Ledende materialer i elektriske installasjoner

Ledninger laget av kobber, aluminium, deres legeringer og jern (stål) brukes som ledende deler i elektriske installasjoner.

Kobber er et av de beste ledende materialene. Tetthet av kobber ved 20 ° C 8,95 g / cm3, smeltepunkt 1083 ° C. Kobber er kjemisk svakt aktiv, men løses lett i salpetersyre og løses opp i fortynnede salt- og svovelsyrer kun i nærvær av oksidasjonsmidler (oksygen). I luft blir kobber raskt dekket med et tynt lag mørkfarget oksid, men denne oksidasjonen trenger ikke dypt inn i metallet og tjener som en beskyttelse mot ytterligere korrosjon. Kobber egner seg godt til å smi og rulle uten oppvarming.

For produksjon av elektriske ledninger påførte elektrolytiske kobberblokker som inneholder 99,93 % rent kobber.

Kobbers elektriske ledningsevne avhenger sterkt av mengden og typen urenheter og i mindre grad av mekanisk og termisk behandling. Kobbermotstand ved 20 ° C er 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m.

For produksjon av ledninger brukes mykt, halvhardt eller hardt kobber med en egenvekt på henholdsvis 8,9, 8,95 og 8,96 g/cm.3.

Kobber i legeringer med andre metaller er mye brukt til produksjon av spenningsførende deler... Følgende legeringer er de mest brukte.

Messing - en legering av kobber med sink, med et innhold på minst 50 % kobber i legeringen, med tilsetninger av andre metaller. Motstand messing 0,031 — 0,079 ohm x mm2 / m. Skille mellom messing - rød messing med et kobberinnhold på mer enn 72% (den har høy plastisitet, anti-korrosjon og anti-friksjonsegenskaper) og spesiell messing med tilsetning av aluminium, tinn, bly eller mangan.

Messing kontakt

Bronse - en legering av kobber og tinn med tilsetningsstoffer av forskjellige metaller. Avhengig av innholdet av hovedkomponenten av bronse i legeringen, kalles de tinn, aluminium, silisium, fosfor, kadmium. Motstand av bronse 0,021 — 0,052 ohm x mm2/m.

Messing og bronse utmerker seg ved gode mekaniske og fysisk-kjemiske egenskaper. De er enkle å behandle ved støping og trykk, motstandsdyktige mot atmosfærisk korrosjon.

Aluminium — når det gjelder dens kvaliteter, det andre ledende materialet etter kobber. Smeltepunkt 659,8 ° C. Densitet av aluminium ved 20 ° — 2,7 g / cm3... Aluminium er lett å støpe og fungerer godt. Ved en temperatur på 100 - 150 ° C er aluminium smidd og duktil (det kan rulles til ark med en tykkelse på opptil 0,01 mm).

Elektrisk ledningsevne av aluminium er sterkt avhengig av urenheter og lite av mekanisk og varmebehandling. Jo renere aluminiumsammensetningen er, desto høyere er dens elektriske ledningsevne og bedre motstand mot kjemisk angrep.Maskinering, valsing og gløding har en betydelig effekt på den mekaniske styrken til aluminium. Kaldbearbeiding av aluminium øker dets hardhet, elastisitet og strekkfasthet. Motstand av aluminium ved 20 ° C 0,026 — 0,029 ohm x mm2/ m.

Når du erstatter kobber med aluminium, må tverrsnittet av ledningen økes i forhold til ledningsevnen, det vil si med 1,63 ganger.

Med samme ledningsevne vil aluminiumstråden være 2 ganger lettere enn kobber.

For produksjon av ledninger brukes aluminium som inneholder minst 98% rent aluminium, silisium ikke mer enn 0,3%, jern ikke mer enn 0,2%

For produksjon av spenningsførende deler, bruk aluminiumslegeringer med andre metaller, for eksempel: Duralumin - en legering av aluminium med kobber og mangan.

Silumin - en lett legering av aluminium med en blanding av silisium, magnesium, mangan.

Aluminiumslegeringer har gode støpeegenskaper og høy mekanisk styrke.

Følgende er de mest brukte aluminiumslegeringene innen elektroteknikk:

Bearbeidet aluminiumslegering av klasse AD med aluminium ikke mindre enn 98,8 og andre urenheter opp til 1,2.

Bearbeidet aluminiumslegering klasse AD1 med aluminium ikke mindre enn 99,3 og andre urenheter opp til 0,7.

Smidd aluminiumslegering, klasse AD31 med aluminium 97,35 — 98,15 og andre urenheter 1,85 -2,65.

Legeringer av klasse AD og AD1 brukes til fremstilling av hus og dyser for maskinvarebraketter. Profiler og gummier som brukes til elektriske ledninger er laget av legeringskvalitet AD31.

Aluminiumslegeringsprodukter, som et resultat av varmebehandling, oppnår høy maksimal styrke og tetthet (kryp).

Jern — smeltepunkt 1539 ° C. Tettheten av jern er 7,87. Jern løses opp i syrer, oksideres av halogener og oksygen.

Ulike typer stål brukes i elektroteknikk, for eksempel:

Karbonstål - smidde legeringer av jern med karbon og andre metallurgiske urenheter.

Motstand av karbonstål 0,103 — 0,204 ohm x mm2/m.

Legerte stål - legeringer med tilsetning av krom, nikkel og andre elementer i tillegg lagt til karbonstål.

Stål er bra magnetiske egenskaper.

Som tilsetningsstoffer i legeringer samt for loddeproduksjon og ytelse beskyttende belegg elektrisk ledende metaller er mye brukt:

Kadmium er et formbart metall. Smeltepunktet for kadmium er 321 ° C. Motstand 0,1 ohm x mm2/m. I elektroteknikk brukes kadmium til å fremstille lavtsmeltende loddemetaller og for beskyttende belegg (kadmiumbelegg) på overflaten av metaller. Når det gjelder anti-korrosjonsegenskaper, er kadmium nær sink, men kadmiumbelegg er mindre porøse og påføres i et tynnere lag enn sink.

Nikkel — smeltepunkt 1455 ° C. Motstand av nikkel 0,068 — 0,072 ohm x mm2/m. Ved normale temperaturer oksideres det ikke av atmosfærisk oksygen. Nikkel brukes i legeringer og for et beskyttende belegg (nikkelbelegg) på overflaten av metaller.

Tinn — smeltepunkt 231,9 ° C. Motstand av tinn 0,124 — 0,116 ohm x mm2 / m. Tinn brukes til lodding av et beskyttende belegg (tinning) av metaller i ren form og i form av legeringer med andre metaller.

Bly — smeltepunkt 327,4 ° C. Resistivitet 0,217 — 0,227 ohm x mm2/ m. Bly brukes i legeringer med andre metaller som et syrefast materiale. Det legges til loddelegeringer (loddemetaller).

Sølv - et veldig formbart, formbart metall. Smeltepunktet for sølv er 960,5 ° C. Sølv er den beste lederen av varme og elektrisitet.Sølvmotstand 0,015 — 0,016 ohm x mm2/m. Sølv brukes til et beskyttende belegg (sølv) på overflaten av metaller.

Antimon — skinnende sprøtt metall, smeltepunkt 631 ° C. Antimon brukes som tilsetningsstoffer i loddelegeringer (loddemetall).

Krom - et hardt, skinnende metall. Smeltepunkt 1830 ° C. Endrer seg ikke i luft ved normale temperaturer. Krommotstand 0,026 ohm x mm2/m Krom brukes i legeringer og til beskyttende belegg (kroming) av metalloverflater.

Sink — smeltepunkt 419,4 ° C. Motstand av sink 0,053 — 0,062 ohm x mm2/ m. I fuktig luft oksiderer sink, og dekker seg selv med et lag av oksid som beskytter mot etterfølgende kjemiske påvirkninger. I elektroteknikk brukes sink som et tilsetningsstoff i legeringer og loddemidler, samt for et beskyttende belegg (galvanisering) på overflatene til metalldeler.