Dây đồng và dây nhôm là hai loại dây điện chính sử dụng trong ngành điện và điện tử
Dây đồng
Tính chất và ứng dụng
Trong cùng một cuộc sống, dây đồng thực tế được sử dụng làm dây. Độ dẫn điện tốt, một số lượng lớn các dây sản xuất, cáp, chổi than, v.v.; Độ dẫn nhiệt tốt, thường được sử dụng để sản xuất các dụng cụ từ tính và đồng hồ đo phải chống nhiễu từ, chẳng hạn như la bàn, dụng cụ hàng không, linh kiện máy biến áp, v.v.; Độ dẻo tuyệt vời, dễ gia công áp suất nóng và lạnh, có thể được làm bằng ống, thanh, dây, dải, dải, tấm, lá và các vật liệu đồng khác.
Có hai loại sản phẩm đồng nguyên chất: sản phẩm luyện kim và sản phẩm chế biến.
Ưu điểm của dây đồng
Điện trở suất thấp
Điện trở suất của cáp nhôm cao hơn cáp đồng khoảng 1,68 lần.
Độ dẻo tốt
Độ dẻo của hợp kim đồng là 20 đến 40%, độ dẻo của đồng đối với kỹ thuật điện là hơn 30%, trong khi hợp kim nhôm chỉ là 18%.
Độ bền cao
Ứng suất cho phép ở nhiệt độ phòng, đồng cao hơn nhôm từ 7 đến 28%. Đặc biệt là ứng suất ở nhiệt độ cao, sự khác biệt giữa hai loại này thậm chí còn xa hơn.
Chống mỏi
Nhôm dễ bị uốn cong và gãy nhiều lần, trong khi đồng không dễ. Về chỉ số đàn hồi, đồng cũng cao hơn nhôm khoảng 1,7 đến 1,8 lần.
Độ ổn định tốt
Chống ăn mòn, dây đồng có khả năng chống oxy hóa và ăn mòn, trong khi dây nhôm dễ bị oxy hóa và ăn mòn.
Dòng điện lớn
Do điện trở suất thấp nên cáp đồng có cùng tiết diện cao hơn dòng điện cho phép của cáp nhôm (dòng điện tối đa có thể đi qua) khoảng 30%-50%, đặc biệt là các thiết bị gia dụng ngày càng nhiều và việc sử dụng đồng cơ bản để cải thiện nhà ở.
Tổn thất điện áp thấp
Do điện trở suất của cáp đồng thấp, cùng một dòng điện chạy qua cùng một tiết diện. Độ sụt áp của cáp đồng nhỏ. Do đó, cùng một khoảng cách truyền có thể đảm bảo chất lượng điện áp cao; Nói cách khác, trong điều kiện độ sụt áp cho phép, cáp đồng truyền có thể đạt được khoảng cách xa, tức là diện tích phủ sóng cung cấp điện lớn, có lợi cho việc quy hoạch mạng lưới và giảm số lượng điểm cung cấp điện.
Sinh nhiệt thấp
Dưới cùng một dòng điện, nhiệt sinh ra của cáp đồng có cùng tiết diện nhỏ hơn nhiều so với cáp nhôm, giúp vận hành an toàn hơn.
Tổn thất điện thấp
Do điện trở suất của đồng thấp, tổn thất năng lượng điện của cáp đồng thấp hơn so với cáp nhôm, điều này là hiển nhiên. Điều này có lợi cho việc cải thiện tỷ lệ sử dụng phát điện và bảo vệ môi trường.
Chống oxy hóa, chống ăn mòn
Đầu kết nối của cáp đồng có hiệu suất ổn định và sẽ không gây ra tai nạn do oxy hóa.
Sự không ổn định của đầu nối của cáp nhôm thường gây ra tai nạn do oxy hóa làm tăng điện trở tiếp xúc và nóng lên. Do đó, tỷ lệ tai nạn lớn hơn nhiều so với cáp đồng. Đặc biệt là ở một số nơi neo dây đồng và dây nhôm, nếu không kết nối trong thời gian dài sẽ xảy ra vấn đề. Do đó, việc neo dây đồng và dây nhôm phải được yêu cầu nghiêm ngặt để kết nối.
Kết cấu thuận tiện
- Dây đồng có độ đàn hồi tốt và bán kính uốn cho phép nhỏ, do đó thuận tiện khi uốn cong và dễ dàng đi qua đường ống.
- Dây đồng có khả năng chống mỏi, uốn cong nhiều lần không dễ bị đứt, do đó việc đi dây thuận tiện.
- Độ bền cơ học của dây đồng cao, có thể chịu được lực kéo cơ học lớn, mang lại sự tiện lợi lớn cho việc thi công và cũng tạo điều kiện cho việc thi công cơ giới hóa.
Nhược điểm của dây đồng
Giá dây đồng cao và tỷ lệ dây đồng lớn quyết định giá thành của dây đồng cao. Là một loại cáp có nhiều ưu điểm về hiệu suất, giá thành cao! Vậy nên đường dây điện trên không thông dụng của chúng ta về cơ bản không sử dụng dây đồng, nó tốt hoặc quá nặng, vì vậy đường dây trên không thường sử dụng nhiều dây nhôm hơn, và dây tiếp địa thường sử dụng dây đồng.
Dây nhôm
Tính chất và ứng dụng
Dây nhôm rất hiếm khi được sử dụng trong máy biến áp cảm ứng, nhưng nhiều ngành công nghiệp hơn để tiết kiệm tài nguyên đồng khan hiếm, đã phát triển một vật liệu mới “dây nhôm bọc đồng”, đề cập đến dây nhôm được quấn trong một lớp đồng và tạo ra giao diện đồng và nhôm trên liên kết nguyên tử để tạo ra sự kết hợp luyện kim, nó không chỉ phát huy tính dẫn điện tuyệt vời của đồng và đặc tính nhẹ của nhôm, mà còn là dịch vụ khách hàng nhôm dễ bị oxy hóa, điện trở tiếp xúc lớn, các mối nối khó hàn những nhược điểm.
Dây nhôm đề cập đến chiều dài đầy đủ theo chiều dọc của nó và mặt cắt ngang đồng đều thực tế đề cập đến vật liệu tuyến tính kim loại làm bằng nhôm nguyên chất hoặc hợp kim nhôm. Sản phẩm được xử lý dọc theo áp suất tim và được giao thành cuộn. Hình dạng mặt cắt ngang bao gồm hình tròn, hình elip, hình vuông, hình chữ nhật, hình tam giác đều và đa giác đều. Theo vật liệu, nó được chia thành dây nhôm nguyên chất và dây nhôm hợp kim. Theo mục đích sử dụng, nó được chia thành dây nhôm công nghiệp và dây nhôm gia công.
Ưu điểm của dây nhôm
Giá rẻ
Thanh đồng đắt gấp 3,5 lần thanh nhôm, tỷ lệ đồng gấp 3,3 lần nhôm nên cáp nhôm rẻ hơn nhiều so với cáp đồng, thích hợp cho các dự án giá rẻ hoặc điện tạm thời.
Cáp rất nhẹ
trọng lượng của cáp nhôm bằng 40% cáp đồng, chi phí thi công và vận chuyển thấp.
Khả năng chống oxy hóa, chống ăn mòn
nhôm trong không khí và phản ứng oxy nhanh chóng tạo thành màng oxit, có thể ngăn ngừa quá trình oxy hóa tiếp theo, vì vậy dây nhôm là vật liệu truyền tải trên không có điện áp cao, tiết diện lớn, nhịp lớn, nhưng với tư cách là đường dây hạ thế thì những ưu điểm này không còn nữa.
Nhược điểm của dây nhôm
Độ dẫn điện của dây nhôm thấp, tổn thất điện lớn, độ bền kéo kém, khả năng chống ăn mòn thấp, phần mối nối đặc biệt dễ bị oxy hóa, nếu kết nối với dây đồng thì phần mối nối dễ bị ăn mòn do chênh lệch điện thế, dễ gây ra hiện tượng đứt đường.
Những điều này liên quan đến việc sử dụng đường dây hạ thế, nhưng những ưu điểm của đường dây nhôm trên đường dây cao thế cũng khá rõ ràng, chúng ta phải làm rõ và không thể khẳng định ngay một lúc.
Dây đồng và dây nhôm không thể kết nối với nhau.
Sự khác biệt giữa các tính chất hóa học và vật lý của đồng và nhôm là rất lớn, vì vậy đồng và nhôm không nên được kết nối trực tiếp. Tất nhiên, kết nối đồng-nhôm là không thể tránh khỏi, khi cần kết nối, thường sử dụng kẹp chuyển tiếp đồng-nhôm, mối nối chuyển tiếp đồng-nhôm, dây đồng thiếc hoặc dây nhôm sau khi kết nối trực tiếp.
Đồng và nhôm là hai kim loại có tính chất điện hóa khác nhau, nếu chúng được kết nối trực tiếp, một khi gặp nước, carbon dioxide và các tạp chất khác hình thành bởi chất điện phân, một pin hóa học được hình thành, đó là do nhôm dễ mất electron để trở thành điện cực âm, đồng khó mất electron để trở thành điện cực dương, vì vậy giữa các điện cực dương và âm hình thành một suất điện động 1,69V và có một dòng điện nhỏ chạy qua, ăn mòn dây nhôm, tức là cái gọi là ăn mòn điện hóa.
Điều này sẽ gây ra sự tiếp xúc kém giữa đồng và nhôm và điện trở tiếp xúc sẽ tăng lên. Khi có dòng điện chạy qua, nó sẽ làm tăng nhiệt độ của bộ phận mối nối, và nhiệt độ sẽ tăng lên và đẩy nhanh quá trình ăn mòn của mối nối, làm tăng điện trở tiếp xúc, tạo thành một vòng luẩn quẩn cho đến khi nó bị cháy.
Đồng và nhôm là hai kim loại khác nhau và chỉ cần ghép chúng lại với nhau sẽ gây ra phản ứng điện hóa (ăn mòn). Trong thời gian dài hơn một chút, điện trở tiếp xúc tại mối nối sẽ tăng lên và nóng lên, khiến mạch điện bật và tắt, điện áp tăng và giảm, thậm chí gây ra hỏa hoạn.
