مواد مورد استفاده برای هادی خط انتقال
خط انتقال بخش مهمی از سیستم برق است. هزینه و طول عمر خط انتقال به طور اصلی به ماده استفاده شده برای ساخت رسانا در خط انتقال بستگی دارد. مهمترین و مناسبترین ماده برای رسانا در خط انتقال مس است، چون دارای رسانایی بالا و مقاومت کششی بالاست. علاوه بر این، دارای خاصیت قابلیت تغییر شکل خوب است. تنها محدودیت آن هزینه آن است. ماده بیشتر استفاده شده در خط انتقال آلومینیوم است. آلومینیوم دارای رسانایی کافی است. علاوه بر این، وزن آن نسبتاً کم است. که منجر به کاهش وزن رسانا و کمانش کمتر میشود. تنها محدودیت آن مقاومت کششی پایین آن است. برای غلبه بر این محدودیت، هسته فولادی برای افزایش مقاومت کششی رسانای آلومینیوم مانند ACSR (رسانا آلومینیومی با هسته فولادی) استفاده میشود.
رسانا ACSR بسیار محبوب برای خطوط انتقال هوایی با ولتاژ بالا است. انتخاب ماده مناسب برای خط انتقال به دلایل زیر بستگی دارد–
ویژگیهای الکتریکی مورد نیاز
مقاومت مکانیکی مورد نیاز
شرایط محلی
هزینه ماده
ویژگیهای مورد نیاز در مواد استفاده شده برای رسانا در خط انتقال
رسانایی بالا
مقاومت کششی بالا
وزن کم
مقاومت بالا در برابر فرسایش در شرایط جوی
پایداری حرارتی بالا
ضریب توسید حرارتی کم
هزینه کم
مواد استفاده شده برای خطوط انتقال
مواد استفاده شده برای خطوط انتقال به شرح زیر هستند-
مس
آلومینیوم
آلیاژهای کادمیوم - مس
برنج فسفری
فولاد کرومند
مس با هسته فولادی
آلومینیوم با هسته فولادی
مس (Cu)
ماده رسانایی بالا که به طور گسترده برای ماشینآلات و تجهیزات الکتریکی استفاده میشود، مس است. خواص مهم مس شامل قابلیت تغییر شکل، لحیم کاری و جوشکاری است. مس خالص دارای رسانایی خوبی است. اما رسانایی مس استاندارد به دلیل حضور آلودگیها کاهش مییابد.
ویژگیهای مس
مقاومت ویژه: ۱.۶۸ میکرو اهم-سانتیمتر.
ضریب مقاومت در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد: ۰.۰۰۳۸۶ /درجه سانتیگراد.
نقطه ذوب: ۱۰۸۵ درجه سانتیگراد.
چگالی: ۸.۹۶ گرم/سانتیمتر مکعب.
استفاده از مس
مس مهمترین و مناسبترین ماده برای رسانا در خط انتقال است، چون دارای رسانایی بالا و مقاومت کششی بالا است. علاوه بر این، دارای خاصیت قابلیت تغییر شکل خوب است. تنها محدودیت آن هزینه آن است.
آلومینیوم (Al)
آلومینیوم عنصری است که نقرهای، سبک، نرم، غیرمغناطیسی و قابل تغییر شکل است. آلومینیوم سومین عنصر فراوان (بعد از اکسیژن و سیلیکون) و فلز فراوانترین زمین است. سنگ معدن اصلی آلومینیوم بوکسیت است. آلومینیوم دارای چگالی کم، قابلیت تغییر شکل بالا، مقاومت خوب در برابر فرسایش و رسانایی خوب است که آن را برای استفاده به عنوان رسانا الکتریکی برای انتقال و توزیع برق مناسب میکند.
ویژگیهای آلومینیوم
مقاومت ویژه: ۲.۶۵ میکرو اهم-سانتیمتر.
ضریب مقاومت در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد: ۰.۰۰۴۲۹ /درجه سانتیگراد.
نقطه ذوب: ۶۶۰ درجه سانتیگراد.
چگالی: ۲.۷۰ گرم/سانتیمتر مکعب.
استفاده از آلومینیوم
ماده بیشتر استفاده شده در خط انتقال آلومینیوم است. آلومینیوم دارای رسانایی کافی است. علاوه بر این، وزن آن نسبتاً کم است. تنها محدودیت آن مقاومت کششی پایین آن است. برای غلبه بر این محدودیت، هسته فولادی برای افزایش مقاومت کششی رسانای آلومینیوم مانند ACSR (رسانا آلومینیومی با هسته فولادی) استفاده میشود. رسانا ACSR بسیار محبوب برای خطوط انتقال هوایی با ولتاژ بالا است.
آلیاژ کادمیوم - مس
آلیاژهای کادمیوم - مس شامل ۰.۶ تا ۱.۲ درصد کادمیوم هستند. این افزودن کوچک کادمیوم مقاومت کششی و مقاومت در برابر فرسایش مس را افزایش میدهد. رسانایی آلیاژهای کادمیوم - مس ۹۰ تا ۹۶ درصد مس خالص است.
استفاده از آلیاژ کادمیوم - مس
برای ساخت رسانا برای خطوط انتقال با مقاومت کششی بالا.
برای ساخت سیم ترولی.
پتو گرمکن.
عناصر پتو الکتریکی.
برنج فسفری
برنج فسفری آلیاژی از مس با ۳.۵ تا ۱۰ درصد سن
