Sähköä johtavat materiaalit sähköasennuksissa

Sähköasennuksissa johtavina osina käytetään kuparista, alumiinista, niiden seoksista ja raudasta (teräksestä) valmistettuja johtimia.

Kupari on yksi parhaista johtavista materiaaleista. Kuparin tiheys 20 °C:ssa 8,95 g / cm3, sulamispiste 1083 °C. Kupari on kemiallisesti hieman aktiivista, mutta liukenee helposti typpihappoon ja liukenee laimeaan kloorivety- ja rikkihappoon vain hapettimien (hapen) läsnä ollessa. Ilmassa kupari peittyy nopeasti ohuella kerroksella tummaa oksidia, mutta tämä hapettuminen ei tunkeudu syvälle metalliin ja toimii suojana lisäkorroosiota vastaan. Kupari soveltuu hyvin takomiseen ja valssaukseen ilman kuumennusta.

Tuotantoon sähköjohdot käytetyt elektrolyyttiset kupariharkot, jotka sisältävät 99,93 % puhdasta kuparia.

Kuparin sähkönjohtavuus riippuu voimakkaasti epäpuhtauksien määrästä ja tyypistä sekä vähemmässä määrin mekaanisesta ja lämpökäsittelystä. Kuparin vastus 20 °C:ssa on 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m.

Lankojen valmistukseen käytetään pehmeää, puolikovaa tai kovaa kuparia, joiden ominaispaino on 8,9, 8,95 ja 8,96 g / cm,3.

Muiden metallien seoksissa olevaa kuparia käytetään laajalti jännitteisten osien valmistukseen... Seuraavat seokset ovat yleisimmin käytettyjä.

Messinki - kuparin ja sinkin seos, jonka kuparipitoisuus on vähintään 50 % seoksessa, johon on lisätty muita metalleja. Resistanssi messinki 0,031 - 0,079 ohm x mm2 / m. Erottele messinki — punainen messinki, jonka kuparipitoisuus on yli 72 % (sillä on korkea plastisuus, korroosion- ja kitka-ominaisuudet) ja erikoismessinki, johon on lisätty alumiinia, tinaa, lyijyä tai mangaania.

Messinkikontakti

Pronssi - kuparin ja tinan seos eri metallien lisäaineilla. Seoksessa olevan pronssin pääkomponentin pitoisuudesta riippuen niitä kutsutaan tinaksi, alumiiniksi, piiksi, fosforiksi, kadmiumiksi. Pronssin resistanssi 0,021 - 0,052 ohm x mm2/m.

Messinki ja pronssi erottuvat hyvistä mekaanisista ja fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Ne on helppo käsitellä valamalla ja paineella, kestävät ilmakehän korroosiota.

Alumiini - ominaisuuksiltaan toinen johtava materiaali kuparin jälkeen. Sulamispiste 659,8 °C. Alumiinin tiheys 20 °:ssa — 2,7 g / cm3... Alumiini on helppo valaa ja toimii hyvin. 100–150 ° C:n lämpötilassa alumiini on taottu ja sitkeä (se voidaan valssata levyiksi, joiden paksuus on enintään 0,01 mm).

Alumiinin sähkönjohtavuus riippuu voimakkaasti epäpuhtauksista ja vähän mekaanisesta ja lämpökäsittelystä. Mitä puhtaampi alumiinikoostumus, sitä korkeampi on sen sähkönjohtavuus ja parempi vastustuskyky kemialliselle hyökkäykselle.Työstöllä, valssauksella ja hehkutuksella on merkittävä vaikutus alumiinin mekaaniseen lujuuteen. Alumiinin kylmätyöstö lisää sen kovuutta, elastisuutta ja vetolujuutta. Alumiinin vastus 20 °C:ssa 0,026 - 0,029 ohm x mm2/m.

Kun kupari korvataan alumiinilla, langan poikkileikkausta on lisättävä suhteessa johtavuuteen, eli 1,63 kertaa.

Samalla johtavuudella alumiinilanka on 2 kertaa kevyempi kuin kupari.

Lankojen valmistukseen käytetään alumiinia, joka sisältää vähintään 98% puhdasta alumiinia, piitä enintään 0,3%, rautaa enintään 0,2%

Käytä jännitteisten osien valmistukseen alumiiniseoksia muiden metallien kanssa, esimerkiksi: Duralumiini - alumiiniseos kuparin ja mangaanin kanssa.

Silumin - kevyt alumiiniseos, johon on sekoitettu piitä, magnesiumia, mangaania.

Alumiiniseoksilla on hyvät valuominaisuudet ja korkea mekaaninen lujuus.

Seuraavat ovat sähkötekniikassa yleisimmin käytetyt alumiiniseokset:

Muokattu AD-luokan alumiiniseos, jossa alumiinia vähintään 98,8 ja muita epäpuhtauksia 1,2 asti.

Taottu alumiiniseos, luokka AD1, alumiinilla vähintään 99,3 ja muita epäpuhtauksia 0,7 asti.

Taottu alumiiniseos, luokka AD31 alumiinilla 97,35 - 98,15 ja muita epäpuhtauksia 1,85 - 2,65.

Luokkien AD ja AD1 metalliseoksia käytetään koteloiden ja laitteistokiinnikkeiden muottien valmistukseen. Sähköjohdoissa käytettävät profiilit ja kumit on valmistettu metalliseoksesta AD31.

Alumiiniseostuotteet saavat lämpökäsittelyn seurauksena korkean maksimilujuuden ja tiheyden (virumisen) rajan.

Rauta – sulamispiste 1539 °C. Raudan tiheys on 7,87. Rauta liukenee happoihin, hapettuu halogeenien ja hapen vaikutuksesta.

Sähkötekniikassa käytetään erilaisia ​​terästyyppejä, esim.

Hiiliteräkset - taotut raudan seokset hiilen ja muiden metallurgisten epäpuhtauksien kanssa.

Hiiliterästen resistanssi 0,103 — 0,204 ohmia x mm2/m.

Seosteräkset — seokset, joihin on lisätty kromia, nikkeliä ja muita alkuaineita, joita on lisäksi lisätty hiiliteräkseen.

Teräkset ovat hyviä magneettiset ominaisuudet.

Lisäaineina seoksissa sekä juotteiden valmistukseen ja suorituskykyyn suojaavat pinnoitteet sähköä johtavia metalleja käytetään laajalti:

Kadmium on muokattava metalli. Kadmiumin sulamispiste on 321 °C. Resistanssi 0,1 ohm x mm2/m Sähkötekniikassa kadmiumia käytetään matalassa lämpötilassa sulavien juotteiden valmistukseen ja metallien pinnan suojapinnoitteisiin (kadmiumpinnoite). Korroosionestoominaisuuksiltaan kadmium on lähellä sinkkiä, mutta kadmiumpinnoitteet ovat vähemmän huokoisia ja niitä levitetään ohuempana kerroksena kuin sinkki.

Nikkeli — sulamispiste 1455 °C. Nikkelin resistanssi 0,068 — 0,072 ohm x mm2/m Normaalilämpötilassa se ei hapeta ilmakehän hapen vaikutuksesta. Nikkeliä käytetään metalliseoksissa ja suojapinnoitteena (nikkelipinnoituksena) metallien pinnalla.

Tina — sulamispiste 231,9 °C. Tinan kestävyys 0,124 — 0,116 ohm x mm2 / m. Tinaa käytetään metallien suojaavan pinnoitteen juottamiseen (tinaukseen) puhtaassa muodossa ja seosten muodossa muiden metallien kanssa.

Lyijy — sulamispiste 327,4 °C. Resistiivisyys 0,217 — 0,227 ohm x mm2/ m. Lyijyä käytetään seoksissa muiden metallien kanssa haponkestävänä materiaalina. Sitä lisätään juotosseoksiin (juotteisiin).

Hopea - erittäin muokattava, muokattava metalli. Hopean sulamispiste on 960,5 °C. Hopea on paras lämmön- ja sähkönjohdin.Hopeavastus 0,015 — 0,016 ohm x mm2/m Hopeaa käytetään metallien pinnan suojapinnoitteena (hopea).

Antimoni — kiiltävä hauras metalli, sulamispiste 631 °C. Antimonia käytetään juotosseosten (juotteiden) lisäaineena.

Kromi – kova, kiiltävä metalli. Sulamispiste 1830 °C. Ei muutu ilmassa normaaleissa lämpötiloissa. Kromivastus 0,026 ohm x mm2/m. Kromia käytetään metalliseoksissa ja metallipintojen suojapinnoittamiseen (kromaukseen).

Sinkki — sulamispiste 419,4 °C. Sinkin kestävyys 0,053 — 0,062 ohm x mm2/ m. Kosteassa ilmassa sinkki hapettuu ja peittyy oksidikerroksella, joka suojaa myöhemmiltä kemiallisilta vaikutuksilta. Sähkötekniikassa sinkkiä käytetään lisäaineena metalliseoksissa ja juotteissa sekä metalliosien pintojen suojapinnoitteeksi (sinkitykseen).