Αγώγιμα υλικά σε ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις

Σύρματα από χαλκό, αλουμίνιο, τα κράματά τους και σίδηρο (χάλυβας) χρησιμοποιούνται ως αγώγιμα μέρη σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.

Ο χαλκός είναι ένα από τα καλύτερα αγώγιμα υλικά. Πυκνότητα χαλκού στους 20 ° C 8,95 g / cm3, σημείο τήξης 1083 ° C. Ο χαλκός είναι χημικά ελαφρώς ενεργός, αλλά διαλύεται εύκολα σε νιτρικό οξύ και διαλύεται σε αραιό υδροχλωρικό και θειικό οξύ μόνο παρουσία οξειδωτικών (οξυγόνο). Στον αέρα, ο χαλκός καλύπτεται γρήγορα με ένα λεπτό στρώμα σκουρόχρωμου οξειδίου, αλλά αυτή η οξείδωση δεν διεισδύει βαθιά στο μέταλλο και χρησιμεύει ως προστασία από περαιτέρω διάβρωση. Ο χαλκός προσφέρεται για σφυρηλάτηση και έλαση χωρίς θέρμανση.

Για την παραγωγή του ηλεκτρικά καλώδια εφαρμόζονται ηλεκτρολυτικά πλινθώματα χαλκού που περιέχουν 99,93% καθαρό χαλκό.

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του χαλκού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποσότητα και τον τύπο των ακαθαρσιών και σε μικρότερο βαθμό από τη μηχανική και θερμική επεξεργασία. Η αντίσταση του χαλκού στους 20 ° C είναι 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m.

Για την παραγωγή συρμάτων χρησιμοποιείται μαλακός, ημίσκληρος ή σκληρός χαλκός με ειδικό βάρος 8,9, 8,95 και 8,96 g/cm.3, αντίστοιχα.

Ο χαλκός σε κράματα με άλλα μέταλλα χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή ενεργών εξαρτημάτων... Τα παρακάτω κράματα είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα.

Ορείχαλκος - ένα κράμα χαλκού με ψευδάργυρο, με περιεκτικότητα τουλάχιστον 50% χαλκού στο κράμα, με προσθήκες άλλων μετάλλων. Αντίσταση ορείχαλκος 0,031 — 0,079 ohm x mm2 / m. Διακρίνετε μεταξύ ορείχαλκου — κόκκινου ορείχαλκου με περιεκτικότητα σε χαλκό άνω του 72% (έχει υψηλή πλαστικότητα, αντιδιαβρωτικές και αντιτριβικές ιδιότητες) και ειδικού ορείχαλκου με προσθήκες αλουμινίου, κασσίτερου, μολύβδου ή μαγγανίου.

Μπρούτζιν επαφή

Χάλκινος — ένα κράμα χαλκού και κασσίτερου με πρόσθετα διαφόρων μετάλλων. Ανάλογα με την περιεκτικότητα του κύριου συστατικού σε μπρούντζο στο κράμα, ονομάζονται κασσίτερος, αλουμίνιο, πυρίτιο, φώσφορος, κάδμιο. Αντίσταση μπρούτζου 0,021 — 0,052 ohm x mm2/m.

Ο ορείχαλκος και ο μπρούτζος διακρίνονται από καλές μηχανικές και φυσικοχημικές ιδιότητες. Είναι εύκολο να επεξεργαστούν με χύτευση και πίεση, ανθεκτικά στην ατμοσφαιρική διάβρωση.

Αλουμίνιο — από την άποψη των ιδιοτήτων του, το δεύτερο αγώγιμο υλικό μετά τον χαλκό. Σημείο τήξης 659,8 ° C. Πυκνότητα αλουμινίου στους 20 ° — 2,7 g / cm3... Το αλουμίνιο χυτεύεται εύκολα και λειτουργεί καλά. Σε θερμοκρασία 100 - 150 ° C, το αλουμίνιο είναι σφυρηλατημένο και όλκιμο (μπορεί να τυλιχτεί σε φύλλα πάχους έως 0,01 mm).

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του αλουμινίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από ακαθαρσίες και ελάχιστα από τη μηχανική και θερμική επεξεργασία. Όσο πιο καθαρή είναι η σύνθεση του αλουμινίου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρική του αγωγιμότητα και καλύτερη αντοχή στη χημική προσβολή.Η μηχανική κατεργασία, η έλαση και η ανόπτηση έχουν σημαντική επίδραση στη μηχανική αντοχή του αλουμινίου. Η ψυχρή επεξεργασία του αλουμινίου αυξάνει τη σκληρότητα, την ελαστικότητα και την αντοχή του σε εφελκυσμό. Αντίσταση αλουμινίου στους 20 ° C 0,026 — 0,029 ohm x mm2/ m.

Κατά την αντικατάσταση του χαλκού με αλουμίνιο, η διατομή του σύρματος πρέπει να αυξηθεί σε σχέση με την αγωγιμότητα, δηλαδή κατά 1,63 φορές.

Με την ίδια αγωγιμότητα, το σύρμα αλουμινίου θα είναι 2 φορές ελαφρύτερο από το χαλκό.

Για την παραγωγή συρμάτων χρησιμοποιείται αλουμίνιο που περιέχει τουλάχιστον 98% καθαρό αλουμίνιο, πυρίτιο όχι περισσότερο από 0,3%, σίδηρος όχι περισσότερο από 0,2%

Για την παραγωγή ενεργών εξαρτημάτων, χρησιμοποιήστε κράματα αλουμινίου με άλλα μέταλλα, για παράδειγμα: Duralumin - ένα κράμα αλουμινίου με χαλκό και μαγγάνιο.

Silumin — ένα ελαφρύ κράμα αλουμινίου με μείγμα πυριτίου, μαγνησίου, μαγγανίου.

Τα κράματα αλουμινίου έχουν καλές ιδιότητες χύτευσης και υψηλή μηχανική αντοχή.

Τα παρακάτω είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα αλουμινίου στην ηλεκτρική μηχανική:

Σφυρήλατο κράμα αλουμινίου κατηγορίας AD με αλουμίνιο τουλάχιστον 98,8 και άλλες προσμίξεις έως 1,2.

Σφυρήλατο κράμα αλουμινίου κατηγορίας AD1 με αλουμίνιο τουλάχιστον 99,3 και άλλες προσμίξεις έως 0,7.

Σφυρήλατο κράμα αλουμινίου, κατηγορίας AD31 με αλουμίνιο 97,35 — 98,15 και άλλες προσμίξεις 1,85 -2,65.

Κράματα των κατηγοριών AD και AD1 χρησιμοποιούνται για την κατασκευή περιβλημάτων και μήτρων για βραχίονες υλικού. Τα προφίλ και τα λάστιχα που χρησιμοποιούνται για ηλεκτρικά καλώδια είναι κατασκευασμένα από κράμα ποιότητας AD31.

Τα προϊόντα από κράμα αλουμινίου, ως αποτέλεσμα της θερμικής επεξεργασίας, αποκτούν υψηλή μέγιστη αντοχή και όριο πυκνότητας (ερπυσμού).

Σίδηρος — σημείο τήξης 1539 ° C. Η πυκνότητα του σιδήρου είναι 7,87. Ο σίδηρος διαλύεται σε οξέα, οξειδώνεται από αλογόνα και οξυγόνο.

Στην ηλεκτρική μηχανική χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι χάλυβα, για παράδειγμα:

Ανθρακούχα χάλυβες — σφυρήλατα κράματα σιδήρου με άνθρακα και άλλες μεταλλουργικές ακαθαρσίες.

Αντοχή ανθρακούχων χάλυβων 0,103 — 0,204 ohms x mm2/m.

Κραματοποιημένοι χάλυβες — κράματα με προσθήκες χρωμίου, νικελίου και άλλων στοιχείων που προστίθενται επιπλέον στον ανθρακούχο χάλυβα.

Τα ατσάλια είναι καλά μαγνητικές ιδιότητες.

Ως πρόσθετα σε κράματα καθώς και για παραγωγή και απόδοση συγκόλλησης προστατευτικές επικαλύψεις Τα ηλεκτρικά αγώγιμα μέταλλα χρησιμοποιούνται ευρέως:

Το κάδμιο είναι ένα ελατό μέταλλο. Το σημείο τήξης του καδμίου είναι 321 ° C. Αντίσταση 0,1 ohm x mm2/m Στην ηλεκτρική μηχανική, το κάδμιο χρησιμοποιείται για την παρασκευή συγκολλήσεων χαμηλής τήξης και για προστατευτικές επικαλύψεις (επικάλυψη καδμίου) στην επιφάνεια των μετάλλων. Όσον αφορά τις αντιδιαβρωτικές του ιδιότητες, το κάδμιο είναι κοντά στον ψευδάργυρο, αλλά οι επικαλύψεις καδμίου είναι λιγότερο πορώδεις και εφαρμόζονται σε λεπτότερο στρώμα από τον ψευδάργυρο.

Νικέλιο — σημείο τήξης 1455 ° C. Αντίσταση νικελίου 0,068 — 0,072 ohm x mm2/m Σε κανονικές θερμοκρασίες δεν οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Το νικέλιο χρησιμοποιείται σε κράματα και για προστατευτική επίστρωση (νικελίωση) στην επιφάνεια των μετάλλων.

Κασσίτερος — σημείο τήξης 231,9 ° C. Αντίσταση κασσίτερου 0,124 — 0,116 ohm x mm2 / m. Ο κασσίτερος χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση προστατευτικής επίστρωσης (επικασσιτέρωσης) μετάλλων σε καθαρή μορφή και σε μορφή κραμάτων με άλλα μέταλλα.

Μόλυβδος — σημείο τήξης 327,4 ° C. Ανθεκτικότητα 0,217 — 0,227 ohm x mm2/ m. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται σε κράματα με άλλα μέταλλα ως ανθεκτικό στα οξέα υλικό. Προστίθεται σε κράματα συγκόλλησης (κολλήσεις).

Ασήμι — ένα πολύ εύπλαστο, εύπλαστο μέταλλο. Το σημείο τήξης του αργύρου είναι 960,5 ° C. Το ασήμι είναι ο καλύτερος αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού.Αντοχή αργύρου 0,015 — 0,016 ohm x mm2/m Το ασήμι χρησιμοποιείται για προστατευτική επίστρωση (ασήμι) στην επιφάνεια των μετάλλων.

Αντιμόνιο — γυαλιστερό εύθραυστο μέταλλο, σημείο τήξης 631 ° C. Το αντιμόνιο χρησιμοποιείται ως πρόσθετο σε κράματα συγκόλλησης (συγκολλήσεις).

Χρώμιο — ένα σκληρό, γυαλιστερό μέταλλο. Σημείο τήξης 1830 ° C. Δεν αλλάζει στον αέρα σε κανονικές θερμοκρασίες. Αντοχή σε χρώμιο 0,026 ohm x mm2/m Το χρώμιο χρησιμοποιείται σε κράματα και για προστατευτική επίστρωση (χρωμίωση) μεταλλικών επιφανειών.

Ψευδάργυρος — σημείο τήξεως 419,4 ° C. Αντίσταση ψευδάργυρου 0,053 — 0,062 ohm x mm2/ m Στον υγρό αέρα, ο ψευδάργυρος οξειδώνεται, καλύπτοντας τον εαυτό του με ένα στρώμα οξειδίου που προστατεύει από επακόλουθες χημικές επιδράσεις. Στην ηλεκτρική μηχανική, ο ψευδάργυρος χρησιμοποιείται ως πρόσθετο σε κράματα και συγκολλήσεις, καθώς και για προστατευτική επίστρωση (γαλβανισμός) στις επιφάνειες μεταλλικών μερών.