Materiali utilizzati per il conduttore della linea di trasmissione
Linea di trasmissione è una parte importante del sistema di potenza. Il costo e la durata della linea di trasmissione dipendono principalmente dal materiale utilizzato per realizzare il conduttore per la linea di trasmissione. Il materiale più importante e adatto per il conduttore della linea di trasmissione è il rame, in quanto ha alta conduttività e alta resistenza meccanica. Inoltre, ha buona duttilità. L'unica limitazione è il suo costo. Il materiale più ampiamente utilizzato nella linea di trasmissione è l'alluminio.
L'alluminio ha sufficiente conduttività. Inoltre, è leggero. Questo risulta in un peso ridotto del conduttore e minore afflosciamento. L'unica limitazione è la sua bassa resistenza meccanica. Per superare questa limitazione, viene utilizzato un nucleo d'acciaio per aumentare la resistenza meccanica del conduttore di alluminio, come nel caso del conduttore ACSR (Alluminio conduttore rinforzato con acciaio).
Il conduttore ACSR è molto popolare per le linee di trasmissione aerea ad alta tensione. La scelta del materiale adatto per la linea di trasmissione dipende da:
Proprietà elettriche richieste
Resistenza meccanica richiesta
Condizioni locali
Costo del materiale
Proprietà richieste nei materiali utilizzati per i conduttori nelle linee di trasmissione
Alta conduttività
Alta resistenza meccanica
Peso leggero
Alta resistenza alla corrosione in condizioni atmosferiche
Alta stabilità termica
Basso coefficiente di espansione termica
Basso costo
Materiali utilizzati per le linee di trasmissione
I materiali utilizzati per le linee di trasmissione sono elencati di seguito:
Rame
Alluminio
Leghe di cadmio-rame
Bronzo fosforoso
Acciaio galvanizzato
Rame con nucleo d'acciaio
Alluminio con nucleo d'acciaio
Rame (Cu)
Il rame, un materiale ad alta conduttività, è ampiamente utilizzato come conduttore per macchine ed equipaggiamenti elettrici. Le proprietà più importanti del rame sono la malleabilità, la saldabilità e la brasabilità. Il rame puro ha una buona conduttività. Tuttavia, la conduttività del rame di qualità standard è ridotta dalla presenza di impurità.
Proprietà del rame
Resistività: 1,68 µΩ-cm.
Coefficiente di temperatura della resistenza a 20oC: 0,00386 /oC.
Punto di fusione: 1085oC.
Peso specifico: 8,96 g/cm3.
Utilizzo del rame
Il rame è il materiale più importante e adatto per il conduttore della linea di trasmissione, poiché ha alta conduttività e alta resistenza meccanica. Inoltre, ha buona duttilità. L'unica limitazione è il suo costo.
Alluminio (Al)
L'alluminio è un elemento che è un metallo argenteo, leggero, morbido, non magnetico e duttile. L'alluminio è il terzo elemento più abbondante (dopo ossigeno e silicio) e il metallo più abbondante trovato nella crosta terrestre. Il principale minerale di alluminio è la bauxite. L'alluminio ha densità bassa, alta duttilità, buona resistenza alla corrosione e buona conduttività, il che lo rende adatto all'uso come conduttore elettrico per la trasmissione e distribuzione dell'elettricità.
Proprietà dell'alluminio
Resistività: 2,65 µΩ-cm.
Coefficiente di temperatura della resistenza a 20oC: 0,00429 /oC.
Punto di fusione: 660oC.
Peso specifico: 2,70 g/cm3.
Utilizzo dell'alluminio
Il materiale più ampiamente utilizzato nella linea di trasmissione è l'alluminio. L'alluminio ha sufficiente conduttività. Inoltre, è leggero. L'unica limitazione è la sua bassa resistenza meccanica. Per superare questa limitazione, viene utilizzato un nucleo d'acciaio per aumentare la resistenza meccanica del conduttore di alluminio, come nel caso del conduttore ACSR (alluminio conduttore rinforzato con acciaio). Il conduttore ACSR è molto popolare per le linee di trasmissione aerea ad alta tensione.
Lega di cadmio-rame
Le leghe di cadmio-rame contengono cadmio dal 0,6 al 1,2%. Questa piccola aggiunta di cadmio aumenta la resistenza meccanica e la resistenza alla corrosione del rame. La conduttività delle leghe di cadmio-rame è del 90-96% del rame puro.
Utilizzo della lega di cadmio-rame
Per la realizzazione di conduttori per linee di trasmissione ad alta resistenza meccanica.
Per la realizzazione di fili trolley.
