چرا از آلومینیوم در سیم کشی برق استفاده می شود؟
آلومینیوم به خوبی جریان الکتریسیته را هدایت می کند، وزن آن تقریباً یک سوم مس است و به ازای هر واحد رسانایی به طور قابل ملاحظه ای هزینه کمتری دارد. این ویژگی‌ها آن را به گزینه‌ای طبیعی برای خطوط انتقال برق هوایی تبدیل می‌کند، جایی که دهانه‌های طولانی و کاهش وزن باعث کاهش بار برج می‌شود، و برای هادی‌های فیدر بزرگ در تاسیسات صنعتی و تاسیساتی. آلومینیوم همچنین در سیم پیچی ترانسفورماتور، شینه ها و روکش کابل استفاده می شود. برای یک درجه بندی جریان معین، یک هادی آلومینیومی باید از نظر مقطع بزرگتر از مس باشد، اما هزینه کمتر مواد معمولاً نصب کلی را مقرون به صرفه تر می کند.
خواصی که برای هادی ها مهم است
رسانایی آلومینیوم تقریباً 61 درصد مس بر اساس حجم است، بنابراین یک هادی آلومینیومی برای حمل جریان مشابه با مقاومت یکسان به قطر بیشتری نیاز دارد. با این حال، بر اساس وزن، آلومینیوم حدود دو برابر جریان مس را برای همان وزن حمل می کند، به همین دلیل است که بر انتقال بالای سر غالب است. ضریب انبساط حرارتی آلومینیوم بالاتر از مس است و فلز یک لایه اکسید عایق بر روی سطوح در معرض آن تشکیل می دهد. هر دو عامل بر طراحی اتصال تأثیر می‌گذارند: اتصالات باید با مواد سازگار، ترکیبات ضد اکسیدانی و گشتاور مناسب ساخته شوند تا در طول چندین دهه خدمات قابل اعتماد بمانند.
برنامه های کاربردی امروز
آلومینیوم همچنان به طور گسترده در-توزیع برق در مقیاس بزرگ استفاده می‌شود. خطوط انتقال هوایی،-شیشه‌های پست ولتاژ بالا، فیدرهای خدمات ساختمانی بزرگ و هادی‌های مقیاس{3} تقریباً همیشه آلومینیوم یا آلیاژ آلومینیوم هستند. در سیم کشی شاخه های مسکونی و تجاری، روش مدرن از هادی های آلیاژ آلومینیوم مانند سری AA-8000 استفاده می کند که برای رفع مشکلات اتصال با سیم کشی های آلومینیوم خالص قدیمی تر ایجاد شده است. کدهای برق اکنون کانکتورهای مورد نیاز، روش‌های نصب و شیوه‌های بازرسی سیستم‌های سیم‌کشی آلومینیومی را تعریف می‌کنند و سیم‌کشی آلومینیومی که به درستی نصب شده باشد، ایمن و بادوام در نظر گرفته می‌شود.
سیم کشی آلومینیوم در مقابل مس
مس رسانایی بالاتر، شکل پذیری بیشتر و خاتمه آسان تر را ارائه می دهد و انتخاب پیش فرض برای مدارهای شاخه های کوچک و تجهیزات الکترونیکی حساس است. آلومینیوم در صورت اندازه‌گیری صحیح، هزینه کمتر، وزن بسیار کمتر و رسانایی کافی را ارائه می‌دهد که آن را به انتخابی اقتصادی برای مسیرهای طولانی و هادی‌های بزرگ تبدیل می‌کند. این دو ماده اغلب در یک نصب ترکیب می شوند، به عنوان مثال فیدرهای ورودی سرویس آلومینیومی که از طریق شاخه های دارای درجه بندی مناسب به مدارهای شاخه مسی متصل می شوند. تصمیم درست به رتبه فعلی، طول اجرا، محیط پایان و هزینه چرخه عمر پروژه بستگی دارد.
اقدامات احتیاطی برای سیم کشی آلومینیومی
خطرات مرتبط با سیم‌کشی آلومینیومی از اتصالات ناشی می‌شود، نه از خود فلز. اتصالات شل و اکسیداسیون در پایانه ها می تواند باعث گرم شدن بیش از حد و در موارد شدید آتش سوزی شود. روش مدرن این خطرات را با کانکتورهایی که به طور خاص برای آلومینیوم،{2}}ترکیبات مفاصل آنتی اکسیدانی، گشتاور{3}}خاتمه کنترل شده و بازرسی منظم-اتصالات با جریان بالا رتبه بندی شده اند، از بین می برد. در ساختمان‌های قدیمی‌تر با مدارهای انشعاب آلومینیومی، یک برق‌کار واجد شرایط باید وضعیت پایانه‌ها را بررسی کند و در صورت لزوم، کانکتورهای تایید شده یا پیگتیل را به مس به‌روزرسانی کند. پیروی از کد برق قابل اجرا مهمترین اقدام ایمنی است.
سوالات متداول
س: آیا سیم کشی آلومینیومی در خانه ها ایمن است؟
پاسخ: بله، وقتی به درستی با کانکتورهای{0}}آلومینیومی و روش‌های پایان مناسب نصب شود. مشکلاتی که در خانه‌های قدیمی‌تر دیده می‌شود، ناشی از اتصالات ناسازگار و عملکرد ضعیف است که کدهای مدرن و برق‌کاران آموزش دیده از آن جلوگیری می‌کنند.
س: چرا آلومینیوم در اتصالات اکسید می شود؟
الف: آلومینیوم به سرعت با هوا واکنش می دهد و یک لایه اکسید نازک و سخت تشکیل می دهد که یک عایق است. در اتصالات، این اکسید مقاومت و گرما را افزایش می دهد، بنابراین از خمیر{1}}آنتی اکسیدان و کانکتورهای درجه بندی شده برای خارج کردن هوا و حفظ مقاومت کم استفاده می شود.
س: سیم آلومینیومی چگونه از نظر اندازه با مس برای همان بار مقایسه می شود؟
پاسخ: آلومینیوم به سطح مقطع بزرگتر-، تقریباً دو اندازه بزرگتر به زبان آمریکایی Wire Gauge، نیاز دارد تا با ظرفیت مس مطابقت داشته باشد. اندازه بزرگتر با وزن و هزینه بسیار کمتر آلومینیوم جبران می شود.
س: آلومینیوم AA-8000 چیست؟
A: AA{2}}8000 خانواده ای از آلیاژهای آلومینیوم است که به طور خاص برای سیم های ساختمانی ساخته شده است. خواص متالورژی و مکانیکی آنها برای جلوگیری از خزش و خرابی اتصال که بر هادی‌های آلومینیوم خالص قدیمی‌تر تأثیر می‌گذارد مهندسی شده است.
س: سیم کشی آلومینیومی هنوز در کجا عمل استاندارد است؟
الف: خطوط برق هوایی، پست‌های برق، سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور، سیستم‌های شینه و فیدرهای ساختمانی بزرگ از آلومینیوم به‌عنوان ماده رسانای استاندارد به دلیل وزن و مزایای هزینه آن استفاده می‌کنند.