تا برابر ظرفیت تحمل جریان دو پوند مس باشد و به همین دلیل آن را به یک ماده فوق العاده جذاب برای تاسیسات ، سازندگان و دیگران تبدیل کند.

در هر زمینه‌ای از زندگی به‌طور فعال از برق استفاده می‌کنیم. البته وجود برق در خانه یکی از ملزومات اصلی زندگی ما است که بدون آن عملاً قادر به انجام هیچ کاری نیستیم. در سیم‌کشی ساختمان و کاربردهای دیگر، اغلب از دو کابل برق مسی و آلومینیومی استفاده می‌شود. قیمت پایین‌تر کابل آلومینیومی باعث شده است تا این نوع سیم محبوبیت زیادی در کاربردهای صنعتی داشته باشد. کابل مسی قوی‌تر است و پارگی آن بسیار کم است؛ اما کابل آلومینیومی انعطاف‌پذیری بیشتری دارد و برای فضاهای کوچک انتخاب مناسبی است. در نهایت، در برای خرید کابل آلومینیومی به کیفیت محصول، برند تولیدکننده و خدمات فروشگاه موردنظر توجه داشته باشید. این امکان را دارید تا از طریق کالاک  از بهترین محصولات در صنعت سیم و برق بهره‌مند شوید.