Почему главные проводники в этом подземном силовом кабеле не сделаны из меди?

Я нашел кусок электрического кабеля, оставленный электрической компанией, которая снабжает область. Они сделали ремонт недавно под землей.

Мне любопытно, почему три больших треугольных проводника сделаны не из меди. Для меня это похоже на алюминий, но я бы подумал, что медь будет намного лучше.

Чего мне не хватает? Алюминий почти так же хорош, но намного дешевле?

Фото:

Аникстер говорит:

Несмотря на то, что медь имеет долгую историю в качестве материала, используемого для проведения электричества, алюминий имеет определенные преимущества, которые делают его привлекательным для конкретных применений.

Алюминий имеет 61 процент проводимости меди, но имеет только 30 процентов веса меди. Это означает, что оголенный алюминиевый провод весит вдвое меньше, чем оголенный медный провод с таким же электрическим сопротивлением. Алюминий, как правило, дешевле, чем медные проводники.

Fastmarkets говорит (и я не претендую на то, чтобы понять что-либо из этого):

Copper     LME Averages Cash Ask ($/MT)    Sep 2017     $6,583.19
Aluminium  LME Official 3M Ask ($/MT)      21 Dec       $2,125.50

Таким образом, если нам понадобится 1 МТ (метрическая тонна?) Меди, то это будет стоить 6,5 тыс. Долларов, а нам потребуется полтонны алюминия для той же проводимости, которая будет стоить 1,1 тыс. Долларов. Это экономия> 80%.

Причина, по которой вы не видите больше меди, может быть объяснена продолжением первой статьи:

Алюминиевые проводники состоят из различных сплавов, известных как серии AA-1350 и серии AA-8000. AA-1350 имеет минимальное содержание алюминия 99,5 процента. В 1960-х и 1970-х годах из-за высокой цены на медь по сравнению с алюминием этот сорт алюминия стал широко использоваться для бытовой электропроводки. Из-за низкого качества изготовления соединений и физических различий между алюминием и медью соединения с высоким сопротивлением образовались и стали пожароопасными.

В результате были разработаны алюминиевые сплавы, обладающие свойствами ползучести и удлинения, более сходными с медью. Эти сплавы серии AA-8000 являются единственными твердыми или многожильными алюминиевыми проводниками, разрешенными для использования в соответствии со статьей 310 Национального электротехнического кодекса 2014 года *. Сплавы серии AA-8000 соответствуют требованиям ASTM B800, Стандартной спецификации для проволоки из алюминиевого сплава серии 8000 для электрических целей - отожженных и промежуточных температур.

• Американец (США).

Для полноты плотности:

metal        g/cm³
copper       8.96
aluminum     2.70

Алюминий имеет более низкую проводимость, чем медь, но он также имеет гораздо более низкую плотность и стоимость за тонну. Таким образом (для данного сопротивления), в то время как медный кабель будет меньше, алюминиевый кабель будет легче и дешевле.

Основным недостатком алюминиевых кабелей является то, что им требуются специальные методы заделки для создания надежных заделок, а точные детали зависят от конкретного алюминиевого сплава. Надежность завершения - проблема в электропроводке, потому что плохие выводы могут быть очень горячими и представлять опасность возгорания.

Операторы распределительных электрических сетей могут жестко контролировать материалы и методы, используемые для прекращения их проводки, отношение количества выводов к количеству проводки относительно невелико, а для длинных больших кабелей, которые они используют, экономия алюминия слишком велика, чтобы ее упустить.

OTOH в строительных условиях обычно менее жестко контролируется. Существует гораздо больше терминалов, вероятно, будет использоваться большое количество различных аксессуаров, часто у аксессуаров есть конструкции, в которых необходимо выполнить терминацию, прежде чем провода будут вставлены в их конечные местоположения, многие разные люди / компании могут работать над установкой. включая тех, кто на самом деле не квалифицирован для этого. В этой среде гораздо сложнее решить проблемы с надежностью терминации.

Вот почему алюминий доминирует над распределительной проводкой, а медь доминирует над монтажной проводкой.

Некоторые органы стандартизации запрещают использование небольших алюминиевых проводников, потому что они считаются слишком большой ответственностью. AIUI США NEC устанавливает минимальный размер 8AWG (~ 8 мм²) для алюминия (в новой работе), а BS7671 устанавливает минимальный размер 16 мм².

Алюминий часто используется для подземных линий электропередачи, так как он изгибается намного легче при поворотах на 45 градусов в трубах ПВХ. Допускаются только 45-градусные повороты, поскольку попытка сделать 90-градусный поворот привела бы к разрыву провода типа «рыба» или разрыву трубы из ПВХ. Для этого по-прежнему требуются стальная леска, «мыло» и моторизованный съемник, поскольку они протягивают 4 провода через трубу диаметром от 4 до 6 дюймов с проводами размером от 300 до 500 мкм для 3-фазной сети. питания, 5 проводов, если они имеют двойную нейтраль.

Я должен уточнить две вещи. А) ОП показывает заказной кабель, используемый за пределами США, хотя ОП не указал его местоположение. В США хорошая книга NEC и давно существующая промышленность по-прежнему используют отдельные кабели в толстой трубе из ПВХ. Устойчивость к повреждению корнями деревьев является одной из причин. Б) Стальная «рыбная» линия используется для того, чтобы тянуть толстую веревку через трубу, которая может выдержать 2000 фунтов тяги.

Провода вытянуты от панели служебного входа (внутренности еще не установлены) к бетонной площадке трансформатора. Трансформатор опускается на место, и стойка выключателя панели служебного входа устанавливается после завершения вытягивания кабеля, с нескольких футов провода, выходящего с каждого конца. Это задача на весь день, когда несколько человек с обеих сторон работают в унисон. Это грубая, грязная непосильная работа. Был там, сделал это.

Для питания большого офисного комплекса или производственного предприятия может потребоваться несколько труб. Провода связаны параллельно и согласованы по фазе на обоих концах труб. Для жилых домов размер провода редко превышает 4 АГВ с 3 проводами (120/240 расщепленных фаз), поэтому они используют медь.

Алюминий действительно дешевле меди, и это может быть существенным фактором при выборе материала для прокладки кабеля в зависимости от текущей рыночной цены на оба материала. Кроме того, алюминий весит значительно меньше меди (~ 30%), поэтому его легче (и, следовательно, дешевле) транспортировать, перемещать и устанавливать.

У меня нет источника, но я слышал, что упомянуто, что более низкая стоимость алюминия не экономит деньги на стоимости кабеля, поскольку алюминиевый кабель стоит почти столько же из-за более высоких производственных затрат. Металлический алюминий используется для предотвращения краж, поскольку медные провода легко реформируются и перепродаются на переработку, а алюминий - нет.

Эти рассуждения могут быть локальными, я живу в Израиле, но я не знаю, обсуждал ли инженер настоящий израильский кабель или нет. Предметом обсуждения была кража оборудования, а не преимущества и недостатки меди и алюминия.

Некоторые ссылки , показывающие , насколько большой проблема является металл кражи .

Дополнительным возможным соображением является вклад «скин-эффекта». Из-за «скин-эффекта» мало что значит, что алюминий не такой хороший проводник, как медь. Однако, поскольку алюминий дешевле и легче, он идеально подходит для строительства центра кабеля, а медь - для «обшивки» кабеля.