Materiale conductoare in instalatii electrice

Firele din cupru, aluminiu, aliajele acestora si fier (otel) sunt folosite ca piese conductoare in instalatiile electrice.

Cuprul este unul dintre cele mai bune materiale conductoare. Densitatea cuprului la 20 ° C 8,95 g / cm3, punctul de topire 1083 ° C. Cuprul este ușor activ din punct de vedere chimic, dar se dizolvă ușor în acid azotic și se dizolvă în acizi clorhidric și sulfuric diluați numai în prezența oxidanților (oxigen). În aer, cuprul devine rapid acoperit cu un strat subțire de oxid de culoare închisă, dar această oxidare nu pătrunde adânc în metal și servește ca protecție împotriva coroziunii ulterioare. Cuprul se pretează bine la forjare și laminare fără încălzire.

Pentru producerea de fire electrice lingouri de cupru electrolitic aplicate care conțin 99,93% cupru pur.

Conductivitatea electrică a cuprului depinde foarte mult de cantitatea și tipul de impurități și, într-o măsură mai mică, de tratamentul mecanic și termic. Rezistența cuprului la 20 ° C este de 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m.

Pentru producerea firelor se folosește cupru moale, semidur sau dur cu o greutate specifică de 8,9, 8,95 și respectiv 8,96 g/cm.3.

Cuprul din aliaje cu alte metale este utilizat pe scară largă pentru producția de piese sub tensiune... Următoarele aliaje sunt cele mai utilizate.

Alama - un aliaj de cupru cu zinc, cu un conținut de cel puțin 50% cupru în aliaj, cu adaosuri de alte metale. Rezistenţă alamă 0,031 — 0,079 ohm x mm2 / m. Distingeți alamă - alamă roșie cu un conținut de cupru de peste 72% (are plasticitate ridicată, proprietăți anticorozive și anti-fricțiune) și alamă specială cu adaos de aluminiu, staniu, plumb sau mangan.

Contact din alamă

Bronz - un aliaj de cupru și staniu cu aditivi din diferite metale. În funcție de conținutul principalului component al bronzului din aliaj, ele se numesc staniu, aluminiu, siliciu, fosfor, cadmiu. Rezistența bronzului 0,021 — 0,052 ohm x mm2/m.

Alama și bronzurile se disting prin proprietăți mecanice și fizico-chimice bune. Sunt ușor de prelucrat prin turnare și presiune, rezistente la coroziunea atmosferică.

Aluminiu — din punct de vedere al calităților sale, al doilea material conductor după cupru. Punct de topire 659,8 ° C. Densitatea aluminiului la 20 ° — 2,7 g / cm3... Aluminiul este ușor de turnat și funcționează bine. La o temperatură de 100 - 150 ° C, aluminiul este forjat și ductil (poate fi rulat în foi de până la 0,01 mm grosime).

Conductivitatea electrică a aluminiului depinde foarte mult de impurități și puțin de tratamentul mecanic și termic. Cu cât compoziția aluminiului este mai pură, cu atât conductivitatea electrică a acestuia este mai mare și o rezistență mai bună la atacul chimic.Prelucrarea, laminarea și recoacerea au un efect semnificativ asupra rezistenței mecanice a aluminiului. Prelucrarea la rece a aluminiului crește duritatea, elasticitatea și rezistența la tracțiune. Rezistența aluminiului la 20 ° C 0,026 — 0,029 ohm x mm2/ m.

Când înlocuiți cuprul cu aluminiu, secțiunea transversală a firului trebuie mărită în raport cu conductivitatea, adică de 1,63 ori.

Cu aceeași conductivitate, firul de aluminiu va fi de 2 ori mai ușor decât cuprul.

Pentru producția de fire se folosește aluminiu, care conține cel puțin 98% aluminiu pur, siliciu nu mai mult de 0,3%, fier nu mai mult de 0,2%

Pentru producția de piese sub tensiune, utilizați aliaje de aluminiu cu alte metale, de exemplu: Duraluminiu - un aliaj de aluminiu cu cupru și mangan.

Silumin - un aliaj ușor de aluminiu cu un amestec de siliciu, magneziu, mangan.

Aliajele de aluminiu au proprietăți bune de turnare și rezistență mecanică ridicată.

Următoarele sunt cele mai utilizate aliaje de aluminiu în inginerie electrică:

Aliaj de aluminiu forjat de clasa AD cu aluminiu nu mai puțin de 98,8 și alte impurități până la 1,2.

Aliaj de aluminiu forjat clasa AD1 cu aluminiu nu mai puțin de 99,3 și alte impurități până la 0,7.

Aliaj de aluminiu forjat, clasa AD31 cu aluminiu 97,35 — 98,15 și alte impurități 1,85 -2,65.

Aliajele de clase AD și AD1 sunt utilizate pentru fabricarea carcaselor și matrițelor pentru suporturi de feronerie. Profilele și cauciucurile utilizate pentru firele electrice sunt realizate din aliaj de calitate AD31.

Produsele din aliaj de aluminiu, ca urmare a tratamentului termic, capătă rezistență maximă ridicată și limită de densitate (fluaj).

Fier — punct de topire 1539 ° C. Densitatea fierului este de 7,87. Fierul se dizolvă în acizi, este oxidat de halogeni și oxigen.

Diferite tipuri de oțel sunt utilizate în inginerie electrică, de exemplu:

Oțeluri carbon – aliaje forjate de fier cu carbon și alte impurități metalurgice.

Rezistența oțelurilor carbon 0,103 — 0,204 ohmi x mm2/m.

Oțeluri aliate - aliaje cu adaosuri de crom, nichel și alte elemente adăugate suplimentar la oțelul carbon.

Otelurile sunt bune proprietăți magnetice.

Ca aditivi în aliaje, precum și pentru producția de lipire și performanță acoperiri protectoare metalele conductoare electric sunt utilizate pe scară largă:

Cadmiul este un metal maleabil. Punctul de topire al cadmiului este de 321 ° C. Rezistență 0,1 ohm x mm2/m. În inginerie electrică, cadmiul este folosit pentru a prepara lipituri cu punct de topire scăzut și pentru acoperiri de protecție (acoperire cu cadmiu) pe suprafața metalelor. În ceea ce privește proprietățile sale anticorozive, cadmiul este aproape de zinc, dar straturile de cadmiu sunt mai puțin poroase și sunt aplicate într-un strat mai subțire decât zincul.

Nichel — punct de topire 1455 ° C. Rezistența nichelului 0,068 — 0,072 ohm x mm2/m. La temperaturi normale nu este oxidat de oxigenul atmosferic. Nichelul este utilizat în aliaje și pentru o acoperire de protecție (nichelare) pe suprafața metalelor.

Staniu — punct de topire 231,9 ° C. Rezistența staniului 0,124 — 0,116 ohm x mm2 / m. Staniul este utilizat pentru lipirea unui strat protector (coasitor) a metalelor în formă pură și sub formă de aliaje cu alte metale.

Plumb — punct de topire 327,4 ° C. Rezistivitate 0,217 — 0,227 ohm x mm2/ m. Plumbul este utilizat în aliaje cu alte metale ca material rezistent la acid. Se adaugă aliajelor de lipit (lipituri).

Argint - un metal foarte maleabil, maleabil. Punctul de topire al argintului este de 960,5 ° C. Argintul este cel mai bun conductor de căldură și electricitate.Rezistența argintului 0,015 — 0,016 ohm x mm2/m. Argintul este utilizat pentru un strat protector (argintiu) pe suprafața metalelor.

Antimoniu — metal fragil lucios, punct de topire 631 ° C. Antimoniul este utilizat ca aditivi în aliajele de lipit (lipituri).

Crom - un metal dur, strălucitor. Punct de topire 1830 ° C. Nu se modifică în aer la temperaturi normale. Rezistența cromului 0,026 ohm x mm2/m.Cromul este utilizat în aliaje și pentru acoperirea de protecție (cromarea) suprafețelor metalice.

Zinc — punct de topire 419,4 ° C. Rezistența zincului 0,053 — 0,062 ohm x mm2/ m. În aerul umed, zincul se oxidează, acoperindu-se cu un strat de oxid care protejează împotriva influențelor chimice ulterioare. În inginerie electrică, zincul este utilizat ca aditiv în aliaje și lipituri, precum și pentru o acoperire de protecție (galvanizare) pe suprafețele pieselor metalice.