Miks elektriliikmete tootmisel kasutatakse alluminiimi mitte terasvalmistist
Varude kasutamine vahetult kupariku (mitte terase, sest tereas ei ole tavaliselt juhtmeid toodetes kasutatav materjal) asendusel on mitmeid põhjuseid. Kuigi algne küsimus mainis "terast", selgitab see kirjeldus, miks varudit tavaliselt kasutatakse elektrivoolu edastamiseks suuremahuliste võrkudega. Siin on mõned põhjused, miks varudit kasutatakse juhtmaterjalina:
Majanduslikkus (Cost Efficiency)
Madalam hind: Värdiga võrreldes on varud odavam. Kuna elektrivoolu edastamise võrgud nõuavad suurt kogust juhtmeid, siis varude kasutamine võib oluliselt vähendada kulutusi.
Ekonoomiline: Pikkade kauguste edastamise projektides on varude majanduslik eelis eriti nähtav.
Kergeline (Lightweight)
Paigaldamise lihtsus: Varud on umbes kolmandik kuparist tihe, mis muudab varude juhtmed samasuuruses kuparijuhtmetega palju kehvemaks. See kehvemus vähendab transportimise ja paigaldamise raskusi ja kulutusi.
Struktuurilise koorma vähendamine: Väiksem mass vähendab nõudmisi toetavate struktuuride (nt tornide ja postide) vastu, vähendades nende koormust.
Hea juhitavus (Good Conductivity)
Juhitavus: Kuigi varude juhitavus on madalam kui kupari (kupari juhitavus on umbes 100%, varude juhitavus on umbes 61%), on varud ikkagi piisavalt hea juhitavus elektrivoolu edastamiseks.
Kompensoonimeetmed: Varude madalam juhitavus saab kompenseerida suurendades varujuhtme läbimõõdu, saavutades seeläbi kuparijuhtmete omadusega sarnaseid tulemusi.
Korrutusevastane (Corrosion Resistance)
Pinnase oksiidi kiht: Varud moodustavad õhus tiheda oksiidi kihti, mis takistab edasist oksüdeerimist ja korroosiooni, andes head kaitset korroosioonile.
Madalam hoolduskulu: Võrreldes kupariga, vähendab varude iseseisva kaitseomadus hoolduskulusid.
Mehaaniline tugevus (Mechanical Strength)
Kooslised materjalid: Mõnes olukorras, et tugevdada varujuhtmete mehaanilist tugevust, võidakse kasutada leeviumeeste või varudesse sisestada tugevt terasjuhtme (nt ACSR - Aluminum Conductor Steel Reinforced). See säilitab varude juhitavuse, samal ajal tugevdades mehaanilist tugevust.
Lihtsus: Varud on hea venitavus ja joustavus, mis teeb neist vähem altlevad paindumise ja venimise protsessides.
Ympäristöhuomioon (Environmental Considerations)
Üüriline ressurss: Boksiit, varudest saadava raakmaterjali, on globaalselt laiemini levitatud ja lihtsam kaevandada ja töödelda kui kupari raakmaterjale.
Taaskasutamine: Varudel on hea taaskasutamise väärtus ja neid saab mitmekordi uuesti kasutada ilma, et nende omadused kaduneksid.
Politiiline toetus (Policy Support)
Valitsuse toetus: Mõnes riigis ja piirkonnas võidakse ellu viia poliitikaid, mis soovitavad varujuhtmete kasutamist, et edendada kodumaist varuteollust või vähendada edastamiskulusid.
Loomulik laienemine (Coefficient of Thermal Expansion)
Sobivus: Varudel on kõrgem termilise laienemise kordaja kui kuparil, mis tähendab, et need muutuvad pikkuses rohkem temperatuuri muutustega. Sobiva inseneriarhive abil saab seda kasutada juhtmete pingete reguleerimiseks.
Kokkuvõte
Kokkuvõttes on peamised põhjused, miks varudit kasutatakse elektrivoolu edastamiseks, selle majanduslikkus, kergeline, hea juhitavus, korrutusevastane, mehaaniline tugevus ja ympäristöed. Need tegurid muudavad varud laialdaselt kasutatava juhtmaterjalina elektrivoolu edastamises. Muidugi, konkreetsetes rakendustes, kus nõutakse kõrgemat juhitavust ja paremat stabiilsust, jääb kupar endiselt vältimatu valik.
