I. Vantagens dos cabos com núcleo de cobre sobre os cabos com núcleo de alumínio:
1. Baixa resistividade:
A resistividade dos cabos com núcleo de alumínio é cerca de 1,68 vezes maior que a dos cabos com núcleo de cobre.
2. Boa ductilidade:
A taxa de alongamento das ligas de cobre é de 20-40%, a taxa de alongamento do cobre elétrico é superior a 30%, enquanto a das ligas de alumínio é de apenas 18%.
3. Alta resistência:
A tensão admissível à temperatura ambiente para o cobre é 7-28% maior do que para o alumínio. Especialmente em altas temperaturas, a diferença de tensão entre os dois é ainda mais significativa.
4. Resistência à fadiga:
O material de alumínio é propenso a fraturar após flexões repetidas, enquanto o cobre não. Em termos de índice de elasticidade, o cobre também é cerca de 1,7-1,8 vezes maior que o alumínio.
5. Boa estabilidade, resistência à corrosão:
O núcleo de cobre é resistente à oxidação e corrosão, enquanto o núcleo de alumínio é suscetível à oxidação e corrosão.
6. Grande capacidade de carga de corrente:
Devido à baixa resistividade, a capacidade de transporte de corrente permitida (a corrente máxima que pode passar) de cabos com núcleo de cobre com a mesma seção transversal é cerca de 30% maior do que a dos cabos com núcleo de alumínio.
7. Perda de baixa tensão:
Devido à baixa resistividade dos cabos com núcleo de cobre, eles apresentam menor queda de tensão quando a mesma corrente passa pela mesma seção transversal.
Portanto, para a mesma distância de transmissão, pode garantir maior qualidade de tensão; ou por outras palavras, sob condições de queda de tensão admissíveis, os cabos com núcleo de cobre podem transmitir energia a distâncias maiores, ou seja, têm uma maior área de cobertura de alimentação, o que é benéfico para o planeamento de redes temporárias de alimentação e reduz o número de pontos de alimentação necessários. .
8. Baixa temperatura de aquecimento:
Sob a mesma corrente, o calor gerado pelos cabos com núcleo de cobre da mesma seção transversal é muito menor que o dos cabos com núcleo de alumínio, tornando a operação mais segura.
9. Baixo consumo de energia:
Como o cobre tem baixa resistividade, comparado aos cabos de alumínio, os cabos de cobre apresentam menor perda de energia elétrica, o que é óbvio. Isto é benéfico para melhorar a eficiência da geração de energia e proteger o meio ambiente.
10. Resistência à oxidação, resistência à corrosão:
As conexões dos cabos com núcleo de cobre são estáveis e não causam acidentes por oxidação. As juntas dos cabos com núcleo de alumínio são frequentemente instáveis e podem causar acidentes devido ao aumento da resistência de contato e ao aquecimento por oxidação. Portanto, a taxa de acidentes é muito maior do que a dos cabos com núcleo de cobre.
11. Fácil de instalar:
- O núcleo de cobre é flexível com um pequeno raio de curvatura permitido, por isso é fácil de dobrar e passar através de conduítes;
- O núcleo de cobre é resistente à fadiga e não é propenso a quebrar após dobras repetidas, tornando a fiação conveniente;
- O núcleo de cobre possui alta resistência mecânica, pode suportar maiores tensões mecânicas, trazendo grande comodidade ao assentamento da construção, além de criar condições para a construção mecanizada.
II. Vantagens dos cabos com núcleo de alumínio sobre os cabos com núcleo de cobre
1. Preço mais barato:
O preço da barra de cobre é 3,5 vezes maior que o da barra de alumínio, e a gravidade específica do cobre é 3,3 vezes maior que a do alumínio, portanto, os cabos com núcleo de alumínio são muito mais baratos que os cabos com núcleo de cobre, adequados para projetos de baixo capital ou fornecimento de energia temporário.
2. O cabo é muito leve:
O peso dos cabos com núcleo de alumínio é 40% do peso dos cabos com núcleo de cobre, resultando em custos mais baixos de construção e transporte.
3. Resistência à oxidação, resistência à corrosão:
O alumínio reage rapidamente com o oxigênio do ar para formar uma película de óxido, que evita oxidação adicional, tornando os condutores de alumínio o material preferido para transmissão aérea de alta tensão, seção transversal grande e longo alcance.
4. O fio de alumínio dissipa o calor mais rápido que o fio de cobre.
O fio de cobre tem menor resistência. O fio de alumínio tem maior resistência que o fio de cobre, mas dissipa o calor mais rapidamente que o fio de cobre.
Embora os cabos com núcleo de alumínio sejam muito baratos, os cabos de cobre apresentam vantagens notáveis no fornecimento de energia por cabo, especialmente no campo do fornecimento de energia por cabo subterrâneo.
O uso de cabos com núcleo de cobre para fornecimento de energia subterrânea possui características como baixa taxa de acidentes, resistência à corrosão, alta confiabilidade e construção e manutenção convenientes. Esta é também a razão pela qual os cabos de cobre são usados principalmente no fornecimento de energia por cabos subterrâneos na China.
III. Especificações relacionadas
1. Especificações do projeto elétrico civil:
Os cabos e fios podem ter núcleo de cobre ou núcleo de alumínio, mas cabos ou fios com núcleo de cobre devem ser usados para edifícios civis. Cabos ou fios com núcleo de cobre devem ser usados nos seguintes locais:
(1) Locais inflamáveis e explosivos;
(2) Edifícios públicos e edifícios residenciais importantes;
(3) Locais particularmente úmidos e corrosivos ao alumínio;
(4) Locais com grande concentração de pessoas;
(5) Salas de dados importantes, salas de informática e depósitos importantes;
(6) Equipamentos móveis ou locais com forte vibração;
(7) Outros locais com regulamentos especiais.
2. Especificações de projeto de cabos de engenharia de energia
Os cabos de controle devem usar condutores de cobre. Os cabos de alimentação utilizados nas seguintes situações devem utilizar condutores de cobre:
(1) Circuitos que precisam manter alta confiabilidade de conexão, como excitação de motores, fontes de energia importantes, equipamentos elétricos móveis, etc.;
(2) Ambientes de trabalho adversos com vibrações intensas, riscos de explosão ou agentes corrosivos;
(3) Cabos resistentes ao fogo;
(4) Dispostos próximos a equipamentos de alta temperatura;
(5) Instalações públicas com elevados requisitos de segurança;
(6) Quando é necessária uma corrente de trabalho maior, o número de cabos precisa ser aumentado.
Exceto para produtos que estão limitados a ter apenas condutores de cobre e onde é determinado que condutores de cobre serão usados, o material do condutor do cabo pode ser cobre ou alumínio.
4. Cálculo da capacidade de carga atual
Um 25m 2 O cabo de cobre, quando colocado acima da cabeça, permite uma corrente de 120A com capacidade de 67KW, e quando enterrado diretamente é de 110A, 61KW. Um 35m 2 ao cabo de cobre é permitida uma corrente de 147A, 82KW e uma corrente de 130A, 75KW. Um 35m 2 o fio de alumínio, se reduzido em 30%, permite uma corrente de 103A, 57KW; e uma corrente de 91A, 53KW.
Não tão bom quanto 25m 2 cabo de cobre (a capacidade é baseada em 380V trifásico, Cosφ=0,85; se 220V monofásico, Cosφ=0,85, a capacidade deve ser multiplicada por 1/3); os condutores de cobre têm melhor estabilidade térmica em comparação aos condutores de alumínio, e a corrente nominal também é um nível mais alta, o que significa que um condutor de cobre de 10 milímetros quadrados é equivalente a um condutor de alumínio de 16 milímetros quadrados. O cobre também tem melhor resistência à corrosão, resistência à tração e resistência à oxidação do que o alumínio.
A “Especificação de aceitação e construção de dispositivos de barramento de engenharia de instalação de equipamentos elétricos” estipula claramente: Quando barramentos se sobrepõem a barramentos, barramentos com ramais e barramentos com conexões de terminais elétricos, o tratamento da superfície sobreposta deve atender aos seguintes requisitos:
1. Cobre em cobre:
Em ambientes externos, em condições de alta temperatura e umidade, ou em ambientes internos com gases corrosivos ao barramento, deve-se aplicar estanhagem; em ambientes internos secos, a conexão direta é possível.
2. Alumínio para alumínio:
Conexão direta.
3. Cobre em alumínio:
Em ambientes internos e secos, o condutor de cobre deve ser estanhado. Em ambientes externos ou internos onde a umidade relativa do ar seja próxima de 100%, deve-se utilizar uma placa de transição cobre-alumínio, e a extremidade de cobre deve ser estanhada. Da mesma forma, ao conectar cabos de cobre a cabos de alumínio, podem ser usados conectores de cobre-alumínio, e ao conectar cabos de cobre a fios de alumínio, podem ser usados terminais de cobre-alumínio, com a extremidade de cobre estanhada, etc.
V. Ao selecionar fios e cabos elétricos, geralmente deve-se prestar atenção à escolha do tipo e especificações (seção transversal do condutor) dos fios e cabos
1. Seleção de tipos de fios e cabos elétricos
- Ao selecionar fios e cabos, considere a finalidade, as condições de colocação e a segurança;
- Dependendo da finalidade, você pode escolher cabos de alimentação, cabos com isolamento aéreo, cabos de controle, etc.;
- Dependendo das condições de colocação, você pode escolher cabos isolados de plástico em geral, cabos blindados de fita de aço, cabos blindados de fio de aço, cabos anticorrosivos, etc.;
- Dependendo dos requisitos de segurança, você pode escolher cabos sem propagação de chama, cabos retardadores de chama, cabos retardadores de chama sem halogênio, cabos resistentes ao fogo, etc.
2. Seleção de especificações de fios e cabos elétricos
Ao determinar as especificações para o uso de fios e cabos (seção transversal do condutor), geralmente deve-se considerar condições de seleção como aquecimento, perda de tensão, densidade de corrente econômica e resistência mecânica.
Com base na experiência, para linhas de energia de baixa tensão com correntes de carga maiores, a seção transversal geralmente é selecionada primeiro com base nas condições de aquecimento e, em seguida, a perda de tensão e a resistência mecânica são verificadas; para linhas de iluminação de baixa tensão, que têm requisitos de nível de tensão mais elevados, a seção transversal pode ser selecionada primeiro com base nas condições de perda de tensão permitidas e, em seguida, as condições de aquecimento e a resistência mecânica são verificadas.
Embora os cabos com núcleo de alumínio sejam mais baratos, os cabos de cobre apresentam vantagens notáveis no campo do fornecimento de energia por cabo, especialmente no fornecimento de energia por cabo subterrâneo. O uso de cabos com núcleo de cobre para fornecimento de energia subterrânea possui características como baixa taxa de acidentes, resistência à corrosão, alta confiabilidade e construção e manutenção convenientes.
