Siirtojohtimen johtimen materiaalit

Siirtolinja on tärkeä osa sähköjärjestelmää. Siirtolinjan kustannukset ja elinkaari riippuvat pääasiassa materiaalista, jota käytetään johtajan valmistamiseen. Tärkein ja soveltuvin materiaali siirtolinjan johtajaan on kupari, sillä se omaa korkean johtavuuden ja korkean venymisvoiman. Lisäksi se on hyvin muovautuva. Ainoa rajoitus on sen hinta. Yleisin käytetty materiaali siirtolinjoissa on alumiini.
Alumiinilla on riittävä johtavuus. Lisäksi se on kevyt, mikä johtaa pienempään johtajan painoon ja vähemmän taipumiseen. Ainoa rajoitus on sen matala venymisvoima. Tämän rajoituksen ylittämiseksi käytetään teräsystävää lisätäksesi alumiinin johtajan venymisvoimaa, kuten ACSR (alumiinijohdessa teräsarmatu) johtajassa.

ACSR-johtaja on erittäin suosittu korkean jännitteen yläilmojen siirtolinjoissa. Soveluvan materiaalin valinta siirtolinjalle perustuu–

1. Vaaditut sähköiset ominaisuudet

2. Vaadittu mekaaninen vahvuus

3. Paikalliset olosuhteet

4. Materiaalin hinta

Vaaditut ominaisuudet siirtolinjan johtajan materiaaleissa

1. Korkea johtavuus

2. Korkea venymisvoima

3. Kevyys

4. Korkea korroosion vastustuskyky sääolosuhteissa

5. Korkea lämpöstabiilius

6. Matala termistä laajenemisen kerroin

7. Alhainen hinta

Materiaalit siirtolinjoissa

Siirtolinjoissa käytetyt materiaalit ovat seuraavat-

1. Kupari

2. Alumiini

3. Kadmium-kuparivalmiste

4. Fosforbronssi

5. Terästyttynyt teräs

6. Teräsydin kuparissa

7. Teräsydin alumiinissa

Kupari (Cu)

Yleisesti käytetty, korkean johtavuuden materiaali johtajana sähkökoneissa tai -laitteissa on kupari. Kuparin tärkeimmät ominaisuudet ovat muovautuvuus, kytkentä- ja laskutuskyky. Puhdas kupari on hyvin johtava. Mutta standardiklassisen kuparin johtavuus heikkenee epäpuhtauksien vuoksi.

Kuparin ominaisuudet

1. Vastus: 1,68 µΩ-cm.

2. Vastuskerroin 20oC: 0,00386 /oC.

3. Sulamispiste: 1085oC.

4. Tiheys: 8,96 g/cm3.

Kuparin käyttö

Kupari on tärkein ja soveltuvin materiaali siirtolinjan johtajana, sillä sillä on korkea johtavuus ja korkea venymisvoima. Lisäksi sillä on hyvä muovautuvuus. Ainoa rajoitus on sen hinta.

Alumiini (Al)

Alumiini on hopeavalkoinen, kevyt, pehmeä, ei-magneettinen ja muovautuva metalli. Alumiini on kolmanneksi yleisin alkuaine (happi- ja silikan jälkeen) ja yleisin metalli Maan kuoresta. Alumiinin pääasiallinen raaka-aine on bauksiitti. Alumiinilla on matala tiheys, korkea muovautuvuus, hyvä korroosion vastustuskyky ja hyvä johtavuus, mikä tekee siitä sopivan sähköjohtajaksi sähkön siirto- ja jakeluun.

Alumiinin ominaisuudet

1. Vastus: 2,65 µΩ-cm.

2. Vastuskerroin 20oC: 0,00429 /oC.

3. Sulamispiste: 660oC.

4. Tiheys: 2,70 g/cm3.

Alumiinin käyttö

Yleisin käytetty materiaali siirtolinjoissa on alumiini. Alumiinilla on riittävä johtavuus. Lisäksi se on kevyt. Ainoa rajoitus on sen matala venymisvoima. Tämän rajoituksen ylittämiseksi käytetään teräsystävää lisätäksesi alumiinin johtajan venymisvoimaa, kuten ACSR (alumiinijohdessa teräsarmatu) johtajassa. ACSR-johtaja on erittäin suosittu korkean jännitteen yläilmojen siirtolinjoissa.

Kadmium-kuparivalmiste

Kadmium-kuparivalmisteissa on 0,6–1,2 % kadmiumia. Tämä pieni kadmiumin lisäys kasvattaa kuparin venymisvoimaa ja korroosion vastustuskykyä. Kadmium-kuparivalmisten johtavuus on 90–96 % puhtaasta kuparista.

Tuki