Руководство по материалам электротехники для всех: проводники —

Экология познания. Технологии: Публикуем по частям руководство по материалам, используемым не только в электротехнике, но и вообще в технике, в том числе самодельщиками. С описанием, примерами применения, заметками по работе. Руководство написано максимально просто, и будет понятно всем, от школьника до пенсионера.

Публикуем по частям руководство по материалам, используемым не только в электротехнике, но и вообще в технике, в том числе самодельщиками. С описанием, примерами применения, заметками по работе. Руководство написано максимально просто, и будет понятно всем, от школьника до пенсионера.

В этой части начинаем разбирать проводники — Серебро, Медь, Алюминий.

Проводники

Двадцатый век — век пластмасс. До появления широкого спектра синтетических полимерных материалов, человек использовал в конструировании металлы и материалы природного происхождения — дерево, кожу и т.д. Сегодня мы завалены пластмассовыми изделиями, начиная от одноразовой посуды, заканчивая тяжелонагруженными деталями двигателей автомобилей. Пластмассы во многом превосходят металлы, но никогда не вытеснят их полностью, поэтому рассказ начнется с металлов. Металлам посвящены сотни книг, дисциплина, посвященная им, называется «металловедение».

Нас интересуют металлы с точки зрения электронной техники. Как проводники, как часть электронных приборов. Все остальные применения — например такие, как конструкционные материалы, в данное пособие пока не вошли.

Главное для электронной техники свойство металлов — это способность хорошо проводить электрический ток. Посмотрим на таблицу удельного сопротивления различных металлов:

















Металл

Удельное сопротивление Ом*мм2/м

Серебро

0,015…0,0162

Медь

0,01724…0,018

Золото

0,023

Алюминий

0,0262…0,0295

Иридий

0,0474

Вольфрам

0,053…0,055

Молибден

0,054

Цинк

0,059

Никель

0,087

Железо

0,098

Платина

0,107

Олово

0,12

Свинец

0,217…0,227

Титан

0,5562…0,7837

Висмут

1,2

Видим лидеров нашего списка: Ag, Cu, Au, Al.

 

Серебро

Ag — Серебро. Драгоценный металл. Серебро — самый дешевый из драгоценных металлов, но, тем не менее, слишком дорог, чтобы делать из него провода. На 5% лучшая электропроводность по сравнению с медью, при разнице в цене почти в 100 раз.

 

Примеры применения

В виде покрытий проводников в СВЧ технике. Ток высокой частоты, из-за скинэффекта течет по поверхности проводника, а не в его толще, поэтому тонкое покрытие волновода серебром дает больший прирост проводимости, чем покрытие серебром проводника для постоянного тока.

В сплавах контактных групп. Контакты силовых, сигнальных реле, рубильников, выключателей чаще всего изготовлены из сплава с содержанием серебра. Переходное сопротивление такого контакта получается ниже медного, он меньше подвержен окислению. Так как контакт обычно миниатюрен, стоимость этой малой добавки серебра к стоимости изделия незначительно. Хотя при утилизации большого количества реле, стоимость серебра делает целесообразным работу бокорезами по отделению контактов в кучку для последующего аффинажа.

Контакты силового реле на 16 Ампер. Согласно документации производителя контакты содержат серебро и кадмий.


Различные реле. Верхнее реле имеет даже посеребренный корпус с характерной патиной. Содержание драгметаллов в изделиях, выпущенных в СССР было указано в паспортах на изделия.

В качестве присадки в припоях. Качественные припои (как твёрдые так и мягкие) часто содержат серебро.

Проводящие покрытия на диэлектриках. Например, для получения контактной площадки на керамике, на неё наносится суспензия из серебряных частиц с последующим запеканием в печи (метод «вжигания»).

Компонент электропроводящих клеев и красок. Электропроводящие чернила часто

содержат суспензию серебряных частиц. По мере высыхания таких чернил, растворитель

испаряется, частицы в растворе оказываются всё ближе, слипаясь и создавая проводящие

мостики, по которым может протекать ток.

 

Недостатки

Несмотря на то, что серебро — благородный металл, он окисляется в среде с содержанием

серы:

4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O

Образуется темный налет — «патина». Также источником серы может служить резина, по-

этому провод в резиновой изоляции и посеребренные контакты — плохое сочетание.

Потемневшее серебро можно очистить химически. В отличии от чистки абразивными пастами (в том числе зубной пастой) это самый нежный способ чистки, не оставляющий царапин.

 

Медь

Cu — медь. Основной металл проводников тока. Обмотки электродвигателей, провода в изоляции, шины, гибкие проводники — чаще всего это именно медь. Медь нетрудно узнать по характерному красноватому цвету. Медь достаточно устойчива к коррозии.

 

Примеры применения

Провода. Основное применение меди в чистом виде. Любые добавки снижают электропроводность, поэтому сердцевина проводов обычно — чистейшая медь.


Гибкие многожильные провода различного сечения.

Гибкие тоководы. Если проводники для стационарных устройств можно в принципе изготовить из любого металла, то гибкие проводники делают почти всегда только из меди, алюминий для этих целей слишком ломкий. Содержат множество тоненьких медных жилок. 

Теплоотводы. Медь не только на 56% лучше алюминия проводит ток, но ещё имеет почти вдвое лучшую теплопроводность. Из меди изготавливают тепловые трубки, радиаторы, теплораспределяющие пластины. Так как медь дороже алюминия, часто радиаторы делают составными, сердцевина из меди, а остальная часть из более дешевого алюминия.


Радиаторы охлаждения процессора. Центральный стержень изготовлен из меди, он хорошо отводит тепло от кристалла процессора, а алюминиевый радиатор с развитым оребрением уже охлаждает сам стержень.

При изготовлении фольгированных печатных плат. Печатные платы, в любом электронном устройстве изготовлены из пластины диэлектрика, на который наклеена медная фольга. Все соединения между элементами печатной платы выполнены дорожками из медной фольги.

Техника сверхвысокого вакуума. Из металлов и сплавов только нержавеющая сталь и медь пригодны для камер сверхвысокого вакуума в таких приборах, как ускорители элементарных частиц или рентгеновские спектрометры. Все остальные металлы в вакууме слегка испаряются и портят вакуум.

Аноды рентгеновских трубок. В рентгеноструктурном анализе требуется монохроматическое рентгеновское излучение. Его источником зачастую является облучаемая электронами медь (спектральная линия Cu Kα), которая к тому же прекрасно отводит тепло. Если же требуется другое излучение (Co или Fe), его получают от маленького кусочка соответствующего металла на массивном медном теплоотводе. Такие аноды всегда охлаждаются проточной водой.

 

Интересные факты о меди

  • Медь — достаточно дорогой металл, поэтому недобросовестные производители стараются экономить на нем. Занижают сечение проводов (когда написано 0,75 мм2, а фактически 0,11 мм2). Окрашивают алюминий «под медь» в обмотках, внешне обмотка выглядит как медная, а стоит соскрести изоляцию — оказывается, что она сделана из алюминия. Этим грешат и китайские, и отечественные производители, кабель сечением 2,5 мм2 вполне может оказаться сечением 2,3 мм2, поэтому запас прочности и входной контроль не будут лишними. Разумеется, надежность контакта в электроарматуре жилы сечением 2,3 мм2, рассчитанной на жилу 2,5 мм2, будет невысокой.

  • Медь окрашивает пламя в зелёный цвет, это свойство использовали для обнаружения меди в руде, когда не был доступен химический анализ. Зеленый след в пламени — показатель наличия меди. (но не всегда, зеленую окраску пламени могут давать ионы бора)

  • Медь — мягкий металл, но если добавить к меди хотя бы 10% олова, получается твёрдый, упругий сплав — бронза. Именно освоение получения бронзы послужило названием к исторической эпохе — бронзовому веку. Добавка к меди бериллия дает бериллиевую бронзу — прочный упругий сплав, из которого изготавливают пружинящие контакты.

  • Медь — один из немногих мягких металлов с высокой температурой плавления, поэтому из меди изготавливают уплотнительные прокладки, например для высокотемпературной или вакуумной техники. Например, уплотнительная прокладка пробки картера двигателя автомобиля.

  • При механической обработке (например волочении) медь уплотняется и становится жёсткой. Для восстановления исходной мягкости и пластичности медь «отжигают» в защитной атмосфере, нагревая до 500-700 °C и выдерживая некоторое время. Поэтому некоторые медные изделия твёрдые, а некоторые мягкие, например медные трубы.

  • Медь не даёт искр. Для работы во взрывоопасных местах, например на газопроводе, используют искробезопасный инструмент, стальной инструмент покрытый слоем меди или инструмент изготовленный из сплавов меди — бронз. Если таким инструментом случайно чиркнуть по стальной поверхности он не даст опасных искр.

  • Так как температурный коэффициент сопротивления для чистой меди известен, из меди изготавливают термометры сопротивления (тип ТСМ — Термометр Сопротивления Медный, есть еще ТСП — Термометр Сопротивления Платиновый). Термометр сопротивления — это точно изготовленный резистор, навитый из медной проволоки. Измерив его сопротивление, можно по таблице или по формуле определить его температуру достаточно точно.

Алюминий

Al — Алюминий. «Крылатый металл» четвертый по проводимости после серебра, золота и меди.

Алюминий хоть и проводит ток почти в полтора раза хуже меди, но он легче в 3,4 раза и в три

раза дешевле. А если посчитать проводимость, то эквивалентный медному проводник из

алюминия будет дешевле в 6,5 раз! Алюминий бы вытеснил медь, как проводник везде, если

бы не пара его противных свойств, но об этом в недостатках.

Чистый алюминий, как и чистое железо, в технике практически не применяется (исключения

— провода и фольга). Любой «алюминиевый» предмет состоит из какого-нибудь сплава алюминия. Сплавы могут содержать кремний, магний, медь, цинк и другие металлы. Их свойства отличаются очень сильно, и это необходимо учитывать при обработке. Ниже перечислены несколько самых распространенных марок алюминия:

 

  • 1199. Чистый 99,99% алюминий. Бывает почти исключительно в виде фольги.

  • 1050 и 1060. Чистый 99,5% и 99,6% соответственно. Из-за высокой теплопроводности иногда используется как материал для радиаторов. Мягок, легко гнется. Провода, пищевая фольга, посуда.

  • 6061 и 6082. Сплавы: 6061 — Si 0,6%, Mg 1,0%, Cu 0,28%, 6082 — Si, Mg, Mn. Первый более распространен в США, второй — в Европе. Легко точить, фрезеровать. Наилучший материал для самоделок. Прочен. Легко поддается сварке, паяется твердыми припоями. Легко анодируется. Плохо гнется. Не годится для литья.

  • 6060. Состав: Mg, Si. Более мягок, чем 6061 и 6082, при обработке резанием слегка «пластилиновый», за что его не любят токари. Распространен и дешев, других особых преимуществ не имеет. Дешевый алюминиевый профиль из непонятного сплава имеет хорошиешансы оказаться им.

  • 5083. Сплав с магнием (>4% Mg). Отличная коррозионная стойкость, устойчив в морской воде. Один из лучших вариантов для деталей, работающих под дождем. Тоже может встретиться в магазине стройматериалов, наряду с другими подобными марками.

  • 44400, он же «силумин». Сплав с большим процентом кремния (Si >8%). Литейный. Низкая температура плавления, при пайке твердыми припоями риск расплавить саму деталь. Хрупок, при изгибе ломается. На изломе видны характерные кристаллы.

  • 7075. 2,1-2,9% Mg, 5,1-6,1% Zn, 1,2-1,6% Cu. Очень своеобразный сплав, отличается даже цветом (пленка окислов слегка золотистая). Неожиданно твердый для алюминия, по твердости сравним с мягкой сталью. Плохо анодируется. Не паяется вообще. Не сваривается вообще. Не гнется и не куется вообще. Не годится для литья. Резанием обрабатывает ся отлично, прекрасно полируется. Хорош для ответственных деталей. Используется для винтов в велосипедах, в оружии (материал многих деталей винтовки M16).

Относительно невысокая температура плавления (660 °C у чистого, меньше 600 °C у литейных сплавов) алюминия делает возможным отливку деталей в песочные формы в условиях

гаража/мастерской. Однако многие марки алюминия не годятся для литья.

 

Примеры применения

Провода. Алюминий дешев, поэтому толстые силовые кабели, СИП, ЛЭП выгодно делать из алюминия. В старых домах квартирная проводка сделана алюминиевым проводом (с 2001 года ПУЭ запрещает в квартирах использовать алюминиевый провод, только медный, см ПУЭ 7 издание п. 7.1.34) Также алюминий не используется как проводник в ответственных применениях.


Слева старый алюминиевый провод. Справа алюминиевые кабели различного сечения,

пригодные для укладки в грунт. В частности кабелем справа был подключен к электроэнергии целый этаж здания. Кабель помимо наружной резиновой оболочки имеет бронирующую стальную ленту, для защиты нижележащей изоляции от повреждений, к примеру лопатой при раскопке.

Теплоотводы. Не только домашние батареи делают из алюминия, но и радиаторы у

микросхем, процессоров, делают из алюминия.


Различные алюминиевые радиаторы.

Корпуса приборов. Корпус жёсткого диска в вашем компьютере отлит из алюминиевого сплава. Небольшая добавка кремния улучшает прочностные качества алюминия, сплав силумин — это корпуса жёстких дисков, бытовых приборов, редукторов и т. д.

Анодированный алюминий (алюминий, у которого электрохимическим путем окисная пленка

на поверхности сделана потолще и прочнее) хорошо окрашивается и просто красив. Окисная

пленка (Al2O3 — из того же вещества состоят драгоценные камни рубины и сапфиры) достаточно твёрдая и износостойкая, но к сожалению алюминий под ней мягок, и при сильном воздействии ломается как лёд на воде.

Экраны. Электромагнитное экранирование часто делается из алюминиевой фольги или тонкой алюминиевой жести. Можете провести простой эксперимент, мобильный телефон

завернутый в фольгу потеряет сеть — он будет заэкранирован.

Отражающее покрытие у зеркал. Тонкая пленка алюминия на стекле отражает 89% падающего света (примерное значение, зависит от условий) (Серебро 98%, но на воздухе темнеет из-за сернистых соединений). Любой лазерный принтер содержит вращающееся зеркало, покрытое тонким слоем алюминия.


Зеркала от оптической системы планшетного сканера. Обратите внимание, оптические зеркала имеют металлизацию стекла снаружи, в отличии от привычных бытовых зеркал, где отражающее покрытие для защиты за стеклом. Бытовые зеркала дают двойное отражение — от поверхности стекла и от отражающего покрытия, что не так критично в быту, как защищенность отражающего покрытия.

Электроды обкладок конденсаторов. Алюминиевая фольга, разделенная слоем диэлектрика и туго свернутая в цилиндр — часть электрических конденсаторов (впрочем, для уменьшения габаритов конденсаторов фольгу заменяют алюминиевым напылением). Тот факт, что пленка оксида алюминия тонкая, прочная и не проводит ток, используется в электролитических конденсаторах, обладающими огромными для своих габаритов электрическими емкостями.

 

Недостатки

Алюминий — металл активный, но на воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет металл от разрушения и скрывает его активную натуру. Если не дать алюминию формировать стабильную защитную пленку, например капелькой ртути, алюминий активно реагирует с водой. В щелочной среде алюминий растворяется, попробуйте залить алюминиевую фольгу средством для прочистки труб — реакция будет бурная, с выделением взрывоопасного водорода. Химическая активность алюминия, в паре с большой разницей в электроотрицательности с медью делает невозможным прямое соединение проводов из этих двух металлов. В присутствии влаги (а она в воздухе есть почти всегда) начинает протекать гальваническая коррозия с разрушением алюминия. 


Два идентичных трансформатора от микроволновых печей. Левый вышел из строя по причине алюминиевых обмоток — отгорел провод от контакта — алюминий плохо паяется мягкими припоями, попытка обеспечить контакт также как и у медного провода привела к поломке.

Алюминий ползуч. Если алюминиевый провод очень сильно сжать, он деформируется

и сохранит новую форму — это называется «пластическая деформация». Если сжать его не

так сильно, чтобы он не деформировался, но оставить под нагрузкой надолго — алюминий

начнет «ползти» меняя форму постепенно. Это пакостное свойство ведет к тому, что хорошо

затянутая клемма с алюминиевым проводом спустя 5-10-20 лет постепенно ослабнет и будет

болтаться, не обеспечивая былого электрического контакта. Это одна из причин, почему ПУЭ

запрещает тонкий алюминиевый провод для разводки электроэнергии по потребителям в

зданиях. В промышленности не сложно обеспечить регламент — так называемая «протяжка»

щитка, когда электрик периодически проверяет затяжку всех клемм в щитке. В домашних же условиях, обычно пока розетка с дымом не сгорит — никто и не озаботится качеством контакта. А плохой контакт — причина пожаров.

Алюминий, по сравнению с медью, менее пластичный, риска от ножа на жиле, при сьёме изоляции с провода быстрее приведет к сломавшейся жиле, чем у меди, поэтому изоляцию с алюминиевых проводов надо счищать как с карандаша, под углом, а не в торец.

 

Интересные факты об алюминии

  • Алюминий — хороший восстановитель, что используется для восстановления других металлов, например титана из состояния диоксида. Теодор Грей (Настоятельно рекомендую книги Теодора Грея «Элементы. Путеводитель по периодической таблице», «Научные опыты с периодической таблицей», «Эксперименты. Опыты с периодической таблицей». Они очень хорошо сделаны визуально, и опыты в них не приторно безопасные, как в большинстве современных пособий, могут и бабахнуть.) в домашних условиях проводил такой опыт. В смеси с окислом железа алюминиевая пудра образует термит— адская смесь, которая горит разогреваясь до 2400°С при этом восстанавливается железо и весело стекает вниз, что используется для сварки рельсов, иным способом такой кусок железа качественно и быстро не прогреть. Термитные карандаши позволяют в полевых условиях сваривать провода, а бравый спецназовец термитной горелкой пережжет дужку самого крепкого замка.

  • Чтобы сделать бисквит нежным и воздушным используется пекарский порошок. Такой же порошок есть для того, что бы сделать пористым бетон — Алюминий + щелочь.

  • Алюминий — активный металл, но он быстро покрывается окисной пленкой, которая защищает его от разрушения. Рубин, сапфир, корунд — это всё названия одного и того же вещества — оксида алюминия Al2O3 Белые точильные круги и бруски состоят из электрокорунда — оксида алюминия.

    Можно убедиться в активности алюминия простым опытом. Нарежьте алюминиевую фольгу в стакан, добавьте медный купорос и поваренную соль, залейте холодной водой. Спустя некоторое время смесь закипит, алюминий будет окисляться, восстанавливая медь, с выделением тепла.

  • Алюминий неплохо поддается экструзии. Корпуса приборов из нарезанного и обработанного экструдированного профиля значительно дешевле литых.


    Алюминиевый корпус внешнего аккумулятора для телефона. Экструдированный анодированный окрашенный профиль.

  • Алюминий весьма посредственно паяется мягкими (оловянно-свинцовыми) припоями, неплохо паяется цинковыми припоями. При конструировании приборов это стоит помнить, соединить провод с алюминиевым шасси проще прикрутив винтом к запрессованной стойке, чем припаять. В твердых марках алюминия (6061, 6082, 7075) можно нарезать резьбу для винта непосредственно.

  • Алюминий можно сваривать аргоновой сваркой, но качественный шов получается только при TIG-сварке на переменном токе. Непрерывная смена полярности измельчает пленку окислов, которая в противном случае может попасть в шов. Учитывайте это при выборе сварочного аппарата для мастерской, если вам может потребоваться варить и алюминий.

Еще раз важное замечание. Алюминиевые и медные проводники напрямую соединять нельзя! Для соединения проводников из меди и алюминия используйте промежуточный металл, например, стальную клемму.

 

Источники

В крупных строительных магазинах (OBI, Leroy Merlin, Castorama) обычно есть в наличии алюминиевый профиль разных размеров и форм. Неплохим источником может послужить штампованная алюминиевая посуда — она очень дешева и существует разных форм. Но обратите внимание на марки. Если нужен 6061 и тем более 7075, придется покупать его у фирмы, специализирующейся по металлам. опубликовано econet.ru 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Преимущество медных проводов

В наше время, мощного электропотребления, имеется самая разнообразная кабельная продукция, которая отличается множеством характеристик. Среди различных типов проводов широко используются медные, они на порядок дороже, чем алюминиевые, но имеют множество преимуществ. Медные проводники, отличаются большей электрической проводимостью и менее подвержены коррозии.

Провода, сделанные из меди, более прочны и гибки, их можно гнуть значительно больше раз, чем алюминиевые, которые при нескольких изгибах могут сломаться, это очень важно при монтаже электропроводки. Медная проводка более долговечна.

Медь не окисляется, что нельзя сказать об алюминии. Алюминиевые провода, в случае соприкосновения с воздухом, быстро окисляются, результатом служит, образование на их поверхности тугоплавкой окисной пленки, которая плохо проводит электрический ток, а следовательно, препятствует созданию хорошего контакта. Место с плохим контактом будет постоянно греться, искрить. Медные провода обеспечивают высокую надежность соединения и исключают замыкания в местах крепления к электрическим приборам и между собой.

При креплении в винтовых зажимах, алюминиевые проводники, проявляют такой недостаток, как низкий предел текучести, в результате алюминиевые провода выскальзывают из-под зажима, ослабляя контакт и по этому, места крепления алюминиевых жил, требуют периодической проверки.

Так же медные проводники, в отличии от алюминиевых, обладают меньшим удельным сопротивлением, имея меньший диаметр сечения. Соответственно, необходимо меньше изолирующего и защитного материала, что снижает ценовую привлекательность алюминия. Проводники из меди позволяют обеспечить необходимое качество контакта и надежное электроснабжение, электропитание.

Отличающиеся большой гибкостью и виброустойчивостью, медные проводники, применяются, не только, в электрической проводке помещений, так же в бытовой технике, автомобилестроении и прочих современных отраслях. Очевидные преимущества меди, связанные с физико-химическими свойствами и ограничениями технических стандартов, не позволяют медные проводники, полноценно заменить алюминиевыми.

pue8.ru

медный проводник — это… Что такое медный проводник?



медный проводник

 

медный проводник

[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва]

Тематики

  • электротехника, основные понятия

Справочник технического переводчика. – Интент.
2009-2013.

  • медный провод со стальным сечением
  • медный эквивалент баллона рентгеновского прибора

Смотреть что такое «медный проводник» в других словарях:

  • проводник заземляющего электрода — Медный проводник, соединяющий заземляющий электрод с главным (силовым) терминалом заземления (TIA/EIA 607). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] проводник электрода заземления Проводник, используемый для соединения… …   Справочник технического переводчика

  • ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р МЭК 60204 1 2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования оригинал документа: TN систем питания Испытания по методу 1 в соответствии с 18.2.2 могут быть проведены для каждой цепи… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Подводный кабель связи —         кабель дальней связи, прокладываемый по дну морей и океанов на глубинах до нескольких тысяч метров. Первый морской телеграфный одножильный кабель с гуттаперчевой изоляцией был проложен в 1850 через пролив Па де Кале (линия Дувр Кале).… …   Большая советская энциклопедия

  • классификация — 3.14 классификация (classification): Схема, в соответствии с которой информация подразделяется на категории с целью применения соответствующих защитных мер против этих категорий. Примечание Соответствующие защитные меры применяют для следующих… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Классификация проводников — D.1.4. Классификация проводников Таблица D.4 Классификация проводников Класс Описание Использование/применение 1 Жесткий медный или алюминиевый проводник Для стационарных установок 2 Витой медный или алюминиевый проводник 5 Гибкий витой медный… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ — раздел физики, охватывающий знания о статическом электричестве, электрических токах и магнитных явлениях. ЭЛЕКТРОСТАТИКА В электростатике рассматриваются явления, связанные с покоящимися электрическими зарядами. Наличие сил, действующих между… …   Энциклопедия Кольера

  • Коаксиал — Коаксиальный кабель в разрезе Телевизионный коаксиальный кабель. A внешняя пластиковая оболочка B медная оплётка C внутренний пластиковый изолятор D центральный проводник Коаксиальный кабель (от лат. co совместно и axis ось, то есть «соосный»)… …   Википедия

  • магистраль заземления — Проводник, соединяющий центральный терминал заземления (здания) с телекоммуникационной шиной заземления (этажа) (TIA/EIA 607). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] магистральный телекоммуникационный шлейфовый проводник… …   Справочник технического переводчика

  • Земля (электроника) — У этого термина существуют и другие значения, см. Земля (значения). См. также: Заземление …   Википедия

  • История электротехники — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Добавить иллюстрации. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии …   Википедия

technical_translator_dictionary.academic.ru

Медь в электротехнике — от добычи до кабеля

Медь относится к материалам высокой проводимости. Это материалы у которых величина удельного сопротивления меньше одной десятой микроома на метр. Для меди эта величина составляет 0,017-0,018мкОм*м. Также медь это проводник по электрическим свойствам и диамагнетик по магнитным свойствам.

Как получают медь?

Медь, используемая в проводах и кабелях достаточно высокой чистоты. Для её получения используют медные руды (сульфидные, оксидные и смешанные). Напомню, что такое сульфидные руды — это ископаемое сырье, которое добывается в природе и состоит из тяжелого металла (руда), серы(сульфид) и разных примесей.

На долю сульфидных руд приходится почти вся добыча и запасы меди (среди рудной добычи). Самыми распространенными минералами по залежам и целесообразности добычи среди сульфидных руд являются — халькопирит (CuFeS2), халькозин (Cu2S), борнит (Cu5FeS4).





название минералахим.формула% медицвет
халькопиритCuFeS234,5золотой, желтый
халькозинCu2S79,8черный, серый, синий
борнитCu5FeS463,3красный, медный

В общем, на первом этапе добывают медьсодержащие руды.

Затем добытые руды необходимо очистить от всех примесей и посторонних металлов, чтобы на выходе получилась медь. Для этих целей используют следующие методы: пирометаллургический, гидрометаллургический и электролиз. Например, после пирометаллургического метода мы получим слитки меди, в которых самой меди будет 90 процентов. Неплохо, однако можно и лучше.

Затем эту черновую медь доводят до 99,99% чистоты методом электролитической очистки и мы получаем то, что и используется в энергетике.

Влияние примесей на свойства меди

Вопрос чистоты меди достаточно важен:

  • при наличии 0,02% примеси алюминия электропроводность снижается примерно на 10%. А ведь алюминий достаточно хороший проводник
  • при наличии 0,1% фосфора сопротивление увеличивается на 55%, следовательно проводимость уменьшается, как величина обратная сопротивлению
  • если в меди будет висмут или свинец в количестве более 0,001%, то это вызывает красноломкость (растрескивание при горячей обработке давлением)
  • кислород в меди затрудняет пайку и увеличивает удельное сопротивление. Чтобы этого избежать вводят присадку фосфора
  • водород — образует микротрещины и повышает ломкость

Если присутствует несколько примесей, то бывают ситуации, что они взаимодействуют и их влияние увеличивается в разы.

Для использования меди для передачи электричества наличие примесей оказывает только негативный эффект.

Марки меди для электротехники и вообще

Марки меди состоят из буквы “М”, что значит медь. Далее следует цифра от 0 до 4. Иногда затем встречается одна из букв, которые характеризуют способ получения металла: к — катодный, р — раскисленная с низким остаточным фосфором, ф — раскисленная с высоким остаточным фосфором, б — бескислородная. Бескислородная это М0, а раскисленная — М1. Существуют множество марок меди, рассмотрим некоторые:

Специальная марка меди — М1Е. Это электротехническая медь, которая выпускается в виде шин, прутков различного диаметра и сечения. Она бывает особо твердой, твердой, полутвердой и мягкой. Проводимость у мягкой меди на пару процентов выше.

Выпускается в форме шин, прутков, круга. Прутья в свою очередь имеют диаметр от 5 до 40мм и форму сечения — круг, квадрат, шестигранник. У данного типа меди ограниченный срок хранения — до года у мягкой и полгода — у твердой.

Медные сплавы в электротехнике

Существуют различные сплавы меди, среди них бронза, латунь и прочие. У некоторых из них нашлось применение и в энергетике. Рассмотрим эти сплавы.

Бронзы — сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, свинцом. Среди прочих примесей самыми высокими электропроводностями отличаются (в порядке уменьшения электропроводности): кадмиевая, хромистая и бериллиевая бронзы. Самая же распространенная оловянная бронза имеет низкий показатель электропроводности. Бронзы используются для изготовления контактов, пружинных контактов, пластин в деталях электрических машин, проводов повышенной прочности.

Латуни — сплав меди с цинком (эти два вещества составляют большую часть сплава) и других примесей. Процентная доля цинка доходит до 43%. Используют для пружинящих контактов, штепсельных разъемов.

Манганин — сплав меди с добавкой марганца и никеля. Применяется для изготовления добавочных резисторов и шунтов в измерительной технике. Если вместо меди использовать серебро, то электрические свойства улучшаются.

В данной статье приведены элементарные понятия о применении меди в энергетике, более глубокое изучение возможно при освоении специальной технической литературы по данной теме.

Сохраните статью или поделитесь с друзьями


Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

pomegerim.ru

Медный проводник — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Медный проводник

Cтраница 1

Медный проводник сопротивлением 10 Ом разрезали на 5 одинаковых частей и эти части соединили параллельно.
 [1]

Медный проводник длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0 51 мм2 подключен к источнику с напряжением 1 2 В. Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника.
 [2]

Медный проводник с переменным током помещен внутри туннеля в сплошной стальной массе.
 [3]

Медный проводник, из которого обычно выполняется катушка, неизбежно имеет некоторое активное сопротивление. При прохождении тока через активное сопротивление в последнем происходит необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепловую. Энергия, выделяемая на сопротивлении в виде тепла, безвозвратно теряется для источника.
 [5]

Медный проводник ( жила кабеля), по которому протекает электрический ток, является внутренним цилиндром конденсатора, а свинцовая броня, защищающая кабельную жилу от влаги — его внешним цилиндром.
 [6]

Медный проводник с переменным током помещен внутри туннеля в сплошной стальной массе.
 [7]

Медные проводники, помещенные в трубке 5, изолированы слюдяными шайбами и асбестовым шнуром. Трубка 5 с отверстиями для охлаждения и трубка 13 с припоем закреплены в ручке 7 стопорными винтами.
 [8]

Медные проводники подвергают серебрению и покрывают канифольным лаком.
 [9]

Медные проводники разрешены или обязательны для применения в условиях сред, агрессивных по отношению к алюминию, во взрывоопасных помещениях классов B-I и В-I a ( см. § 7 — 2), для прокладки по основаниям, подверженным вибрации, для некоторых видов проводок на чердаках, в основных помещениях зрелищных предприятий, для присоединения передвижных и переносных приемников. Медные проводники требуются также для зарядки светильников, в тех случаях, сейчас очень редких, когда вводные проводники непосредственно присоединяются к контактам ламповых патронов, а не к клеммным колодкам или штепсельным разъемам, входящим в конструкцию светильников.
 [10]

Медные проводники сечением более 25 мм2, алюминиевые — 35 мм2 и стальные — 120 мм2 применять не следует.
 [11]

Медный проводник нагартовывается при натяжении, что уве-личиваят его прочность.
 [13]

S-гибкие медные проводники; 9-анодная шина; 10 — медные чашечки; 11 — медные пластины; 12 — контактные болты; 13 — катодная шина; 14 18, 19 и 20-перегородки; 15-чугунные решетки; 16 — железные крышки разлагателя; / 7-ртутный элеватор.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4




www.ngpedia.ru

МЕДНЫЕ ПРОВОДА ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ — МАРКИ ПРОВОДОВ ВВП, ВВГ, КГ

    Давно прошли те времена, когда энергопотребителей в квартире или доме было совсем мало – несколько люстр, один телевизор, радиоприемник и несколько прочих маломощных электроприборов. Сегодня ситуация обстоит иначе – мощные осветительные системы, стиральные машины-автоматы, кондиционеры, сложные холодильные установки – все это обязательные атрибуты современного дома.

Разумеется, вся эта «электрическая мощь» требует и более совершенной электропроводки. Алюминиевые проводники, которые были столь популярны ранее, уже не справляются со своей задачей обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии. Именно поэтому, в современной электропроводке чаще всего применяются медные провода. Вот о них то и пойдет речь в данном материале. В частности, мы рассмотрим наиболее популярные марки медных проводов: ВВП, ВВГ, КГ.

Провод ВВП — характеристики и особенности применения

Спецификация ВВП расшифровывается довольно просто – «Винил/Винил/Плоский». Сам же кабель предназначен для выполнения монтажа электросетей с действующим напряжением 380-660 В (переменный ток) и до 1 кВ (постоянный ток). Конструктивно ВВП провод выполнен плоским, и имеет три медные токопроводящие жилы, которые изолированы друг от друга посредством поливинилхлоридной изоляции. Обратим внимание, что в изоляцию добавлен специальный пластикат, за счет которого изоляция не распространяет горения и не может стать причиной пожара.

Наиболее широкое распространение ВВП-1 находит при организации бытовой электропроводки. В большей мере это обусловлено «удобным» исполнением провода. Так, благодаря своей плоской конструкции кабель может успешно применяться как для создания наружной, так и для создания внутренней (скрытой) электропроводки. Единственное, что не рекомендуется, так это применять кабель для организации линий электропередачи под землей (то есть, прокладка провода под землей крайне нежелательна).

Провод ВВГ — характеристики и особенности применения

ВВГ – многожильный медный провод, который предназначен для организации передачи и перераспределения электрической энергии переменного тока напряжением до 0,6 кВ и постоянного — напряжением до 1 кВ. Конструктивно кабель выполнен круглым, имеет три мягкие медные жилы, изолированные между собой ПВХ материалом (присутствует пластикат, исключающий распространение возгорания в случае его возникновения).

Как и предыдущий проводник, ВВГ-3 в основном используется при построении бытовых электрических сетей. Однако вполне допустимо использование данного кабеля для электрообеспечения производственных помещений, стационарных установок и организации различных электроблоков и кабельных эстакад.

Если вновь вернуться к бытовому применению рассматриваемого провода, то здесь необходимо уточнить, что он может использоваться как для прокладки внутренней, так и для прокладки наружной электропроводок. Вполне допустимо воспользоваться им и с целью передачи электроэнергии к различным обособленным сооружениям и зданиям. Например, с помощью этого проводника можно обеспечить электричеством баню, гараж, сарай и т.п. приусадебные сооружения. Отметим также, что прокладка кабеля в грунте недопустима — для этих целей существует разновидность данного кабеля – кабель ВВГз.

Провод КГ — характеристики и особенности применения

КГ – электрический кабель, предназначенный для передачи и перераспределения электрической энергии переменного тока напряжением до 660 В или постоянного — напряжением до 1 кВ. Провод выполнен в круглом виде, имеет три медные токопроводящие жилы и заключен в специально подготовленную резиновую изоляцию, которая устойчива к возгоранию, стойка к воздействию температур и негативных внешних факторов.

Основная сфера применения кабеля – подвод электрической энергии к бытовым потребителям, передвижным механизмам (в промышленности), установкам, трансформаторам и т.п. оборудованию. Прокладка в грунте недопустима.

Подведем итоги

Провод медный 2.5 мм, который рассмотрен в данном материале, имеет практически одинаковые технические характеристики. Тем не менее, различия есть. К примеру, провод ВВП гораздо удобнее применять при организации скрытой проводки, ведь за счет его плоской конструкции подготовить под него штробу гораздо проще. Зато кабеля ВВГ и КГ – лучший вариант для построения наружной электропроводки и подвода электричества к бытовым постройкам (бане, гаражу, летней кухни и т.п.).

Рекомендуем ознакомиться:

Автор — Антон Писарев

moydomik.info

ПРОВОДНИКИ

Медь, алюминий, железо и сплавы относится к проводниковым материалам.

Медь получила широкое применение как проводник электрического тока благодаря высокой электропроводности, пластичности и хорошей стойкости по отношению к коррозии. В качестве проводников тока применяется медь марок М00, МО и M1 с содержанием чистой меди не менее 99,9 %.
Механические свойства меди зависят от ее термической обработки. При протяжке в холодном состоянии получается твердотянутая медь — МТ. Если твердую медь нагреть до температуры 330—350 °С и затем охладить, то получится мягкая медь — ММ.

Характеристики проводниковой меди марок ММ и МТ приведены в таблице 1.

Алюминий обладает хорошей электропроводностью, теплопроводностью, в 3,5 раза легче меди. На воздухе покрывается прочной пленкой окиси, которая защищает его от дальнейшего окисления и придает большую коррозионную стойкость.
В качестве проводников тока используется алюминий марок А5 и Аб с содержанием чистого алюминия не менее 99,5 %.
Основные свойства алюминия приведены в таблице 2.

Олово — металл серебристо-белого цвета, легко куется и прокатывается в тонкие листы. Его удельное электрическое сопротивление 0,12 Ом*мм2/м. Олово в электротехнике используется в виде фольги для конденсаторов.
Свинец — металл синевато-серого цвета с удельным электрическим сопротивлением 0,222 Омхмм2/м. В электротехнике применяется для изготовления аккумуляторных пластин, предохранителей, для оболочек кабелей.
Цинк — металл синевато-серебристого цвета с удельным электрическим сопротивлением 0,062 Омхмм2/м. В электротехнике применяется для оцинкования стальных проводов с целью предупреждения коррозии и при изготовлении гальванических элементов.
Железо и сталь — самые дешевые проводниковые металлы. Однако они не получили широкого распространения из-за малой коррозионной стойкости и повышенного удельного сопротивления.

Сталь применяют в виде проволоки в воздушных линиях электропередачи и в виде биметалла — стали, покрытой снаружи слоем меди. Биметалл в электротехнике используют в качестве сердечников в сталеалюминиевых проводах для повышения их механической прочности и в электрических аппаратах (рубильники, контакторы и т. п.).

 

Таблица 1

Основные свойства меди                         














Марка

Плот­

Электри­

Предел

Темпе­

Относи­

Область

меди

ность,

ческое

прочности

ратура

тельное

приме­

 

г/см2

сопротив­

при растя­

плав­

удлине­

нения

 

 

ление,

жении,

ления,

ние при

 

 

 

омхмм2

кг/мм2

°С

растяже­нии, %

 

ММ

8,90

0,0175—

25—30

1083

18—50

Обмоточ­

(мягкая

 

0,01754

 

 

 

ные про­

отож­

 

 

 

 

 

вода, ка­

женная)

 

 

 

 

 

бели

МТ

8,96

0,0178—

34—48

1080

0,5—4

Провода

(твердая

 

0,0182

 

 

 

ЛЭП,

неотож-

 

 

 

 

 

шины

женная)

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Основные свойства алюминия


Марка

Плот­

Электри­

Предел

Темпе­

Относи­

Область


алюми­

ность,

ческое

прочности

ратура

тельное

приме­


ния

г/см2

сопротив­

при растя­

плав­

удлине­

нения


 

 

ление,

жении,

ления,

ние при

 


 

 

омхмм2

кг/мм2

°С

растяже­нии, %

 


AM

2,703

0,028

8—9

660—

30-33

Обмо­


(мягкий

 

 

 

657

 

точные


отож­


ru-stroyka.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о