Ledende materialer i elektriske installationer

Tråde lavet af kobber, aluminium, deres legeringer og jern (stål) bruges som ledende dele i elektriske installationer.

Kobber er et af de bedste ledende materialer. Densitet af kobber ved 20 ° C 8,95 g / cm3, smeltepunkt 1083 ° C. Kobber er kemisk svagt aktiv, men opløses let i salpetersyre og opløses kun i fortyndet saltsyre og svovlsyre i nærværelse af oxidationsmidler (ilt). I luft bliver kobber hurtigt dækket af et tyndt lag mørkfarvet oxid, men denne oxidation trænger ikke dybt ind i metallet og tjener som beskyttelse mod yderligere korrosion. Kobber egner sig godt til at smede og rulle uden opvarmning.

Til produktion af elektriske ledninger påførte elektrolytiske kobberbarrer indeholdende 99,93 % rent kobber.

Kobbers elektriske ledningsevne afhænger stærkt af mængden og typen af ​​urenheder og i mindre grad af mekanisk og termisk behandling. Kobbermodstand ved 20 ° C er 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m.

Til fremstilling af ledninger anvendes blødt, halvhårdt eller hårdt kobber med en egenvægt på henholdsvis 8,9, 8,95 og 8,96 g/cm.3.

Kobber i legeringer med andre metaller er meget brugt til fremstilling af spændingsførende dele... Følgende legeringer er de mest udbredte.

Messing - en legering af kobber med zink, med et indhold på mindst 50% kobber i legeringen, med tilsætninger af andre metaller. Modstand messing 0,031 — 0,079 ohm x mm2 / m. Skelne mellem messing - rød messing med et kobberindhold på mere end 72% (det har høj plasticitet, anti-korrosions- og anti-friktionsegenskaber) og speciel messing med tilsætning af aluminium, tin, bly eller mangan.

Messing kontakt

Bronze - en legering af kobber og tin med tilsætningsstoffer af forskellige metaller. Afhængigt af indholdet af hovedbestanddelen af ​​bronze i legeringen kaldes de tin, aluminium, silicium, fosfor, cadmium. Modstand af bronze 0,021 — 0,052 ohm x mm2/m.

Messing og bronze er kendetegnet ved gode mekaniske og fysisk-kemiske egenskaber. De er nemme at behandle ved støbning og tryk, modstandsdygtige over for atmosfærisk korrosion.

Aluminium — med hensyn til dets kvaliteter, det andet ledende materiale efter kobber. Smeltepunkt 659,8 ° C. Densitet af aluminium ved 20 ° — 2,7 g / cm3... Aluminium er let at støbe og fungerer godt. Ved en temperatur på 100 - 150 ° C er aluminium smedet og duktilt (det kan rulles til plader op til 0,01 mm tykke).

Elektrisk ledningsevne af aluminium afhænger stærkt af urenheder og lidt af mekanisk og varmebehandling. Jo renere aluminiumsammensætningen er, jo højere er dens elektriske ledningsevne og bedre modstandsdygtighed over for kemiske angreb.Bearbejdning, valsning og udglødning har en væsentlig effekt på aluminiums mekaniske styrke. Koldbearbejdning af aluminium øger dets hårdhed, elasticitet og trækstyrke. Modstand af aluminium ved 20 ° C 0,026 — 0,029 ohm x mm2/m.

Ved udskiftning af kobber med aluminium skal ledningens tværsnit øges i forhold til ledningsevnen, det vil sige med 1,63 gange.

Med samme ledningsevne vil aluminiumstråden være 2 gange lettere end kobber.

Til fremstilling af ledninger anvendes aluminium, der indeholder mindst 98% rent aluminium, silicium ikke mere end 0,3%, jern ikke mere end 0,2%

Til fremstilling af spændingsførende dele skal du bruge aluminiumslegeringer med andre metaller, for eksempel: Duralumin - en legering af aluminium med kobber og mangan.

Silumin - en let legering af aluminium med en blanding af silicium, magnesium, mangan.

Aluminiumslegeringer har gode støbeegenskaber og høj mekanisk styrke.

Følgende er de mest udbredte aluminiumslegeringer inden for elektroteknik:

Bearbejdet aluminiumslegering af klasse AD med aluminium ikke mindre end 98,8 og andre urenheder op til 1,2.

Bearbejdet aluminiumslegering klasse AD1 med aluminium ikke mindre end 99,3 og andre urenheder op til 0,7.

Bearbejdet aluminiumslegering, klasse AD31 med aluminium 97,35 — 98,15 og andre urenheder 1,85 -2,65.

Legeringer af kvalitet AD og AD1 anvendes til fremstilling af huse og matricer til hardwarebeslag. Profiler og gummier, der bruges til elektriske ledninger, er lavet af legeringskvalitet AD31.

Aluminiumlegeringsprodukter opnår som et resultat af varmebehandling høj maksimal styrke og tæthed (krybning).

Jern — smeltepunkt 1539 ° C. Densiteten af ​​jern er 7,87. Jern opløses i syrer, oxideres af halogener og ilt.

Forskellige typer stål bruges i elektroteknik, for eksempel:

Kulstofstål - smedede legeringer af jern med kulstof og andre metallurgiske urenheder.

Modstand af kulstofstål 0,103 — 0,204 ohm x mm2/m.

Legeret stål - legeringer med tilsætning af krom, nikkel og andre elementer, der er tilføjet til kulstofstål.

Stål er godt magnetiske egenskaber.

Som tilsætningsstoffer i legeringer samt til loddeproduktion og ydeevne beskyttende belægninger elektrisk ledende metaller er meget udbredt:

Cadmium er et formbart metal. Smeltepunktet for cadmium er 321 ° C. Modstand 0,1 ohm x mm2/m. I elektroteknik bruges cadmium til at fremstille lavtsmeltende loddemidler og til beskyttende belægninger (cadmiumbelægning) på overfladen af ​​metaller. Med hensyn til dets anti-korrosionsegenskaber er cadmium tæt på zink, men cadmiumbelægninger er mindre porøse og påføres i et tyndere lag end zink.

Nikkel — smeltepunkt 1455 ° C. Modstand af nikkel 0,068 — 0,072 ohm x mm2/m. Ved normale temperaturer oxideres det ikke af atmosfærisk oxygen. Nikkel bruges i legeringer og til en beskyttende belægning (nikkelbelægning) på overfladen af ​​metaller.

Tin — smeltepunkt 231,9 ° C. Modstand af tin 0,124 — 0,116 ohm x mm2 / m. Tin bruges til lodning af en beskyttende belægning (fortinning) af metaller i ren form og i form af legeringer med andre metaller.

Bly — smeltepunkt 327,4 ° C. Resistivitet 0,217 — 0,227 ohm x mm2/ m. Bly anvendes i legeringer med andre metaller som et syrefast materiale. Det tilsættes til loddelegeringer (loddemidler).

Sølv - et meget formbart, formbart metal. Smeltepunktet for sølv er 960,5 ° C. Sølv er den bedste leder af varme og elektricitet.Sølvmodstand 0,015 — 0,016 ohm x mm2/m. Sølv bruges til en beskyttende belægning (sølv) på overfladen af ​​metaller.

Antimon — skinnende skørt metal, smeltepunkt 631 ° C. Antimon bruges som tilsætningsstoffer i loddelegeringer (loddemidler).

Krom - et hårdt, skinnende metal. Smeltepunkt 1830 ° C. Ændres ikke i luften ved normale temperaturer. Krommodstand 0,026 ohm x mm2/m. Krom anvendes i legeringer og til beskyttende belægning (forkromning) af metaloverflader.

Zink — smeltepunkt 419,4 ° C. Modstand af zink 0,053 — 0,062 ohm x mm2/ m. I fugtig luft oxiderer zink, og dækker sig selv med et lag oxid, der beskytter mod efterfølgende kemiske påvirkninger. I elektroteknik bruges zink som et additiv i legeringer og lodninger samt til en beskyttende belægning (galvanisering) på overfladerne af metaldele.