Материалы, используемые для проводов линий электропередачи

خط انتقال بخش مهمی از سیستم توزیع انرژی است. هزینه و عمر خط انتقال عمدتاً به ماده مورد استفاده برای ساخت رساننده خط انتقال بستگی دارد. مهم‌ترین و مناسب‌ترین ماده برای رساننده خط انتقال مس است زیرا دارای رسانایی بالا و مقاومت کششی بالا است. علاوه بر این، آن دارای خاصیت پهن شدن خوبی است. تنها محدودیت آن هزینه است. ماده بیشتر مورد استفاده در خطوط انتقال آلومینیوم است.
آلومینیوم دارای رسانایی کافی است. علاوه بر این، وزن آن کم است. که باعث وزن کم رساننده و کم شدن فروپاشی می‌شود. تنها محدودیت آن مقاومت کششی کم است. برای غلبه بر این محدودیت از هسته فولادی برای افزایش مقاومت کششی رساننده آلومینیوم مانند ACSR (رساننده آلومینیومی با هسته فولادی) استفاده می‌شود.

رساننده ACSR بسیار محبوب برای خطوط انتقال هوایی با ولتاژ بالا است. انتخاب ماده مناسب برای خط انتقال به ویژگی‌های زیر بستگی دارد–

1. ویژگی‌های الکتریکی مورد نیاز

2. مقاومت مکانیکی مورد نیاز

3. شرایط محلی

4. هزینه ماده

ویژگی‌های مورد نیاز در مواد مورد استفاده برای رساننده در خط انتقال

1. رسانایی بالا

2. مقاومت کششی بالا

3. وزن کم

4. مقاومت بالا در برابر فرسودگی در شرایط آب و هوایی

5. پایداری حرارتی بالا

6. ضریب تغییرات حرارتی کم

7. هزینه کم

مواد مورد استفاده برای خطوط انتقال

مواد مورد استفاده برای خطوط انتقال به شرح زیر هستند-

1. مس

2. آلومینیوم

3. آلیاژهای کادمیوم - مس

4. برنج فسفری

5. فولاد روغنی

6. مس با هسته فولادی

7. آلومینیوم با هسته فولادی

مس (Cu)

مس، ماده با رسانایی بالا که به عنوان رساننده برای ماشین‌آلات یا تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. خواص مهم مس شامل قابلیت فلزکاری، جوشکاری و لحیم‌کاری است. مس در حالت خالص دارای رسانایی خوبی است. اما رسانایی مس استاندارد به دلیل وجود آلاینده‌ها کاهش می‌یابد.

ویژگی‌های مس

1. مقاومت ویژه: ۱.۶۸ میکروام-سانتی‌متر.

2. ضریب مقاومت در دمای ۲۰°C: ۰.۰۰۳۸۶ /°C.

3. نقطه ذوب: ۱۰۸۵°C.

4. چگالی: ۸.۹۶ گرم/سانتی‌متر مکعب.

استفاده از مس

مس مهم‌ترین و مناسب‌ترین ماده برای رساننده خط انتقال است زیرا دارای رسانایی و مقاومت کششی بالا است. علاوه بر این، آن دارای خاصیت پهن شدن خوبی است. تنها محدودیت آن هزینه است.

آلومینیوم (Al)

آلومینیوم یک عنصر است که یک فلز نقره‌ای، سبک، نرم، غیرمغناطیسی و پهن‌شونده است. آلومینیوم سومین عنصر فراوان (بعد از اکسیژن و سیلیکون) و فلز فراوان‌ترین موجود در پوسته زمین است. سنگ معدن اصلی آلومینیوم بوکسیت است. آلومینیوم دارای چگالی کم، پهن‌شوندگی بالا، مقاومت خوب در برابر فرسودگی و رسانایی خوب است که آن را برای استفاده به عنوان رساننده الکتریکی برای انتقال و توزیع برق مناسب می‌کند.

ویژگی‌های آلومینیوم

1. مقاومت ویژه: ۲.۶۵ میکروام-سانتی‌متر.

2. ضریب مقاومت در دمای ۲۰°C: ۰.۰۰۴۲۹ /°C.

3. نقطه ذوب: ۶۶۰°C.

4. چگالی: ۲.۷۰ گرم/سانتی‌متر مکعب.

استفاده از آلومینیوم

ماده بیشتر مورد استفاده در خطوط انتقال آلومینیوم است. آلومینیوم دارای رسانایی کافی است. علاوه بر این، وزن آن کم است. تنها محدودیت آن مقاومت کششی کم است. برای غلبه بر این محدودیت از هسته فولادی برای افزایش مقاومت کششی رساننده آلومینیوم مانند ACSR (رساننده آلومینیومی با هسته فولادی) استفاده می‌شود. رساننده ACSR بسیار محبوب برای خطوط انتقال هوایی با ولتاژ بالا است.

آلیاژ کادمیوم-مس

آلیاژهای کادمیوم-مس شامل کادمیوم از ۰.۶ تا ۱.۲٪ می‌باشد. این افزودن کوچک کادمیوم مقاومت کششی و مقاومت در برابر فرسودگی مس را افزایش می‌دهد. رسانایی آلیاژهای کادمیوم-مس ۹۰ تا ۹۶٪ مس خالص است.

استفاده از آلیاژ کادمیوم-مس

انعام