zamknij newsletter
WYDARZENIA, RAPORTY I NOWOŚCI Z RYNKU ENERGII
Wysyłamy newsletter raz w tygodniu ze świeżymi informacjami, wydarzeniami z rynku oraz ciekawymi artykułami i raportami.

Dlaczego w kablach elektroenergetycznych stosujemy raczej miedź niż aluminium?

Miedź posiada znacznie mniejszą rezystywność niż aluminium: 100 w porównaniu do 160. Ta różnica ma duże znaczenie w przypadku kabli elektroenergetycznych. Dla uzyskania takiej samej rezystancji jak żyła miedziana, aluminiowa żyła kabla musi posiadać większy przekrój, aby skompensować większą rezystywność aluminium. W istocie, przy takiej samej obciążalności prądowej, wymagany przekrój żyły aluminiowej jest 56% większy niż miedzianej. Jedną z praktycznych konsekwencji jest to, że na bębnie kablowym można nawinąć mniej kabla aluminiowego, w wyniku czego odcinki kabla są krótsze a liczba złączy większa. Zastosowanie miedzi zmniejsza liczbę złączy i tym samym zmniejsza ryzyko awarii systemu.

Miedź posiada niższy współczynnik rozszerzalności cieplnej. Parametr ten określa tendencję materiału do zmian objętości w funkcji temperatury. Niższa wartość współczynnika rozszerzalności cieplnej miedzi ma duże znaczenie w przypadku kabli, ponieważ zmniejsza ryzyko zwisu i powstawania niszczących sił w miejscach łączenia.

W przypadku miedzi korozja nie stanowi problemu. Miedź jest odporna na większość organicznych środków chemicznych i może być dowolnie długo eksploatowana w większości środowisk przemysłowych. Po długim czasie ekspozycji na działanie czynników atmosferycznych, na powierzchni miedzi wytwarza się zielona patyna, która w rzeczywistości jest warstwą ochronną i nie pogarsza eksploatacyjnych właściwości materiału. Miedź nie wymaga ochrony, nawet w zasolonych środowiskach morskich, natomiast w przypadku żył aluminiowych utlenianie stanowi szczególny problem. Warstwę tlenku należy usuwać i stosować zabezpieczenia przed utlenianiem w postaci past ochronnych.

Miedź odznacza się dużą odpornością na pełzanie, istotną dla uniknięcia zluźnienia nacisku w miejscu styku, a także w przypadku elementów o skomplikowanych kształtach. Natomiast aluminium wykazuje znaczną skłonność do pełzania w temperaturze pokojowej, podczas gdy dla miedzi wysokoprzewodzącej podobna szybkość pełzania występuje dopiero w temperaturze 150°C.

Miedź jest jednym z metali o najlepszej lutowności (łatwości lutowania), co w połączeniu z jej przewodnością elektryczną powoduje, że znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie integralność połączenia ma zasadnicze znaczenie.

Znacznie większy (trzykrotnie) ciężar właściwy miedzi usprawnia proces układania kabli podmorskich. Ma to szczególnie duże znaczenie w sytuacji szybko rozwijającego się rynku przybrzeżnych elektrowni wiatrowych. Budowa większych turbin wiatrowych i instalacji w większych odległościach od brzegu, stawia wiele wyzwań dla podmorskich kabli wysokiego i średniego napięcia. Wybór materiału przewodzącego dla kabli ma znaczący wpływ na pokonanie tych trudności.

Miedź nie reaguje z wodą. Jest to istotna właściwość, ponieważ woda może się przedostawać do kabla podczas transportu, składowania na zewnątrz budynku, uszkodzenia kabla, lub w przypadku uszkodzenia złącza lub głowicy kablowej. W przeciwieństwie do miedzi, aluminium reaguje z wodą wytwarzając wodór. Jeżeli ciśnienie wodoru wewnątrz kabla narasta, może nastąpić uszkodzenie izolacji, prowadzące do wyładowań niezupełnych, uszkodzenia lub nawet całkowitego zniszczenia kabla.

Miedziane żyły wielodrutowe są dostępne w bardzo małych przekrojach – od 0,5 do 10 mm2, podczas gdy aluminiowe są dostępne dopiero o przekrojach od 10 mm2 wzwyż. Żyła wielodrutowa składa się z wielu drutów o małej średnicy skręconych w jeden, zwarty przewód. Mniejsza średnica żył powoduje, że kable miedziane są bardziej giętkie i bardziej odpowiednie dla zastosowań wymagających znacznej ruchomości.

Ze względu na mniejsze pole przekroju w porównaniu z aluminium, przy takim samym prądzie znamionowym, instalowanie i naprawa kabli miedzianych są łatwiejsze. Miedź jest mniej krucha, co jest szczególnie ważne, kiedy kable trójżyłowe są kształtowane i zginane w kanałach kablowych i głowicach kablowych.

Uwzględniając powyższe zalety trudno się dziwić, że przewody i kable miedziane są sprzedawane po wyższej cenie. Biorąc pod uwagę koszty w całym cyklu życia, stosowanie aluminium o niższym koszcie początkowym nie przynosi korzyści ekonomicznych w porównaniu z droższą miedzią mającą lepsze właściwości techniczne i eksploatacyjne.

Newsletter

Zapisujesz się na newsletter serwisu Leonardo-Energy.pl

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez Europejski Instytut Miedzi z siedzą we Wrocławiu 50-125, ul. Św. Mikołaja 8-11, 408, w celu korzystania z usługi „Newsletter”. Zapoznałem/zapoznałam się z pouczeniem dotyczącym prawa dostępu do treści moich danych i możliwości ich poprawiania. Jestem świadom/świadoma, iż moja zgoda może być odwołana w każdym czasie, co skutkować będzie usunięciem mojego adresu e-mail z listy dystrybucyjnej usługi „Newsletter”.
Zamknij okno