Categories: Articles destacats » Problemes polèmics
Nombre de visualitzacions: 34821
Comentaris sobre l'article: 16
Coure o alumini, que és més rendible?
Només dos metalls: el coure i l'alumini són àmpliament utilitzats com a conductors de corrent elèctric. El seu ús com a tal està determinat per les complexes propietats físiques dels metalls i pel seu preu.
Fonaments físics del flux de corrent elèctric en conductors
Com es coneix per la física, un corrent elèctric és un moviment ordenat de les càrregues elèctriques en un conductor, sota la influència de les forces del camp elèctric. Quan es mouen les càrregues elèctriques en un conductor, se sotmeten a una contracció, que s’estima pel valor de la resistència elèctrica i que es mesura en ohms (ohms).
La resistència elèctrica per a conductors cilíndrics es determina mitjançant la fórmula r =ρ* l / s, on r - resistència elèctrica d’un conductor, Ohm, ρ - resistivitat elèctrica del material conductor, Ohm * mm2 / m, l - longitud del conductor, m, s - àrea de secció del conductor, mm2
Per tant, en enginyeria elèctrica s’utilitzen materials de baixa resistivitat (coure, alumini, acer) per a la fabricació de cables.
Per exemple: resistivitat del coure - 0,0175 ohm * mm2/ m, la resistivitat de l’alumini és de 0, 0294 ohm * mm2/ m
De vegades, en lloc de la resistència elèctrica r, s’utilitza un valor invers - conductivitat g = 1 / r, i en lloc de resistència específica - conductivitat específica γ = 1 /ρ. La conductivitat elèctrica es mesura en Siemens (cm).
En moure les càrregues elèctriques en un conductor, la resistència elèctrica fa que el conductor s’escalfi. Aquesta calefacció és nociva i, en fer funcionar el conductor, s’ha de limitar tenint en compte les propietats físiques del conductor i la classe d’aïllament.
La temperatura en estat constant del conductor amb corrent depèn de la densitat del corrent, que es determina amb la fórmula: δ = I / s, on δ és la densitat de corrent, i / mm2, I és el valor actual, i s és l’àrea de secció del conductor, mm2
Què és més rendible utilitzar com a cables elèctrics: coure o alumini?
En una anàlisi comparativa de les tendències de creixement del cost de l'alumini i el coure durant els anys 20 i principis del XXJo segles, és obvi que el cost de l’alumini està creixent més lentament que el coure. Aquesta diferència és especialment visible a principis del XX.Jo segle Des del 2006, el cost del coure a la London Metal Exchange ha assolit els 8.500 dòlars la tona, mentre que l’alumini — 2500 dòlars / tona. Això es deu a la millora i l’increment de la producció d’alumini, amb matèries primeres assequibles i assequibles per a la producció de productes per cable, que, en el cost del producte final, és del 25%.
Per al coure - la situació és diferent. Les reserves de mineral de coure es deterioren, el contingut de mineral de coure està disminuint, els nous dipòsits són pobres en metall i són més difícils d’extreure. A més, aquests dipòsits són geogràficament més inaccessibles. Per tant, el cost de les matèries primeres en el cost del producte final és superior al 50% i continua creixent.
Aquestes tendències no canvien, de la mateixa manera que la dinàmica comparativa dels preus, i no es preveuen canvis. Tot això parla a favor de l’ús de l’alumini.
Científic descobriment de la superconductivitat i la seva aplicació industrial encara no és accessible per a la pràctica mundial. A la vista del fet que la conductivitat elèctrica de l’alumini és inferior a la del coure, la secció transversal del fil d’alumini i, en conseqüència, el seu volum ha de ser més gran que el del coure, i el diàmetre del fil d’alumini, per a la mateixa densitat de corrent, hauria de ser un 25% més que el coure.
Tanmateix, un augment del volum i, per tant, la massa del fil d'alumini, es realitza amb una baixa densitat de metall (2,7 t / m3 — alumini, 8,9 t / m3 — coure). Per tant, la massa del fil d'alumini, per la mateixa densitat de corrent, és tres vegades menor que el coure.
Tanmateix, no es produeix cap guany de massa quan s’utilitza filferro d’alumini en lloc de coure, a causa dels requisits del SNIP, núm.Per exemple, la massa de coure dels cables i cables posats als panells d’un modern apartament de tres habitacions és de 10 kg. Pes d’un cable de tres nuclis amb una longitud de 1000 metres de cable VVG (coure) amb secció de 1,5 mm2 és de 93 kg, i la massa del cable AVVG equivalent (alumini) amb secció de 2,5 mm2 és de 101 kg. Els avantatges d’utilitzar cables d’alumini es deuen a preus molt inferiors de l’alumini.
Als preus actuals, l’ús de cables d’alumini és diverses vegades més rendible que el coure!
Per a línies d’alta tensió i per a sistemes de cable aeri, l’alumini s’ha utilitzat durant molt de temps. Però en els cables aïllats, augmentar el diàmetre del nucli requereix un augment del consum de compost de plàstic de PVC de cable, el preu del qual (1800 dòlars la tona) és proper al preu de l’alumini. Com que més fils siguin els fils, més gran és el cost comparatiu de l’aïllament elèctric i els beneficis del canvi de coure a alumini són menors. Tanmateix, a preus actuals, l’estalvi encara és important
Dissenyadors, arquitectes i electricistes han de superar el biaix contra l’ús de cables d’alumini en les noves obres. Això permetrà l’ús d’alumini rendible, però que requereix molta mà d’obra per al cablejat en panells i condueix a punts de càrrega externs (endolls i interruptors), cosa que suposarà un estalvi important.
Els cables d’enrotllament d’alumini es poden utilitzar, amb notables avantatges, en la producció de transformadors de baixa potència, motors elèctrics i altres màquines elèctriques.
Tot això determinarà l’enorme demanda d’alumini al mercat mundial i l’ús del terra de “metall alat”.
Què en penses d’això? Deixa el teu comentari sobre l’article!
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: