Aké faktory určujú, či sa ako materiál vodičov káblov použije meď alebo hliník?
Pri výbere materiálov káblových vodičov ovplyvňujú použitie medi a hliníka najmä tieto faktory:
- Vodivosť
Vodivosť medi: Vodivosť medi je približne 100 % IACS (International Annealed Copper Standard), čo je oveľa vyššia hodnota ako vodivosť hliníka (asi 61 % IACS). Vďaka tomu je meď vhodnejšia pre scenáre, ktoré vyžadujú vysokú vodivosť.
Vodivosť hliníka: Napriek nižšej vodivosti je hliník vďaka nízkej hmotnosti a nižším nákladom konkurencieschopný v mnohých scenároch.
2. Mechanické vlastnosti
Mechanická pevnosť medi: Meď má vysokú pevnosť v ťahu, dobrú odolnosť proti únave a nie je ľahké ju zlomiť ohybom alebo vibráciami. Je vhodný pre scenáre, ktoré vyžadujú vysokú mechanickú pevnosť (ako sú výťahové káble a banské káble).
Mechanická pevnosť hliníka: Hliník je mäkší a má slabú odolnosť proti únave a môže vyžadovať väčšiu plochu prierezu, aby sa kompenzoval nedostatok jeho mechanických vlastností.
3. Hmotnosť
Hmotnosť medi: Meď je asi o 70 % ťažšia ako hliník, takže nemusí byť hospodárna, keď sa používa na dlhé vzdialenosti alebo scenáre, ktoré vyžadujú nízku hmotnosť.
Hmotnosť hliníka: Vďaka nízkej hmotnosti je hliník výhodnejší v scenároch, ktoré vyžadujú zníženie hmotnosti, ako je letecký priemysel a prenosové vedenia.
4. Náklady
Náklady na meď: Meď je zvyčajne asi trikrát drahšia ako hliník, takže medené káble majú vyššie počiatočné náklady.
Náklady na hliník: Hliník má nižšie náklady, vďaka čomu je atraktívnejší pre projekty s obmedzeným rozpočtom.
5. Odolnosť proti korózii
Odolnosť proti korózii medi: Meď má dobrú odolnosť proti korózii vo väčšine prostredí, ale môže byť ovplyvnená v prostrediach s obsahom síry.
Odolnosť proti korózii hliníka: Na povrchu hliníka sa vytvára vrstva ochranného filmu z oxidu hlinitého, ale pri vysokej vlhkosti alebo kyslom prostredí môže byť potrebná špeciálna úprava (napríklad náter).
6. Aplikačné scenáre
Aplikácia medi: Vhodné pre scenáre, ktoré vyžadujú vysokú spoľahlivosť a výkon, ako sú vysokonapäťové káble, elektroinštalácia budov a priemyselné zariadenia.
Aplikácia hliníka: Väčšinou sa používa v scenároch, ktoré vyžadujú ľahké a nízke náklady, ako sú vysokonapäťové prenosové vedenia a vonkajšie nadzemné káble.
7. Pripojenie a inštalácia
Výkon medeného spojenia: Medené vedenie má vyššiu spoľahlivosť a spoje sa nedajú ľahko uvoľniť alebo prehriať.
Výkon hliníkového spojenia: Hliníkové vodiče vyžadujú špeciálne svorky alebo úpravy (ako je zabránenie tečeniu a oxidácii) pri zapájaní.
Pre aké konkrétne scenáre sú vhodné bežné typy káblov (ako sú nízkonapäťové káble, vysokonapäťové káble, káble z optických vlákien atď.)?
1. Nízkonapäťový kábel
Vlastnosti: Pracovné napätie zvyčajne nie je väčšie ako 1 kV, materiál vodiča je väčšinou meď alebo hliník a izolačný materiál je bežne PVC alebo XLPE.
Aplikačné scenáre:
Rozvod elektrickej energie v budove: používa sa na rozvod elektrickej energie v obytných a komerčných budovách, ako je osvetlenie, zásuvky a iné nízkonapäťové zariadenia.
Priemyselné použitie: pripojenie nízkonapäťových zariadení v rámci závodu.
Ovládací kábel: nízkonapäťový riadiaci systém a prenos signálu.
2. Kábel vysokého napätia
Vlastnosti: Rozsah pracovného napätia je zvyčajne 1 kV až 35 kV a často sa používa v miestnych distribučných sieťach.
Aplikačné scenáre:
Mestská distribúcia energie: používa sa na distribúciu elektrickej energie z rozvodní do sekundárnych distribučných sietí v mestách alebo priemyselných oblastiach.
Priemyselná oblasť: napríklad napájanie zariadení so stredným napätím, ako sú bane a prístavy.
Výroba veternej energie: pripojenie veterných turbín a energetických sietí.
3. Vysokonapäťový kábel
Vlastnosti: Rozsah prevádzkového napätia je zvyčajne 35 kV až 220 kV a viac, s vysokými požiadavkami na dizajn a izolačné materiály sú väčšinou XLPE alebo izolácia z olejového papiera.
Aplikačné scenáre:
Prenos energie na veľké vzdialenosti: používa sa pre vysokonapäťové prenosové vedenia na prenos elektriny z elektrární do miest.
Pripojenie rozvodne: pripojiť elektrárne, rozvodne a rozvodné siete.
Ťažké priemyselné zariadenia: poskytujú energiu pre vysokonapäťové zariadenia.
4. Ultra vysokonapäťový kábel
Vlastnosti: Prevádzkové napätie presahuje 220 kV, technológia je zložitá a zvyčajne sa používa plynová izolácia alebo špeciálne izolačné materiály.
Aplikačné scenáre:
Systém diaľkového prenosu energie: medziregionálne a medzištátne prenosové vedenia.
Kľúčové energetické projekty: ako napríklad diaľkové prenosové vedenia jadrových elektrární a veľkých vodných elektrární.
5. Kábel s optickými vláknami
Vlastnosti: Používa optické signály na prenos údajov s výhodami, ako je veľká šírka pásma, nízke straty a antielektromagnetické rušenie.
Aplikačné scenáre:
Telekomunikačné siete: chrbticové siete, metropolitné siete a prístupové siete.
Internetová komunikácia: prepojenie dátového centra, domáci širokopásmový prístup.
Priemysel a monitoring: priemyselná automatizačná sieť, bezpečnostný monitorovací systém.
Špeciálne prostredie: vysoká elektromagnetická oblasť, ktorá musí odolávať rušeniu.
6. Tienený kábel
Vlastnosti: s kovovou tieniacou vrstvou, vynikajúci výkon proti elektromagnetickému rušeniu.
Scenár aplikácie:
Priemyselné riadenie: zabránenie rušeniu signálu, používané v riadiacich systémoch ako PLC, DCS.
Lekárske vybavenie: vysoko presný prenos signálu.
Prenos zvuku a videa: zabráňte šumu signálu.
7. Ohňovzdorný kábel a kábel spomaľujúci horenie
Vlastnosti: Ohňovzdorný kábel môže naďalej dodávať energiu pri požiari a kábel spomaľujúci horenie môže spomaliť šírenie ohňa.
Scenár aplikácie:
Bezpečné miesta: výškové budovy, metro, letiská, tunely atď.
Núdzový systém: požiarne čerpadlá, núdzové osvetlenie a komunikačné systémy.
8. Špeciálny kábel
Vlastnosti: navrhnuté podľa špeciálnych prostredí alebo potrieb, materiály a štruktúry majú špecifické funkcie.
Bežné typy a aplikácie:
Banské káble: vhodné do náročných prostredí v baniach, odolné voči opotrebovaniu a vysokému napätiu.
Podmorské káble: používajú sa na podmorské napájanie alebo prenos dát.
Káble odolné voči vysokým teplotám: používajú sa v prostredí s vysokou teplotou, ako je letecký priemysel a oceliarne.
EN 
