Stranded Wire vs. Solid Wire: Hvad er bedst og hvorfor

Hvad er stranded tråd?
En stranded tråd består af flere tynde ledere bundet sammen, ofte med hvert par ledere drejet og isoleret. Disse tråde kommer i forskellige størrelser, der er tilpasset specifikke anvendelser.

I Storbritannien angives almindelige trådstørrelser i formater som 3/0.029″, 7/0.036″ og 7/0.042″. Her angiver den første ciffer (f.eks. 3 eller 7) antallet af individuelle stranded ledere, mens den anden del (f.eks. 0.029″, 0.042″) specificerer kryds-sektionsarealet for hver leder. For eksempel betyder 0.036″, at kryds-sektionsarealet er 0.036 kvadrat tomme. I USA bruges en størrelse som 7/32, hvor tallet 7 repræsenterer mængden af strande, og 32 refererer til American Wire Gauge (AWG) størrelsen for hver leder.

Sammenlignet med solide tråde tilbyder stranded tråde superiør fleksibilitet. Dette gør dem til de foretrukne valg for elektrikere i situationer, hvor tråde skal bøjes, drejet eller ført gennem smalle områder såsom rør og ledninger inden i vægge. Desuden forbedrer stranded tråde elektrisk sikkerhed. Når strøm flyder igennem lederen, genereres varme. Takket være luftmellemrummet mellem de enkelte strande kan denne varme effektivt dissipieres, hvilket reducerer risikoen for overophedning og potentielle elektriske farer.

Anvendelser og egenskaber for stranded tråde

Stranded tråd er højst egnet til anvendelser, der involverer gentagen bevægelse, såsom i døråbning- og lukningsmekanismer. Det er også et ideelt valg for kortafstandsforkoblinger og kan let integreres i patchkabler.

I strømforsyning og distributionslinjer foretrækkes stranded tråde ofte frem for solide tråde. Dette skyldes, at det hjælper med at reducere hudeeffekten, et fænomen, hvor vekselstrøm (AC) tendere til at flyde primært på ydersiden af lederen snarere end gennem hele dens kryds-sektion. Den unikke struktur af stranded tråde gør det til en effektiv løsning for at reducere hudeeffektens indflydelse.

Men stranded tråde har også nogle ulemper. De er generelt mere dyre end solide tråde. Desuden er de mere udsat for korrosion, især i fugtige miljøer eller ved udendørs anvendelser. Yderligere, på grund af luftmellemrummet mellem de enkelte strande, er ampaciteten (strømbæringskapaciteten) af stranded tråde lavere sammenlignet med solid tråd af samme størrelse.

Fordele ved stranded tråde

• Forbedret fleksibilitet: Den tilbyder superiør fleksibilitet, hvilket gør det nemt at rute og bøje. Denne karakteristik giver også en længere fleksliv i anvendelser, der involverer bevægelse.

• Effektiv varmedissipation: Stranded tråd genererer mindre varme under strømflyd, hvilket sikrer sikrere elektrisk drift.

• Bequem terminering og forbindelse: Den er godt egnet til crimp terminering og patchkableforbindelser.

• Reduceret hudeeffekt: I langafstands, højspænding strømforsyning, minimiserer stranded tråde effektivt hudeeffekten.

Ulemper ved stranded tråde

• Korrosionsfølsomhed: Der er en høj risiko for korrosion, især i udendørs miljøer.

• Lavere strømkapacitet: Sammenlignet med solide ledere af samme størrelse, har stranded tråde en reduceret strømbæringskapacitet.

• Højere spændingsfald: Den viser et større spændingsfald under strømflyd.

• Signalkvalitetsproblemer: Den kan producere støj, med en dæmpning på 20 - 50%, og har middelmådig højfrekvens transmission.

• Kompleks terminering: Terminerings- og forbindelsesprocesserne er mere komplekse.

• Højere omkostninger: Stranded tråde er dyrere end solide tråde.

Solid tråd: Definition og egenskaber

Som navnet antyder, består en solid tråd af en enkelt, solid leder omsluttet af isolation. Typisk er solide tråde tykkere og tungere end stranded tråde. Trods stranded trådens fordele, anvendes solid tråd ofte i hjemmeinstallationer, især i USA for 120/240 hovedpaneler. Dette skyldes faktorer som dens evne til at give bedre forbindelser og dens højere ampacitet.

Solid tråd har flere bemærkelsesværdige fordele. Mangel på luftmellemrum mellem ledere giver den en højere strømbæringskapacitet sammenlignet med stranded tråde. Tykkelsen af lederen resulterer i lavere modstand, hvilket gør det muligt at opnå perfekt terminering og forbindelse.

Solid tråd tilbyder også større kapacitet, med mindre spændingsfald, og er mere resistenter over for korrosion. Den giver lydløs lyd (med lav støjforhold), hvilket sikrer en langvarig og stabil forbindelse. Desuden er den mere kostbar og velegnet til udendørs anvendelser.

Men solid tråd har sine begrænsninger. Den er betydeligt mindre fleksibel end stranded tråde, hvilket gør det svært at bøje og dreje på grund af dens stivhed. Gentagen bøjning og ruting, især i anvendelser, der involverer bevægelse, kan let skade eller knække solid tråd.

Fordele ved solid tråd

• Superior terminering og forbindelse: Den gør det muligt at opnå perfekt terminering og forbindelse.

• Højere ampacitet: Sammenlignet med stranded tråde af samme størrelse, har solid tråd en højere strømbæringskapacitet.

• God signalkvalitet: Den giver klar lyd (med lav dæmpning) og fremragende højfrekvens transmission.

• Lav modstand og korrosionsbestandighed: Den har lavere modstand og er højst resistenter over for korrosion, både indendørs og udendørs.

• Egnet til langafstands transmission: Med mindre spændingsfald er den ideel til langafstands anvendelser.

• Kostbar: Solid tråd er billigere end stranded tråde.

Ulemper ved solid tråd

• Begrænset fleksibilitet: Den har dårlig fleksibilitet, hvilket begrænser dens anvendelse i visse situationer.

• Følsomhed over for skader: Den er udsat for skader i anvendelser, der involverer gentagen bevægelse.

• Hudeeffekt problemer: I højspænding strømforsyning linjer, er den påvirket af hudeeffekten.

• Ikke egnet til visse anvendelser: Den er ikke egnet til elektronik, digital kommunikation og computeranvendelser.

Følgende tabel giver en detaljeret sammenligning af solide og stranded ledere baseret på forskellige forhold og anvendelser, der fremhæver deres nøgleskilnader.

Strømbæringskapacitet for solide og stranded tråde
Når diametererne af solide og stranded tråde er identiske, kan den solide tråd bære en større mængde strøm. Dette skyldes, at den solide tråd har et større effektivt kryds-sektionsareal. I stranded tråde reducerer luftmellemrummet mellem de enkelte strande det samlede areal, gennem hvilket strøm kan flyde. Derfor må elektrikere nøje vælge den passende trådstørrelse, med hensyn til tråd gauge og ampacitetskravene for den specifikke anvendelse.

Et andet vigtigt fænomen i elektriske systemer er hudeeffekten, hvor vekselstrøm (AC) tendere til at flyde primært på ydersiden af lederen snarere end jævnt gennem dens kryds-sektion. Dette fænomen bliver mere udtalt med øget frekvens. For højkraft transmissionsystemer foretrækkes stranded tråde præcis fordi de kan reducere hudeeffektens indflydelse. Men for hjemmeinstallationer med en frekvens på 50/60 Hz, når man bruger kobbertråde med en diameter op til 6mm, kan hudedybden generelt ignoreres.
Hvilken er bedst: Solide eller stranded tråde?
Valget mellem solide og stranded tråde bør tages efter en omfattende overvejelse af forskellige faktorer, herunder begyndelses- og langsigtede omkostninger, indendørs eller udendørs brug, specifikke anvendelseskrav, typer af elektriske belastninger, behov for bevægelse eller fleksibilitet, passende ampacitet og andre miljømæssige og vejrfaglige forhold.Kort sagt, beslutningen om at vælge solide eller stranded tråde afhænger af flere aspekter:

• Solide tråde: Ideelle for anvendelser, hvor holdbarhed, simplicitet, problemfri installation og kostbarhed prioriteres. Hvis dit projekt kræver en enkel, pålidelig og budgetvenlig ledningsløsning, er solide tråde det anbefalede valg.

• Stranded tråde: Bedst egnet til scenarier, der kræver langsigtede fleksibilitet, som anvendelser, der involverer gentagen bevægelse eller hyppig bøjning af tråde. Når ledningen skal tilpasse sig dynamiske miljøer, tilbyder stranded tråde den nødvendige robusthed og manøvrabilitet.

Følgende tabel giver en detaljeret sammenligning af solide og stranded ledere baseret på forskellige forhold og anvendelser, der fremhæver deres nøgleskilnader.