Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Медные провода.
Медный кабель.
Коаксиальный кабель из меди.

Медь использовалась в электропроводке с момента изобретения электромагнита и телеграфа в 1820-х годах. [1] [2] Изобретение телефона в 1876 году вызвало дальнейший спрос на медный провод в качестве электрического проводника. [3]

Медь является проводником во многих категориях электропроводки. [3] [4] Медный провод используется в производстве электроэнергии , передачи электроэнергии , распределения электроэнергии , телекоммуникаций , электроники схемы, и бесчисленное множество типов электрооборудования . [5] Медь и ее сплавы также используются для электрических контактов . Электропроводка в зданиях - самый важный рынок для медной промышленности. [6] Примерно половина всей добываемой меди используется для производства электрических проводов и кабельных жил. [5]

Свойства меди [ править ]

Электропроводность [ править ]

Электропроводность - это мера того, насколько хорошо материал переносит электрический заряд . Это важное свойство в системах электропроводки. Медь имеет самый высокий рейтинг электропроводности из всех недрагоценных металлов : удельное электрическое сопротивление меди = 16,78 нОм • м при 20 ° C. Особо чистая бескислородная электронная (OFE) медь примерно на 1% больше проводимости (т. Е. Достигает минимум 101% IACS). [7] [8]

Теория металлов в их твердом состоянии [9] помогает объяснить необычно высокую электропроводность меди. В атоме меди крайняя 4s энергетическая зона или зона проводимости заполнена только наполовину, поэтому многие электроны способны переносить электрический ток . Когда к медному проводу прикладывают электрическое поле, электронная проводимость ускоряется по направлению к электроположительному концу, создавая ток. Эти электроны сталкиваются с сопротивлением прохождению из-за столкновения с примесными атомами, вакансиями, ионами решетки и дефектами. Среднее расстояние, пройденное между столкновениями, определяемое как " средний свободный пробег"", обратно пропорционально удельному сопротивлению металла. Уникальность меди заключается в ее большой длине свободного пробега (примерно 100 атомных расстояний при комнатной температуре). Эта длина свободного пробега быстро увеличивается по мере охлаждения меди. [10]

Из-за своей превосходной проводимости отожженная медь стала международным стандартом, с которым сравнивают все другие электрические проводники. В 1913 году Международная электротехническая комиссия определила проводимость технически чистой меди в своем Международном стандарте отожженной меди как 100% IACS = 58,0 МС / м при 20 ° C, снижаясь на 0,393% / ° C. [7] [8] Поскольку коммерческая чистота улучшилась за последнее столетие, медные проводники, используемые в строительстве, часто немного превышают 100% -ный стандарт IACS. [11]

Основным сортом меди, используемой в электротехнике, является медь с твердой электролитической смолой (ETP) ( обозначение CW004A или ASTM C11040). Эта медь имеет чистоту не менее 99,90% и электрическую проводимость не менее 101% IACS. Медь ETP содержит небольшой процент кислорода (от 0,02 до 0,04%). Если потребности высокой проводимости меди , чтобы быть приварены или припаяны или использоваться в восстановительной атмосфере, то бескислородная медь (CW008A или ASTM обозначение C10100) может быть использована. [12]

Некоторые электропроводящие металлы имеют меньшую плотность, чем медь, но требуют большего поперечного сечения для протекания того же тока и могут быть непригодны для использования, когда ограниченное пространство является основным требованием. [10] [4]

Алюминий имеет 61% проводимости меди. [13] Площадь поперечного сечения алюминиевого проводника должна быть на 56% больше, чем у медного, при той же токонесущей способности. Необходимость увеличения толщины алюминиевой проволоки ограничивает ее использование во многих приложениях [4], например, в небольших двигателях и автомобилях. Однако в некоторых приложениях, таких как воздушные кабели для передачи электроэнергии , преобладает алюминий, а медь используется редко. [ необходима цитата ]

Серебро , драгоценный металл , является единственным металлом с более высокой электропроводностью, чем медь. Электропроводность серебра составляет 106% от проводимости отожженной меди по шкале IACS, а удельное электрическое сопротивление серебра = 15,9 нОм • м при 20 ° C. [14] [15] Высокая стоимость серебра в сочетании с его низкой прочностью на растяжение ограничивает его использование в специальных областях, таких как покрытие стыков и скользящих контактных поверхностей, а также покрытие проводов в высококачественных коаксиальных кабелях, используемых на частотах выше 30 МГц.

Прочность на растяжение [ править ]

Разъемы F, прикрепленные к коаксиальным кабелям, используются для подключения телевизионной антенны и спутниковой антенны к телевизору или приставке.

Прочность на растяжение измеряет силу, необходимую для того, чтобы тянуть такой объект, как веревка, проволока или структурная балка, до точки, где он разрывается. Прочность материала на разрыв - это максимальное значение растягивающего напряжения, которое он может выдержать перед разрушением.

Более высокая прочность на растяжение меди (200–250 Н / мм 2 в отожженном состоянии) по сравнению с алюминием (100 Н / мм 2 для обычных проводниковых сплавов [16] ) - еще одна причина, по которой медь широко используется в строительной промышленности. Высокая прочность меди противостоит растяжению, опусканию шеи, ползучести, царапинам и разрывам и, таким образом, также предотвращает отказы и перерывы в работе. [17] Медь намного тяжелее алюминия для проводников с одинаковой токонесущей способностью, поэтому высокая прочность на растяжение компенсируется ее увеличенным весом.

Пластичность [ править ]

Пластичность - это способность материала деформироваться под действием растягивающего напряжения . Это часто характеризуется способностью материала вытягиваться в проволоку . Пластичность особенно важна в металлообработке, потому что материалы, которые трескаются или ломаются под действием напряжения, не могут быть обработаны молотком, прокатаны или вытянуты (волочение - это процесс, в котором для растяжения металла используются силы растяжения).

Медь имеет более высокую пластичность, чем другие металлические проводники, за исключением золота и серебра. [18] Из-за высокой пластичности меди ее легко сокращать до диаметров с очень жесткими допусками. [19]

Сочетание прочности и пластичности [ править ]

Обычно чем прочнее металл, тем он менее податлив. С медью дело обстоит иначе. Уникальное сочетание высокой прочности и высокой пластичности делает медь идеальным вариантом для электромонтажных систем. Например, в распределительных коробках и на концах медь можно сгибать, скручивать и тянуть без растяжения и разрушения. [17]

Сопротивление ползучести [ править ]

Ползучесть - это постепенная деформация материала из-за постоянного расширения и сжатия в условиях «нагрузки, холостого хода». Этот процесс отрицательно сказывается на электрических системах: выводы могут ослабнуть, что приведет к нагреву соединений или возникновению опасной дуги.

Медь обладает отличными характеристиками ползучести, что сводит к минимуму расшатывание соединений. Для других металлических проводников, которые ползут, требуется дополнительное обслуживание для периодической проверки клемм и обеспечения того, чтобы винты оставались затянутыми, чтобы предотвратить искрение и перегрев. [17]

Коррозионная стойкость [ править ]

Коррозия - это нежелательное разрушение и ослабление материала из-за химических реакций. Медь обычно противостоит коррозии от влаги, влажности, промышленных загрязнений и других атмосферных воздействий. Однако любые коррозионные оксиды, хлориды и сульфиды, которые образуются на меди, обладают некоторой проводимостью. [13] [17]

Во многих условиях применения медь имеет более высокий гальванический ряд, чем другие обычные конструкционные металлы, а это означает, что медная проволока менее подвержена коррозии во влажных условиях. Однако любые другие анодные металлы, контактирующие с медью, будут подвержены коррозии, так как они по существу будут принесены в жертву меди.

Коэффициент теплового расширения [ править ]

Металлы и другие твердые материалы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Это нежелательное явление в электрических системах. Медь имеет низкий коэффициент теплового расширения для электропроводящего материала. Алюминий, альтернативный общий проводник, при повышении температуры расширяется почти на треть больше, чем медь. Эта более высокая степень расширения, наряду с более низкой пластичностью алюминия, может вызвать проблемы с электричеством при неправильной установке болтовых соединений. При использовании надлежащего оборудования, такого как соединения с пружинным давлением и чашеобразные или разрезные шайбы на стыке, можно создать алюминиевые соединения, которые по качеству сопоставимы с медными соединениями. [13]

Теплопроводность [ править ]

Теплопроводность - это способность материала проводить тепло. В электрических системах высокая теплопроводность важна для отвода отработанного тепла, особенно на выводах и соединениях. Медь имеет на 60% более высокий рейтинг теплопроводности, чем алюминий [17], поэтому она лучше способна уменьшить тепловые точки перегрева в системах электропроводки. [10] [20]

Паяемость [ править ]

Пайка - это процесс, при котором два или более металла соединяются вместе в процессе нагрева. Это желательное свойство в электрических системах. Медь легко припаяна, чтобы при необходимости сделать надежные соединения.

Легкость установки [ править ]

Прочность, твердость и гибкость меди позволяют легко работать с ней. Медную проводку можно легко и просто установить без специальных инструментов, шайб, косичек или соединений. Его гибкость позволяет легко соединяться, а его твердость помогает надежно удерживать соединения на месте. Он обладает хорошей прочностью для протягивания проволоки через узкие места («протягивание»), включая кабелепроводы. Его можно легко согнуть или скрутить, не ломаясь. Он может быть снят и отключен во время установки или обслуживания с гораздо меньшей опасностью порезов или поломок. И его можно подключить без использования специальных проушин и фитингов. Сочетание всех этих факторов позволяет электрикам легко устанавливать медный провод. [17] [21]

Типы [ править ]

Твердые и многожильные [ править ]

Дополнительная информация: Проволока § Формы проволоки
Скрученный медный шнур лампы, калибр 16

Сплошная проволока состоит из одной жилы медной металлической проволоки, оголенной или окруженной изолятором. Одножильные медные проводники обычно используются в качестве магнитной проволоки в двигателях и трансформаторах. Они относительно жесткие, нелегко изгибаются и обычно устанавливаются в постоянных, редко обслуживаемых и низкоэластичных приложениях.

Многожильный провод состоит из группы медных проводов, скрученных или скрученных вместе. Многожильный провод более гибкий и его проще в установке, чем большой одножильный провод того же сечения. Скрутка увеличивает срок службы проволоки в приложениях с вибрацией. Определенное поперечное сечение многожильного проводника дает ему по существу те же характеристики сопротивления, что и одножильному проводнику, но с дополнительной гибкостью. [22]

Кабель [ править ]

Дополнительная информация: Электрический кабель

Медный кабель состоит из двух или более медных проводов, идущих рядом и связанных, скрученных или скрученных вместе, чтобы образовать единый узел. Электрические кабели можно сделать более гибкими, скручивая провода.

Медные провода в кабеле могут быть оголенными или могут быть покрыты гальваническим покрытием для уменьшения окисления тонким слоем другого металла, чаще всего олова, но иногда золота или серебра . Покрытие может продлить срок службы провода и облегчить пайку . Витая пара и коаксиальные кабели предназначены для подавления электромагнитных помех, предотвращения излучения сигналов и обеспечения линий передачи с определенными характеристиками. Экранированные кабели заключены в фольгу или проволочную сетку.

Приложения [ править ]

Электролитически вязкая пека (ETP) медь, медь высокой чистоты, содержащая кислород в качестве легирующего агента, представляет собой основную часть применения в электрических проводниках из-за ее высокой электропроводности и улучшенной способности к отжигу . ЕТР медь используется для передачи электроэнергии , распределения электроэнергии и телекоммуникаций . [5] Общие применения включают строительный провод, обмотки двигателя, электрические кабели и шины . Бескислородная медь используется для предотвращения водородного охрупчивания при большом количествехолодные работы необходимы и для приложений, требующих более высокой пластичности (например, телекоммуникационный кабель ). Когда возникает проблема водородного охрупчивания и не требуется низкое удельное электрическое сопротивление, к меди может быть добавлен фосфор . [10]

Для некоторых применений проводники из медного сплава предпочтительнее чистой меди, особенно когда требуются более высокая прочность или улучшенные свойства стойкости к истиранию и коррозии . Однако по сравнению с чистой медью преимущества медных сплавов в более высокой прочности и коррозионной стойкости компенсируются их более низкой электропроводностью. Инженеры-конструкторы взвешивают преимущества и недостатки различных типов проводов из меди и медных сплавов при определении того, какой тип выбрать для конкретного электрического применения. Примером проводника из медного сплава является медно- кадмиевый провод, который используется для электрификации железных дорог в Северной Америке. [5]В Великобритании BPO (позже Post Office Telecommunications ) использовало кадмиево-медные воздушные линии с 1% кадмия для дополнительной прочности; для местных линий 40 фунтов / милю (диаметр 1,3 мм) и для платных линий 70 фунтов / милю (1,7 мм). [23]

Некоторые из основных рынков применения медных проводов приведены ниже.

Электропроводка [ править ]

Кабель с медной оболочкой с минеральной изоляцией (пиро).

Электропроводка распределяет электроэнергию внутри жилых, коммерческих или промышленных зданий, передвижных домов, транспортных средств для отдыха, лодок и подстанций при напряжении до 600 В. Толщина провода определяется требованиями к электрическому току в сочетании с безопасными рабочими температурами. Для меньших диаметров используется сплошная проволока; более толстые диаметры скручены для обеспечения гибкости. Типы проводов включают неметаллический / неметаллический коррозионно-стойкий кабель (два или более изолированных проводника с неметаллической внешней оболочкой), армированный кабель или кабель BX (кабели окружены гибким металлическим корпусом), кабель с металлической оболочкой, кабель служебного входа, подземный питающий кабель, кабель TC, огнестойкий кабель и кабель с минеральной изоляцией, включаяКабель с минеральной изоляцией и медью . [24] Медь обычно используется для изготовления проволоки из-за ее проводимости, прочности и надежности. В течение всего срока службы системы электропроводки здания медь также может быть наиболее экономичным проводником.

Медь, используемая в строительной проволоке, имеет рейтинг проводимости 100% IACS [8] [25] или выше. Медный строительный провод требует меньшей изоляции и может быть проложен в трубопроводах меньшего размера, чем при использовании проводов с более низкой проводимостью. Кроме того, в один кабелепровод может поместиться больше медного провода, чем проводов с более низкой проводимостью. Это большее «заполнение проводами» является особым преимуществом при изменении или расширении системы. [17]

Строительная медная проволока совместима с латунными и качественными винтами с покрытием. Провод обеспечивает соединения, которые не подвержены коррозии или ползучести. Однако он несовместим с алюминиевым проводом или разъемами. Если два металла соединяются, может возникнуть гальваническая реакция. Анодная коррозия во время реакции может разрушить алюминий. Вот почему большинство производителей бытовой техники и электрического оборудования используют медные подводящие провода для подключения к системам электропроводки зданий. [21]

Кабель питания 5G16 (5-жильный, зелено-желтый провод заземления, 16мм 2 .

Под "полностью медной" проводкой в ​​зданиях понимаются здания, в которых внутреннее электроснабжение осуществляется исключительно по медной проводке. В домах, полностью выполненных из меди, медные проводники используются в панелях автоматических выключателей , разветвленной проводке (к розеткам, выключателям, осветительным приборам и т. Кондиционеры). [26]

Попытки заменить медь алюминием в строительной проволоке были свернуты в большинстве стран, когда было обнаружено, что алюминиевые соединения постепенно ослабляются из-за присущей им медленной ползучести в сочетании с высоким удельным сопротивлением и тепловыделением при окислении алюминия в местах соединения. Подпружиненные контакты в значительной степени облегчили эту проблему с алюминиевыми проводниками в строительной проволоке, но некоторые строительные нормы по-прежнему запрещают использование алюминия.

Для размеров ответвлений практически вся основная проводка для освещения, розеток и выключателей выполняется из меди. [17] Сегодня рынок алюминиевой строительной проволоки в основном ограничен крупными сечениями, используемыми в цепях питания. [27]

В правилах электропроводки указаны допустимые значения тока для проводов стандартных размеров. Номинальный ток проводника варьируется в зависимости от размера, максимально допустимой температуры и условий эксплуатации проводника. Проводники, используемые в областях, где холодный воздух может свободно циркулировать вокруг проводов, обычно могут пропускать больший ток, чем провод небольшого размера, заключенный в подземный трубопровод с множеством подобных проводников, примыкающих к нему. Практические температурные характеристики изолированных медных проводников в основном связаны с ограничениями изоляционного материала или температурного режима подключенного оборудования.

Проводка связи [ править ]

Кабель витая пара [ править ]

Кабельная витая пара - самый популярный сетевой кабель, который часто используется в сетях передачи данных для соединений короткой и средней длины (до 100 метров или 328 футов). [28] Это связано с относительно более низкой стоимостью по сравнению с оптоволоконным и коаксиальным кабелем.

Кабели неэкранированной витой пары (UTP) являются основным типом кабелей для использования в телефонных сетях. В конце 20-го века UTP стали наиболее распространенным кабелем в компьютерных сетевых кабелях, особенно в качестве соединительных кабелей или временных сетевых соединений. [29] Они все чаще используются в видеоприложениях, в первую очередь в камерах видеонаблюдения.

Кабели статического давления UTP, которые проходят над потолками и внутри стен, используют сплошную медную жилу для каждого проводника, что позволяет кабелю сохранять свою форму при изгибе. В коммутационных кабелях, которые соединяют компьютеры с настенными панелями, используется многожильный медный провод, поскольку предполагается, что они будут изгибаться в течение всего срока службы. [28]

UTP - лучшие из имеющихся симметричных линейных проводов. Однако их проще всего использовать. Когда возникают проблемы с помехами и безопасностью, часто используется экранированный или оптоволоконный кабель . [28]

Кабели UTP включают: кабель категории 3 , в настоящее время минимальное требование FCC (США) для каждого телефонного соединения; Кабель категории 5e , улучшенные пары 100 МГц для работы Gigabit Ethernet (1000Base-T); и кабель категории 6 , где каждая пара работает на частоте 250 МГц для повышения производительности 1000Base-T. [29] [30]

Кабель Ethernet Cat5e с витыми парами медных проводов.

В сетях с медными витыми парами сертификация медных кабелей достигается посредством серии тщательных испытаний в соответствии со стандартами Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA) или Международной организации по стандартизации (ISO).

Коаксиальный кабель [ править ]

Коаксиальные кабели широко использовались в компьютерных системах мэйнфреймов и были первым типом основных кабелей, используемых для локальных сетей ( LAN ). Распространенные применения коаксиального кабеля сегодня включают компьютерные сети (Интернет) и соединения для передачи данных КИП, распределение видео и кабельного телевидения , радио- и микроволновую передачу, а также фидеры, соединяющие радиопередатчики и приемники с их антеннами . [31]

Полужесткий коаксиальный кабель для передачи микроволн

В то время как коаксиальные кабели могут проходить на большие расстояния и имеют лучшую защиту от электромагнитных помех, чем витые пары, с коаксиальными кабелями труднее работать, и их труднее проложить из офисов в коммутационный шкаф. По этим причинам в настоящее время его обычно заменяют менее дорогими кабелями UTP или волоконно-оптическими кабелями для большей пропускной способности. [28]

Сегодня многие компании кабельного телевидения все еще используют коаксиальные кабели в домах. Однако эти кабели все чаще подключаются к волоконно-оптической системе передачи данных за пределами дома. В большинстве систем управления зданием используются проприетарные медные кабели, как и в системах пейджинга / аудиосистемы. Системы контроля безопасности и входа по-прежнему часто зависят от меди, хотя также используются оптические кабели. [32]

Структурированная проводка [ править ]

Большинство телефонных линий могут передавать голос и данные одновременно. Прецифровая четырехъядерная телефонная проводка в домах не может удовлетворить потребности в связи с несколькими телефонными линиями, Интернет-услугами, видеосвязью, передачей данных, факсимильными аппаратами и службами безопасности. Перекрестные помехи , статические помехи, неслышимые сигналы и прерывание обслуживания - распространенные проблемы с устаревшей проводкой. Компьютеры, подключенные к устаревшей коммуникационной проводке, часто плохо работают в Интернете.

« Структурированная проводка » - это общий термин для локальной проводки 21 века для высокопроизводительных систем телефона, видео, передачи данных, безопасности, управления и развлечений. Установки обычно включают центральную распределительную панель, на которой выполняются все подключения, а также розетки с выделенными соединениями для телефона, данных, ТВ и аудиоразъемы.

Структурированная проводка позволяет компьютерам обмениваться данными друг с другом без ошибок и на высоких скоростях, одновременно сопротивляясь помехам между различными электрическими источниками, такими как бытовые приборы и внешние сигналы связи. Сетевые компьютеры могут одновременно использовать высокоскоростные Интернет-соединения. Структурированная проводка также может соединять компьютеры с принтерами , сканерами , телефонами , факсами и даже домашними системами безопасности и домашним развлекательным оборудованием.

Гнездовой разъем для коаксиального кабеля.

Четырехэкранированный коаксиальный кабель RG-6 может передавать большое количество телеканалов одновременно. Схема разводки звездой, когда проводка к каждому разъему простирается до центрального распределительного устройства, способствует гибкости услуг, идентификации проблем и лучшему качеству сигнала. Этот узор имеет преимущества перед петлями гирляндной цепи. Доступны инструменты, советы и методы для сетевых систем электропроводки с использованием витых пар, коаксиальных кабелей и разъемов для каждой из них. [33] [34]

Структурированная проводка конкурирует с беспроводными системами в домах. Хотя беспроводные системы, безусловно, имеют преимущества удобства, они также имеют недостатки по сравнению с системами с медным проводом: более высокая пропускная способность систем, использующих проводку категории 5e, обычно поддерживает более чем в десять раз скорость беспроводных систем для более быстрых приложений передачи данных и большего количества каналов для видео приложений. В качестве альтернативы беспроводные системы представляют собой угрозу безопасности, поскольку они могут передавать конфиденциальную информацию непреднамеренным пользователям через аналогичные приемные устройства. Беспроводные системы более восприимчивы к помехам от других устройств и систем, что может снизить производительность. [35] Определенные географические районы и некоторые здания могут быть неподходящими для беспроводной установки, так же как в некоторых зданиях могут возникнуть трудности с прокладкой проводов.

Распределение мощности [ править ]

Сечение медного высоковольтного кабеля на 400 кВ
Медь широко используется в распределительных шинах из-за ее высокой проводимости.

Распределение электроэнергии - это заключительный этап поставки электроэнергии для конечного использования. Система распределения электроэнергии передает электроэнергию от системы передачи к потребителям.

Силовые кабели используются для передачи и распределения электроэнергии на открытом воздухе или внутри зданий. Доступна подробная информация о различных типах силовых кабелей. [36]

Медь является предпочтительным проводником для подземных линий электропередачи, работающих при высоких и сверхвысоких напряжениях до 400 кВ. Преобладание медных подземных систем связано с их более высокой объемной электрической и теплопроводностью по сравнению с другими проводниками. Эти полезные свойства медных проводников экономят пространство, сводят к минимуму потери мощности и поддерживают более низкие температуры кабеля. [ необходима цитата ]

Медь продолжает преобладать в линиях низкого напряжения в шахтах и ​​подводных установках, а также в электрических железных дорогах, подъемниках и других наружных системах. [5]

Алюминий, сам по себе или армированный сталью, является предпочтительным проводником для воздушных линий электропередачи из-за его меньшего веса и более низкой стоимости. [5]

Проводники бытовой техники [ править ]

Проводники бытовых приборов и приборов изготавливаются из многожильного мягкого провода, который может быть лужен для пайки или идентификации фаз. В зависимости от нагрузки изоляция может быть из ПВХ, неопрена, этиленпропилена, полипропиленового наполнителя или хлопка. [5]

Автомобильные кондукторы [ править ]

Медная проводка достаточно прочна, чтобы оставаться на месте в автомобильном генераторе переменного тока , подвергаясь постоянной вибрации и механическим ударам.

Автомобильные проводники требуют изоляции, устойчивой к повышенным температурам, нефтепродуктам, влажности, огню и химическим веществам. ПВХ, неопрен и полиэтилен - самые распространенные изоляторы. Диапазон потенциалов от 12 В для электрических систем до от 300 В до 15 000 В для приборов, освещения и систем зажигания. [36]

Магнитный провод [ править ]

Основная статья: Магнитный провод

Магнитный провод или обмоточный провод используется в обмотках электродвигателей , трансформаторов , индукторов , генераторов , наушников , катушек громкоговорителей , позиционеров жестких дисков, электромагнитов и других устройств. [5] [10]

Чаще всего магнитный провод состоит из полностью отожженной, электролитически очищенной меди, чтобы обеспечить более тесную намотку при изготовлении электромагнитных катушек. Провод покрыт целым рядом полимерных изоляционных материалов, включая лак , а не более толстым пластиком или другими типами изоляции, обычно используемыми для электрических проводов. [5] Бескислородные сорта меди высокой чистоты используются для высокотемпературных применений в восстановительной атмосфере или в двигателях или генераторах, охлаждаемых газообразным водородом.

Затворы для медных кабелей [ править ]

Затвор медного сращивания определяется как корпус и связанное с ним оборудование, которое предназначено для восстановления механической целостности и целостности окружающей среды одного или нескольких медных кабелей, входящих в корпус и обеспечивающих некоторую внутреннюю функцию для сращивания, заделки или межсоединения. [37]

Типы закрытий [ править ]

Как указано в документе GR-3151 с отраслевыми требованиями Telcordia , существует две основные конфигурации укупорочных средств: стыковые укупорочные средства и линейные укупорочные средства. Стыковые затворы позволяют кабелям входить в затвор только с одного конца. Эта конструкция также может называться закрытием купола. Эти затворы можно использовать в различных приложениях, включая сращивание ответвлений. Встроенные затворы обеспечивают ввод кабелей на обоих концах затвора. Их можно использовать в различных приложениях, включая сращивание ответвлений и доступ к кабелям. Встроенные укупорочные средства также могут использоваться в стыковой конфигурации, ограничивая доступ кабеля к одному концу укупорочного средства.

Замыкание медных стыков определяется функциональными характеристиками конструкции и, по большей части, не зависит от конкретных сред или приложений развертывания. В настоящее время Telcordia определила два типа медных крышек:

  1. Экологически закрытые затворы (ESC)
  2. Укупорочные средства для свободного дыхания (FBC)

ESC обеспечивают все характеристики и функции, ожидаемые от типичного затвора сращивания в кожухе, который предотвращает проникновение жидкости и пара во внутреннее пространство затвора. Это достигается за счет использования системы защиты от воздействия окружающей среды, такой как резиновые прокладки или термоплавкие клеи. Некоторые ESC используют сжатый воздух, чтобы не допустить попадания влаги в крышку.

FBC обладают всеми характеристиками и функциями, ожидаемыми от типичного затвора для стыков, который предотвращает проникновение ветрового дождя, пыли и насекомых. Однако такое закрытие обеспечивает свободный обмен воздуха с окружающей средой. Следовательно, возможно образование конденсата внутри укупорочного средства. Таким образом, необходимо обеспечить соответствующий дренаж, чтобы предотвратить скопление воды внутри укупорочного средства.

Будущие тенденции [ править ]

В индукционной плите используется несколько медных змеевиков.

Медь по-прежнему будет преобладающим материалом в большинстве электрических проводов, особенно там, где важен размер помещения. [3] Автомобильная промышленность на протяжении десятилетий рассматривала возможность использования проволоки меньшего диаметра в определенных областях применения. Многие производители начинают использовать медные сплавы, такие как медно-магниевый (CuMg), что позволяет изготавливать провода меньшего диаметра с меньшим весом и улучшенными характеристиками проводимости. Специальные сплавы, такие как медь-магний, все чаще используются в автомобильной, аэрокосмической и оборонной промышленности. [38]

Ожидается, что в связи с необходимостью увеличения скорости передачи высокоскоростных сигналов голоса и данных качество поверхности медного провода будет улучшаться. Ожидается, что спрос на лучшую способность к вытяжке и движение к «нулевым» дефектам в медных проводниках сохранится.

Минимальные требования к механической прочности для магнитной проволоки могут развиваться, чтобы улучшить формуемость и предотвратить чрезмерное растяжение проволоки во время высокоскоростных операций наматывания. [ необходима цитата ]

Маловероятно, что стандарты чистоты медных проводов превысят текущее минимальное значение 101% IACS. Хотя медь 6 девяток (чистота 99,9999%) производилась в небольших количествах, она чрезвычайно дорога и, вероятно, не нужна для большинства коммерческих приложений, таких как магниты, телекоммуникации и строительный провод. Электропроводность меди 6 девяток и меди 4 девяток (чистота 99,99%) почти одинакова при температуре окружающей среды, хотя медь более высокой чистоты имеет более высокую проводимость при криогенных температурах. Следовательно, при некриогенных температурах медь 4-девятки, вероятно, останется доминирующим материалом для большинства промышленных проводов. [3]

Кража [ править ]

См. Также: Кража металла
Мировые цены на медь с 1986 по 2011 гг.

Во время товарного бума 2000-х годов цены на медь во всем мире росли [39], что увеличивало стимул для преступников воровать медь из кабелей электроснабжения и связи. [40] [41] [42]

См. Также [ править ]

  • Магнитный провод
  • Отжиг при коротком замыкании
  • Сертификация медного кабеля
  • Сульфид меди
  • Алюминиевый провод с медным покрытием
  • Сталь плакированная медью
  • Цинкование
  • Кабель с минеральной изоляцией и медной оболочкой
  • Пассивация (химия)
  • Паяемость

Ссылки [ править ]

  1. ^ Sturgeon, W., 1825, Улучшенный электромагнитный аппарат, Пер. Королевское общество искусств, производства и торговли (Лондон) 43: стр. 37–52, цитируется в Miller, TJE, 2001, «Электронное управление машинами с коммутируемым сопротивлением», Newnes , p. 7. ISBN  0-7506-5073-7
  2. ^ Виндельспехт, Майкл, 2003, Новаторские научные эксперименты, изобретения и открытия XIX века, XXII, издательская группа Greenwood, ISBN 0-313-31969-3 
  3. ^ a b c d Pops, Horace, 2008, Обработка проволоки из древности в будущее, Wire Journal International, июнь, стр 58-66
  4. ^ a b c «Металлургия медной проволоки» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 01.09.2013 . Проверено 7 июня 2013 .
  5. ^ a b c d e f g h i Джозеф, Гюнтер, 1999, Медь: торговля, производство, использование и состояние окружающей среды, под редакцией Кундига, Конрада Дж. А., ASM International Vol. 2.03, Электрические проводники
  6. ^ «Медь, химический элемент - обзор, открытие и наименование, физические свойства, химические свойства, встречаемость в природе, изотопы» . Chemistryexplained.com. Архивировано 16 июня 2013 года . Проверено 1 июня 2013 .
  7. ^ а б «Международный стандарт отожженной меди; Центр ресурсов неразрушающего контроля» . Ndt-ed.org. Архивировано из оригинала на 2013-05-23 . Проверено 7 июня 2013 .
  8. ^ a b c Таблицы из медной проволоки; Циркуляр Бюро стандартов; № 31; С.В. Страттон, директор; Министерство торговли США; 1914 г.
  9. ^ Мотт, Н.Ф. и Джонс, Х., 1958, Теория свойств металлов и сплавов, Dover Publications
  10. ↑ a b c d e Pops, Horace, 1995, Physical Metallurgy of Electrical Conductors, in Color Wire Handbook, Volume 3: Principles and Practice, The Wire Association International, pp. 7-22.
  11. ^ Медные строительные проволочные системы. Архивировано 24 мая 2013 г. в Wayback Machine , Copper Development Association, Inc.
  12. ^ «Медь - Свойства и применение» . Copperinfo.co.uk. Архивировано из оригинала на 2013-07-20 . Проверено 1 июня 2013 .
  13. ^ a b c «VTI: алюминий против меди: проводники в низковольтных трансформаторах сухого типа» . Vt-inc.com. 2006-08-29. Архивировано из оригинала на 2012-07-08 . Проверено 1 июня 2013 .
  14. ^ Weast, Роберт К. & Шелби, Сэмюэл М. Справочник по химии и физике, 48издание, Огайо: The Chemical Rubber Co. 1967-1968: F-132
  15. ^ WF Gale; TC Totemeir, ред. (2004), Справочник по металлам Smithells (8-е изд.), Elsevier Butterworth Heinemann Co. и ASM International, ISBN 0-7506-7509-8
  16. ^ "Разработка проводника из алюминиевого сплава с высокой электропроводностью и контролируемым пределом прочности на разрыв и удлинением" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 28 марта 2014 года . Проверено 7 июня 2013 .
  17. ^ a b c d e f g h "Электрооборудование: Строительный провод - Медные строительные проводные системы" . Copper.org. 2010-08-25. Архивировано 24 мая 2013 года . Проверено 1 июня 2013 .
  18. ^ Рич, Джек К., 1988, Материалы и методы скульптуры. Courier Dover Publications. п. 129. ISBN 0-486-25742-8 , https://books.google.com/?id=hW13qhOFa7gC 
  19. ^ Справочник по цветной проволоке, Том 3: Принципы и практика, Международная ассоциация проводов
  20. ^ Попс, Гораций; Важность проводника и контроль его свойств для применения в магнитных проволоках, Справочник по цветной проволоке, Том 3: Принципы и практика, Международная ассоциация проводов, стр. 37-52.
  21. ^ a b "Электрооборудование: Строительный провод - медь, лучшая покупка" . Copper.org. 2010-08-25. Архивировано 25 мая 2013 года . Проверено 1 июня 2013 .
  22. ^ «Мудрость провода: выбор проводников» (PDF) . Аникстер. Архивировано (PDF) из оригинала на 2017-01-09 . Проверено 1 июня 2013 .
  23. ^ Телефония от TE Herbert & WS Procter, Том 1 P1110 (1946, Питмен, Лондон)
  24. ^ Медная строительная проволока, Справочник по изделиям из меди / латуни / бронзы, Публикация CDA 601/0, Ассоциация разработчиков меди
  25. ^ Международный стандарт отожженной меди; Центр ресурсов неразрушающего контроля; «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2013-05-23 . Проверено 7 июня 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  26. ^ "Приложения: Телекоммуникации - Медная проводка" . Copper.org. 2010-08-25. Архивировано из оригинала на 2013-05-28 . Проверено 1 июня 2013 .
  27. ^ Дэвис, Джозеф Р., Медь и медные сплавы, ASM International. Справочник комитета, стр. 155-156
  28. ^ a b c d "Сеть +, Модуль 3 - Физическая сеть" . Lrgnetworks.com. Архивировано 25 апреля 2012 года . Проверено 1 июня 2013 .
  29. ^ a b «Выбор коаксиального кабеля и витой пары» . .electronicproducts.com. Архивировано из оригинала на 2013-11-05 . Проверено 1 июня 2013 .
  30. ^ «Эволюция медных кабельных систем от Cat5 до Cat5e до Cat6» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 14 марта 2013 года. www.panduit.com
  31. ^ Ван Дер Бургт, Мартин Дж., 2011, «Коаксиальные кабели и приложения». Belden. п. 4. Проверено 11 июля 2011 г., «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 28 июля 2011 года . Проверено 11 июля 2011 . CS1 maint: archived copy as title (link)
  32. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 11.11.2011 . Проверено 18 ноября 2011 . CS1 maint: archived copy as title (link)
  33. ^ «Приложения: Телекоммуникации - Коммуникационная проводка для современных домов» . Copper.org. 2010-08-25. Архивировано 2 мая 2013 года . Проверено 1 июня 2013 .
  34. ^ «Приложения: Телекоммуникации - Инфраструктура проводки для дома» . Copper.org. 2010-08-25. Архивировано 4 мая 2013 года . Проверено 1 июня 2013 .
  35. ^ Структурированная проводка для современных домов (CD-ROM), Ассоциация развития меди, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США
  36. ^ a b « Электрические провода и кабели», брошюра 0001240, Cobre Cerrillos SA, Сантьяго, Чили; Технический бюллетень Cocessa, Каталог электрических проводов 751, MADECO, 1990
  37. ^ GR-3151-CORE, Общие требования к медным затворам для стыков, Архивировано 4 марта 2016 года на Wayback Machine Telcordia.
  38. ^ "Проволока из медно-магниевого сплава C18661 (CMG1)" . Фиск (сайт) . Fisk Alloy, Inc. Архивировано 18 декабря 2012 года . Проверено 19 марта 2013 года .
  39. ^ «Исторические цены на медь, история цен на медь» . Dow-futures.net. 22 января 2007. Архивировано из оригинала 12 мая 2010 года . Проверено 1 мая 2010 года .
  40. ^ Беринато, Скотт (2007-02-01). «Кража меди: Эпидемия воровства металлов» . CSO Online . Архивировано из оригинала на 2 февраля 2014 года . Проверено 19 января 2014 .
  41. ^ «Кража меди угрожает критической инфраструктуре США» . Федеральное бюро расследований . 15 сентября 2005 года Архивировано из оригинала 14 октября 2012 года . Проверено 24 января 2014 года .
  42. ^ «4 пожара в домах и сотни домов без электричества после того, как наведена подстанция» . metaltheftscotland.org.uk . 29 ноября 2013. Архивировано из оригинала 7 июля 2013 года . Проверено 24 января 2014 года .