送電線は電力システムの重要な部分です。送電線のコストと寿命は主に、送電線の導体を作るために使用される材料によって決まります。導体の最も重要な適切な材料は銅であり、高い導電性と高い引張強度を持っています。また、良い延性も持っています。唯一の制限はそのコストです。送電線で最も広く使用されている材料はアルミニウムです。
アルミニウムには十分な導電性があります。さらに軽量であるため、導体重が低く、垂れが少ない結果となります。唯一の制限は低い引張強度です。この制限を克服するために、鋼芯がアルミニウム導体の引張強度を増加させるために使用され、例えばACSR(アルミニウム導体鋼補強)導体のようにします。
ACSR導体は高電圧架空送電線で非常に人気があります。送電線に適した材料の選択は以下の要素に依存します。
必要な電気的特性
必要な機械的強度
地域的な条件
材料のコスト
高い導電性
高い引張強度
軽量
天候条件での高い腐食抵抗性
高い熱安定性
低い熱膨張係数
低コスト
送電線に使用する材料は以下の通りです。
銅
アルミニウム
カドミウム - 銅合金
燐青銅
亜鉛メッキ鋼
鋼芯銅
鋼芯アルミニウム
広く使用される高導電性材料として、電気機器や設備の導体に使用されるのは銅です。延性、溶接性、および軟焊性は銅の最も重要な特性です。純粋な形の銅は良い導電性を持っていますが、標準グレードの銅の導電性は不純物の存在により減少します。
比抵抗: 1.68 µΩ-cm。
温度係数(20oC時): 0.00386 /oC。
融点: 1085oC。
比重: 8.96 g/cm3。
銅は、高い導電性と高い引張強度を持つため、送電線の導体として最も重要かつ適切な材料です。さらに、優れた延性も持っています。唯一の制限はそのコストです。
アルミニウムは銀白色で、軽量、柔らかく、非磁性で延性のある金属です。アルミニウムは酸素と珪素に次いで地殻中に最も豊富にある元素であり、最も豊富な金属です。アルミニウムの主要な鉱石はボーキサイトです。アルミニウムは低密度、高い延性、良好な腐食抵抗性、および良好な導電性を持っており、これにより電力の送電と配電に電気導体として使用することが可能です。
比抵抗: 2.65 µΩ-cm。
温度係数(20oC時): 0.00429 /oC。
融点: 660oC。
比重: 2.70 g/cm3。
送電線で最も広く使用されている材料はアルミニウムです。アルミニウムは十分な導電性を持っています。さらに軽量であるため、導体重が低く、垂れが少ない結果となります。唯一の制限は低い引張強度です。この制限を克服するために、鋼芯がアルミニウム導体の引張強度を増加させるために使用され、例えばACSR(アルミニウム導体鋼補強)導体のようにします。ACSR導体は高電圧架空送電線で非常に人気があります。
カドミウム銅合金にはカドミウムが0.6%から1.2%含まれています。この少量のカドミウムの添加により、銅の引張強度と腐食抵抗性が向上します。カドミウム銅合金の導電性は純粋な銅の90%から96%です。
高引張強度送電線用の導体の製造。
トロリーワイヤーの製造。