I. Ventajas de los cables con núcleo de cobre sobre los cables con núcleo de aluminio:
1. Baja resistividad:
La resistividad de los cables con núcleo de aluminio es aproximadamente 1,68 veces mayor que la de los cables con núcleo de cobre.
2. Buena ductilidad:
La tasa de alargamiento de las aleaciones de cobre es del 20-40%, la tasa de alargamiento del cobre eléctrico es más del 30%, mientras que la de las aleaciones de aluminio es sólo del 18%.
3. Alta resistencia:
La tensión permitida a temperatura ambiente para el cobre es entre un 7% y un 28% mayor que la del aluminio. Especialmente a altas temperaturas, la diferencia de voltaje entre ambos es aún más significativa.
4. Resistencia a la fatiga:
El material de aluminio es propenso a fracturarse después de doblarse repetidamente, mientras que el cobre no. En términos de índice de elasticidad, el cobre también es entre 1,7 y 1,8 veces mayor que el del aluminio.
5. Buena estabilidad, resistencia a la corrosión:
El núcleo de cobre es resistente a la oxidación y la corrosión, mientras que el núcleo de aluminio es susceptible a la oxidación y la corrosión.
6. Gran capacidad de carga de corriente:
Debido a la baja resistividad, la capacidad de transporte de corriente permitida (la corriente máxima que puede pasar) de los cables con núcleo de cobre con la misma sección transversal es aproximadamente un 30% mayor que la de los cables con núcleo de aluminio.
7. Pérdida de bajo voltaje:
Debido a la baja resistividad de los cables con núcleo de cobre, tienen una menor caída de voltaje cuando la misma corriente pasa por la misma sección transversal.
Por lo tanto, para la misma distancia de transmisión, puede garantizar una mayor calidad de voltaje; o en otras palabras, en condiciones de caída de voltaje permitidas, los cables con núcleo de cobre pueden transmitir energía a mayores distancias, es decir, tienen un área de cobertura de energía más grande, lo que es beneficioso para la planificación de redes eléctricas temporales y reduce la cantidad de puntos de energía necesarios. .
8. Baja temperatura de calentamiento:
Bajo la misma corriente, el calor generado por los cables con núcleo de cobre de la misma sección transversal es mucho menor que el de los cables con núcleo de aluminio, lo que hace que la operación sea más segura.
9. Bajo consumo de energía:
Como el cobre tiene una resistividad baja, en comparación con los cables de aluminio, los cables de cobre tienen menos pérdida de energía eléctrica, lo cual es obvio. Esto es beneficioso para mejorar la eficiencia de la generación de energía y proteger el medio ambiente.
10. Resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión:
Las conexiones de los cables con núcleo de cobre son estables y no provocan accidentes por oxidación. Las uniones de los cables con núcleo de aluminio suelen ser inestables y pueden provocar accidentes debido al aumento de la resistencia de contacto y al calentamiento por oxidación. Por lo tanto, la tasa de accidentes es mucho mayor que la de los cables con núcleo de cobre.
11. Fácil de instalar:
- El núcleo de cobre es flexible con un pequeño radio de curvatura permitido, por lo que es fácil de doblar y pasar a través de conductos;
- El núcleo de cobre es resistente a la fatiga y no es propenso a romperse después de doblarse repetidamente, lo que hace que el cableado sea conveniente;
- El núcleo de cobre tiene una alta resistencia mecánica, puede soportar mayores esfuerzos mecánicos, aportando gran comodidad a la colocación de la construcción, además de crear condiciones para la construcción mecanizada.
II. Ventajas de los cables con núcleo de aluminio sobre los cables con núcleo de cobre
1. Precio más barato:
El precio de la barra de cobre es 3,5 veces mayor que el de la barra de aluminio y la gravedad específica del cobre es 3,3 veces mayor que la del aluminio, por lo que los cables con núcleo de aluminio son mucho más baratos que los cables con núcleo de cobre, adecuados para proyectos de bajo capital o suministro de energía temporal.
2. El cable es muy ligero:
El peso de los cables con núcleo de aluminio es el 40% del peso de los cables con núcleo de cobre, lo que resulta en menores costos de construcción y transporte.
3. Resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión:
El aluminio reacciona rápidamente con el oxígeno del aire para formar una película de óxido, que evita una mayor oxidación, lo que convierte a los conductores de aluminio en el material preferido para transmisiones aéreas de alto voltaje, gran sección transversal y largo alcance.
4. El alambre de aluminio disipa el calor más rápido que el alambre de cobre.
El alambre de cobre tiene menor resistencia. El alambre de aluminio tiene mayor resistencia que el alambre de cobre, pero disipa el calor más rápidamente que el alambre de cobre.
Aunque los cables con núcleo de aluminio son muy baratos, los cables de cobre tienen ventajas notables en el suministro de energía por cable, especialmente en el campo del suministro de energía por cable subterráneo.
El uso de cables con núcleo de cobre para el suministro de energía subterránea tiene características tales como baja tasa de accidentes, resistencia a la corrosión, alta confiabilidad y conveniente construcción y mantenimiento. Esta es también la razón por la que los cables de cobre se utilizan principalmente en el suministro de energía por cable subterráneo en China.
III. Especificaciones relacionadas
1. Especificaciones del proyecto eléctrico civil:
Los cables y alambres pueden tener núcleo de cobre o núcleo de aluminio, pero los cables o alambres con núcleo de cobre deben usarse para edificios civiles. Se deben utilizar cables o alambres con núcleo de cobre en los siguientes lugares:
(1) Lugares inflamables y explosivos;
(2) Edificios públicos y edificios residenciales importantes;
(3) Lugares que sean particularmente húmedos y corrosivos para el aluminio;
(4) Lugares con gran concentración de personas;
(5) Salas de datos importantes, salas de informática y almacenes importantes;
(6) Equipos móviles o lugares con fuertes vibraciones;
(7) Otras ubicaciones con regulaciones especiales.
2. Especificaciones de diseño de cables para ingeniería eléctrica.
Los cables de control deben utilizar conductores de cobre. Los cables de alimentación utilizados en las siguientes situaciones deben utilizar conductores de cobre:
(1) Circuitos que necesitan mantener una alta confiabilidad de la conexión, como excitación de motores, fuentes de energía importantes, equipos eléctricos móviles, etc.;
(2) Ambientes de trabajo adversos con vibraciones intensas, riesgos de explosión o agentes corrosivos;
(3) Cables resistentes al fuego;
(4) Dispuestos cerca de equipos de alta temperatura;
(5) Instalaciones públicas con altos requisitos de seguridad;
(6) Cuando se requiere una corriente de trabajo mayor, es necesario aumentar la cantidad de cables.
Excepto en el caso de productos que se limitan a tener únicamente conductores de cobre y en los que se determina que se utilizarán conductores de cobre, el material del conductor del cable puede ser cobre o aluminio.
4. Cálculo de la capacidad de carga actual.
Un cable de cobre de 25m2 , colocado en cabeza permite una corriente de 120A con una capacidad de 67KW, y enterrado directamente es de 110A, 61KW. A un cable de cobre de 35m2 se le permite una corriente de 147A, 82KW y una corriente de 130A, 75KW. Un cable de aluminio de 35 m 2 , si se reduce en un 30 %, permite una corriente de 103 A, 57 KW; y una corriente de 91A, 53KW.
No tan bueno como un cable de cobre de 25 m 2 (la capacidad se basa en 380 V trifásico, Cosφ=0,85; si 220 V monofásico, Cosφ=0,85, la capacidad debe multiplicarse por 1/3); Los conductores de cobre tienen una mejor estabilidad térmica en comparación con los conductores de aluminio, y la clasificación actual también es un nivel más alta, lo que significa que un conductor de cobre de 10 milímetros cuadrados equivale a un conductor de aluminio de 16 milímetros cuadrados. El cobre también tiene mejor resistencia a la corrosión, resistencia a la tracción y resistencia a la oxidación que el aluminio.
La “Especificación para la aceptación y construcción de dispositivos de barras de ingeniería de instalación de equipos eléctricos” estipula claramente: Cuando las barras se superponen a barras, barras con ramales y barras con conexiones de terminales eléctricos, el tratamiento de la superficie de superposición debe cumplir los siguientes requisitos:
1. Cobre sobre cobre:
En ambientes externos, en condiciones de alta temperatura y humedad, o en ambientes internos con gases corrosivos al autobús, se deberá aplicar estañado; en ambientes interiores secos, es posible la conexión directa.
2. Aluminio a aluminio:
Conexión directa.
3. Cobre sobre Aluminio:
En ambientes interiores secos, el conductor de cobre debe estar estañado. En ambientes externos o internos donde la humedad relativa del aire sea cercana al 100%, se debe utilizar una placa de transición de cobre-aluminio y el extremo de cobre debe estar estañado. De manera similar, cuando se conectan cables de cobre a cables de aluminio, se pueden usar conectores de cobre-aluminio, y cuando se conectan cables de cobre a cables de aluminio, se pueden usar terminales de cobre-aluminio, con el extremo de cobre estañado, etc.
V. Al seleccionar alambres y cables eléctricos, generalmente se debe prestar atención a la elección del tipo y las especificaciones (sección transversal del conductor) de los alambres y cables.
1. Selección de tipos de alambres y cables eléctricos.
- Al seleccionar alambres y cables, considere el propósito, las condiciones de colocación y la seguridad;
- Dependiendo de la finalidad, se pueden elegir cables de alimentación, cables aéreos aislados, cables de control, etc.;
- Dependiendo de las condiciones de colocación, se pueden elegir cables generales con aislamiento plástico, cables armados con cinta de acero, cables armados con alambre de acero, cables anticorrosión, etc.;
- Dependiendo de los requisitos de seguridad se pueden elegir cables ignífugos, cables ignífugos, cables ignífugos libres de halógenos, cables resistentes al fuego, etc.
2. Selección de especificaciones de cables y alambres eléctricos.
Al determinar las especificaciones para el uso de alambres y cables (sección transversal del conductor), generalmente se deben considerar condiciones de selección como calentamiento, pérdida de voltaje, densidad de corriente económica y resistencia mecánica.
Según la experiencia, para líneas eléctricas de bajo voltaje con corrientes de carga más grandes, la sección transversal generalmente se selecciona primero en función de las condiciones de calentamiento y luego se verifica la pérdida de voltaje y la resistencia mecánica; para líneas de iluminación de bajo voltaje, que tienen requisitos de nivel de voltaje más altos, la sección transversal se puede seleccionar primero en función de las condiciones de pérdida de voltaje permitidas y luego se verifican las condiciones de calentamiento y la resistencia mecánica.
Aunque los cables con núcleo de aluminio son más baratos, los cables de cobre tienen ventajas notables en el campo del suministro de energía por cable, especialmente el suministro de energía por cable subterráneo. El uso de cables con núcleo de cobre para el suministro de energía subterránea tiene características tales como baja tasa de accidentes, resistencia a la corrosión, alta confiabilidad y conveniente construcción y mantenimiento.
