Welke factoren bepalen of koper of aluminium als kabelgeleidermateriaal wordt gebruikt?
Bij het kiezen van kabelgeleidermaterialen wordt het gebruik van koper en aluminium voornamelijk beïnvloed door de volgende factoren:
- Geleidbaarheid
Geleidbaarheid van koper: De geleidbaarheid van koper is ongeveer 100% IACS (International Annealed Copper Standard), wat veel hoger is dan de geleidbaarheid van aluminium (ongeveer 61% IACS). Dit maakt koper geschikter voor scenario's die een hoge geleidbaarheid vereisen.
De geleidbaarheid van aluminium: Ondanks de lagere geleidbaarheid maken het lichte gewicht en de lagere kosten van aluminium het in veel scenario's concurrerend.
2. Mechanische eigenschappen
Mechanische sterkte van koper: Koper heeft een hoge treksterkte, goede weerstand tegen vermoeidheid en wordt niet gemakkelijk gebroken door buigen of trillingen. Het is geschikt voor scenario's die een hoge mechanische sterkte vereisen (zoals liftkabels en mijnbouwkabels).
De mechanische sterkte van aluminium: Aluminium is zachter en heeft een slechte weerstand tegen vermoeidheid, en heeft mogelijk een groter dwarsdoorsnedeoppervlak nodig om het gebrek aan mechanische eigenschappen te compenseren.
3. Gewicht
Gewicht van koper: Koper is ongeveer 70% zwaarder dan aluminium, dus het is mogelijk niet zuinig bij gebruik voor lange afstanden of in scenario's waarbij een laag gewicht vereist is.
Gewicht van aluminium: De lichtgewicht eigenschappen van aluminium maken het voordeliger in scenario's waarin gewichtsvermindering vereist is, zoals in de lucht- en ruimtevaart en bij hoogspanningslijnen.
4. Kosten
Koperkosten: Koper is meestal ongeveer drie keer duurder dan aluminium, dus koperen kabels hebben hogere initiële kosten.
Aluminiumkosten: Aluminium heeft lagere kosten, waardoor het aantrekkelijker wordt voor projecten met beperkte budgetten.
5. Corrosiebestendigheid
Kopercorrosieweerstand: Koper heeft in de meeste omgevingen een goede corrosieweerstand, maar kan worden aangetast in zwavelhoudende omgevingen.
Corrosiebestendigheid van aluminium: Er vormt zich een laag aluminiumoxide-beschermende film op het oppervlak van aluminium, maar bij hoge luchtvochtigheid of zure omgevingen kan een speciale behandeling (zoals coating) nodig zijn.
6. Toepassingsscenario's
Kopertoepassing: Geschikt voor scenario's die hoge betrouwbaarheid en prestaties vereisen, zoals hoogspanningskabels, bedrading van gebouwen en industriële apparatuur.
Aluminiumtoepassing: Meestal gebruikt in scenario's die lichtgewicht en lage kosten vereisen, zoals hoogspanningstransmissielijnen en bovengrondse kabels buitenshuis.
7. Aansluiting en installatie
Prestaties van koperverbindingen: koperen bedrading heeft een hogere betrouwbaarheid en de verbindingen zijn niet gemakkelijk los te maken of oververhit te raken.
Prestaties van aluminiumverbindingen: Aluminium geleiders vereisen speciale aansluitingen of behandelingen (zoals het voorkomen van kruip en oxidatie) bij de bedrading.
Voor welke specifieke scenario’s zijn gangbare kabeltypen (zoals laagspanningskabels, hoogspanningskabels, glasvezelkabels etc.) geschikt?
1. Laagspanningskabel
Kenmerken: De werkspanning is meestal niet meer dan 1 kV, het geleidermateriaal is meestal koper of aluminium en het isolatiemateriaal is meestal PVC of XLPE.
Toepassingsscenario's:
Stroomverdeling in gebouwen: gebruikt voor stroomverdeling in woon- en commerciële gebouwen, zoals verlichting, stopcontacten en andere laagspanningsapparatuur.
Industrieel gebruik: aansluiting van laagspanningsapparatuur binnen de fabriek.
Besturingskabel: laagspanningscontrolesysteem en signaaloverdracht.
2. Middenspanningskabel
Kenmerken: Het werkspanningsbereik bedraagt doorgaans 1 kV tot 35 kV en wordt vaak gebruikt in lokale distributienetwerken.
Toepassingsscenario's:
Stedelijke stroomdistributie: gebruikt om elektrische energie te distribueren van onderstations naar secundaire distributienetwerken in steden of industriële gebieden.
Industrieel gebied: zoals stroomvoorziening voor middenspanningsapparatuur zoals mijnen en havens.
Opwekking van windenergie: verbind windturbines en elektriciteitsnetten.
3. Hoogspanningskabel
Kenmerken: Het bedrijfsspanningsbereik bedraagt doorgaans 35 kV tot 220 kV en hoger, met hoge ontwerpeisen, en de isolatiematerialen zijn meestal XLPE- of oliepapier-isolatie.
Toepassingsscenario's:
Stroomtransmissie over lange afstanden: gebruikt voor hoogspanningstransmissielijnen om elektriciteit van energiecentrales naar steden te transporteren.
Onderstationverbinding: verbind energiecentrales, onderstations en distributienetwerken.
Zware industriële apparatuur: levert stroom voor hoogspanningsapparatuur.
4. Ultrahoogspanningskabel
Kenmerken: De bedrijfsspanning is hoger dan 220 kV, de technologie is complex en er wordt meestal gasisolatie of speciale isolatiematerialen gebruikt.
Toepassingsscenario's:
Stroomtransmissiesysteem over lange afstanden: interregionale en nationale transmissielijnen.
Belangrijke energieprojecten: zoals de transmissielijnen van kerncentrales en grote waterkrachtcentrales.
5. Optische vezelkabel
Kenmerken: Het maakt gebruik van optische signalen om gegevens te verzenden, met voordelen zoals hoge bandbreedte, weinig verlies en anti-elektromagnetische interferentie.
Toepassingsscenario's:
Telecommunicatienetwerken: backbone-netwerken, grootstedelijke netwerken en toegangsnetwerken.
Internetcommunicatie: datacenterinterconnectie, breedbandtoegang thuis.
Industrie en monitoring: industrieel automatiseringsnetwerk, beveiligingsmonitoringsysteem.
Speciale omgeving: hoog elektromagnetisch gebied dat interferentie moet weerstaan.
6. Afgeschermde kabel
Kenmerken: met metalen afschermlaag, uitstekende anti-elektromagnetische interferentieprestaties.
Toepassingsscenario:
Industriële besturing: voorkom signaalinterferentie, gebruikt in besturingssystemen zoals PLC, DCS.
Medische apparatuur: uiterst nauwkeurige signaaloverdracht.
Audio- en videotransmissie: voorkom signaalruis.
7. Brandwerende kabel en vlamvertragende kabel
Kenmerken: Brandwerende kabel kan bij brand stroom blijven leveren, en vlamvertragende kabel kan de verspreiding van brand vertragen.
Toepassingsscenario:
Veilige plaatsen: hoge gebouwen, metro's, luchthavens, tunnels, enz.
Noodsysteem: brandpompen, noodverlichting en communicatiesystemen.
8. Speciale kabel
Kenmerken: ontworpen volgens speciale omgevingen of behoeften, materialen en structuren hebben specifieke functies.
Veel voorkomende typen en toepassingen:
Mijnbouwkabels: geschikt voor zware omstandigheden in mijnen, slijtvast en hoogspanningsbestendig.
Onderzeese kabels: gebruikt voor onderzeese stroom- of datatransmissie.
Kabels die bestand zijn tegen hoge temperaturen: gebruikt in omgevingen met hoge temperaturen, zoals de lucht- en ruimtevaart en staalfabrieken.
NL 
