Закручене дротування проти цілого дроту: яке краще і чому

Що таке мідний провід?
Мідний провід складається з багатьох тонких жил, з'єднаних разом, часто кожна пара жил скручена і ізольована. Ці проводи виробляються різних розмірів, підібраних для конкретних застосувань.

У Великобританії, типові розміри проводів позначаються у форматах, таких як 3/0.029", 7/0.036" та 7/0.042". Тут, перша цифра (наприклад, 3 або 7) вказує на кількість окремих жил, а друга частина (наприклад, 0.029", 0.042") визначає площу поперечного перерізу кожної жили. Наприклад, 0.036" означає, що площа поперечного перерізу становить 0.036 квадратних дюйма. У США використовують розміри, такі як 7/32, де число 7 представляє кількість жил, а 32 відноситься до розміру американської провідної гайки (AWG) кожної жили.

Порівняно з цілим проводом, мідний провід надає більшу гнучкість. Це робить його перевагою для електриків у ситуаціях, коли проводи потрібно згинати, скручувати або прокладати через вузькі простори, такі як труби та каналізаційні труби всередині стін. Крім того, мідні проводи покращують електричну безпеку. Коли струм проходить через провідник, виникає тепло. Благодія повітряним прогалинам між окремими жилами, це тепло може ефективно виводитися, що зменшує ризик перегріву та потенційних електричних небезпек.

Застосування та характеристики мідного проводу

Мідний провід є високо придатним для застосувань, що включають повторювані рухи, наприклад, у механізмах відкриття та закриття дверей. Він також є ідеальним вибором для коротких з'єднань та легко може бути вбудований у патч-корди.

У лініях передачі та розподілу електроенергії мідний провід часто віддається перевага над цілим проводом. Це тому, що він допомагає знизити ефект шкіри, який полягає у тому, що черговий струм (AC) схильний протікати переважно по зовнішній поверхні провідника, а не по всьому його поперечному перерізі. Унікальна структура мідного проводу робить його ефективним рішенням для зменшення впливу ефекту шкіри.

Проте, мідний провід має і свої недоліки. Він, як правило, дорожчий, ніж цілий провід. Крім того, він більш підданий корозії, особливо в вологих середовищах або при відкритих застосуваннях. Окрім того, завдяки повітряним прогалинам між окремими жилами, спроможність мідного проводу проводити струм нижча, порівняно з цілим проводом такого ж розміру.

Переваги мідного проводу

• Покращена гнучкість: Він надає більшу гнучкість, що дозволяє легку прокладку та згинання. Ця характеристика також забезпечує довший термін служби в застосуваннях, що включають рух.

• Ефективне виведення тепла: Мідний провід генерує менше тепла під час протікання струму, забезпечуючи безпечну електричну роботу.

• Зручне з'єднання та приєднання: Він добре підходить для кріплення з'єднаннями та патч-кордами.

• Зменшення ефекту шкіри: У довгостроковій передачі електроенергії на великі відстані, мідний провід ефективно зменшує ефект шкіри.

Недоліки мідного проводу

• Схильність до корозії: Існує високий ризик корозії, особливо в відкритих умовах.

• Нижча спроможність проводити струм: Порівняно з цілими провідниками такого ж розміру, мідний провід має нижчу спроможність проводити струм.

• Більший падіння напруги: Він демонструє більше падіння напруги під час протікання струму.

• Проблеми з якістю сигналу: Він може викликати шум, з затуханням 20-50%, та має середню продуктивність передачі високочастотних сигналів.

• Складне з'єднання: Процеси з'єднання та приєднання є більш складними.

• Вища вартість: Мідний провід дорожчий, ніж цілий провід.

Цілий провід: Визначення та характеристики

Як відомо з назви, цілий провід складається з одного цілого провідника, обгорнутого ізоляцією. Зазвичай, цільні проводи товстіші та важчі, ніж мідні. Незважаючи на переваги мідного проводу, цілий провід широко використовується в домашньому проводку, особливо в США для основних панелей 120/240. Це пов'язано з факторами, такими як здатність забезпечувати кращі з'єднання та вищу спроможність проводити струм.

Цілий провід має кілька значних переваг. Його відсутність повітряних прогалин між провідниками забезпечує вищу спроможність проводити струм, порівняно з мідним проводом. Товщина провідника призводить до нижчої опору, що дозволяє ідеальне з'єднання та приєднання.

Цілий провід також має більшу спроможність, з меншим падінням напруги, та є більш стійким до корозії. Він забезпечує безвтратне звучання (з низьким співвідношенням шуму), забезпечуючи тривале та стабільне з'єднання. Крім того, він є більш економічно вигідним та підходить для відкритих застосувань.

Проте, цілий провід має свої обмеження. Він значно менш гнучкий, ніж мідний, що робить його важким для згинання та скручування через свою жорсткість. Повторюване згинання та прокладка, особливо в застосуваннях, що включають рух, можуть легко пошкодити або зламати цілий провід.

Переваги цілого проводу

• Краще з'єднання та приєднання: Він дозволяє ідеальне з'єднання та приєднання.

• Вища спроможність проводити струм: Порівняно з мідним проводом такого ж розміру, цілий провід має вищу спроможність проводити струм.

• Добре якість сигналу: Він забезпечує чистий звук (з низьким затуханням) та відмінну продуктивність передачі високочастотних сигналів.

• Низька опір та стійкість до корозії: Він має нижчу опір та високу стійкість до корозії, как в середині, так и на вулиці.

• Придатний для довгострокової передачі: З меншим падінням напруги, він ідеальний для довгострокових застосувань.

• Економічно вигідний: Цілий провід дешевший, ніж мідний провід.

Недоліки цілого проводу

• Обмежена гнучкість: Він має слабку гнучкість, що обмежує його використання в певних застосуваннях.

• Схильність до пошкодження: Він схильний до пошкодження в застосуваннях, що включають повторювані рухи.

• Проблеми з ефектом шкіри: У лініях передачі електроенергії на високі напруги, він піддається ефекту шкіри.

• Непридатний для деяких застосувань: Він непридатний для електроніки, цифрових комунікацій та комп'ютерних застосувань.

Нижче представлена таблиця, яка надає детальне порівняння цілих та мідних провідників на основі різних умов та застосувань, виділяючи їх ключові відмінності.

Спроможність проводити струм цілих та мідних провідників
Коли діаметри цілих та мідних провідників однакові, цілий провід може проводити більшу кількість струму. Це пов'язано з тим, що цілий провід має більшу ефективну площу поперечного перерізу. У мідних провідниках, наявність повітряних прогалин між окремими жилами зменшує загальну площу, через яку може протікати струм. В результаті, електрики повинні обережно вибирати правильний розмір проводу, враховуючи розмір провідної гайки та вимоги до спроможності проводити струм для конкретного застосування.

Іншим важливим явищем в електричних системах є ефект шкіри, коли черговий струм (AC) схильний протікати переважно по зовнішній поверхні провідника, а не рівномірно по всьому його поперечному перерізу. Цей ефект стає більш вираженим зі зростанням частоти. Для систем передачі великої потужності мідні провідники часто віддаються перевага саме тому, що вони можуть знизити вплив ефекту шкіри. Проте, для домашнього проводку з частотою 50/60 Гц, коли використовуються медні проводи з діаметром до 6 мм, глибину шкіри зазвичай можна знехтувати.
Який кращий: цілий чи мідний провід?
Вибір між цілим та мідним проводом повинен бути зроблений після комплексного розгляду різних факторів, включаючи початкові та довгострокові витрати, використання в середині або на вулиці, конкретні вимоги до застосування, типи електричних навантажень, потребу в русі або гнучкості, відповідну спроможність проводити струм, а також інші екологічні та погодні умови.В резюме, рішення про вибір цілого або мідного проводу залежить від багатьох аспектів:

• Цілий провід: Ідеальний для застосувань, де пріоритет мають міцність, простота, гладке встановлення та економічна вигода. Якщо ваш проект потребує простого, надійного та бюджетного рішення для проводки, цілий провід є рекомендованим вибором.

• Мідний провід: Найкращий для сценаріїв, що потребують довгострокової гнучкості, таких як застосування, що включають повторювані рухи або часті згинання проводів. Коли проводка повинна адаптуватися до динамічних середовищ, мідний провід надає необхідну стійкість та маневреність.

Нижче представлена таблиця, яка надає детальне порівняння цілих та мідних провідників на основі різних умов та застосувань, виділяючи їх ключові відмінності.