Медный проводник
 | этой статьи Начальный раздел может быть слишком коротким, чтобы адекватно суммировать ключевые моменты . ( март 2022 г. ) |
Медь использовалась в электропроводке со времени изобретения электромагнита и телеграфа в 1820-х годах. [1] [2] Изобретение телефона в 1876 году создало дополнительный спрос на медный провод в качестве электрического проводника. [3]
Медь является электрическим проводником во многих категориях электропроводки. [3] [4] Медный провод используется в производстве электроэнергии , передаче энергии , распределении энергии , телекоммуникациях , электронных схемах и бесчисленных типах электрооборудования . [5] Медь и ее сплавы также используются для изготовления электрических контактов . Электропроводка в зданиях является важнейшим рынком для медной промышленности. [6] Примерно половина всей добываемой меди используется для производства электрических проводов и кабельных жил. [5]
Свойства меди
[ редактировать ]Электропроводность
[ редактировать ]Электропроводность является мерой того, насколько хорошо материал переносит электрический заряд . Это важное свойство в системах электропроводки. Медь имеет самый высокий показатель электропроводности среди всех недрагоценных металлов : удельное электрическое сопротивление меди = 16,78 нОм·м при 20 °C.
Теория металлов в твердом состоянии [7] помогает объяснить необычно высокую электропроводность меди. В атоме меди внешняя энергетическая зона 4s, или зона проводимости , заполнена лишь наполовину, поэтому многие электроны способны переносить электрический ток . Когда электрическое поле прикладывается к медному проводу, проводимость электронов ускоряется к электроположительному концу, создавая тем самым ток. Эти электроны сталкиваются с сопротивлением своему прохождению, сталкиваясь с атомами примесей, вакансиями, ионами решетки и дефектами. Среднее расстояние, пройденное между столкновениями, определяемое как длина свободного пробега , обратно пропорционально удельному сопротивлению металла. Уникальность меди заключается в ее большой длине свободного пробега (около 100 атомных расстояний при комнатной температуре). Средняя длина свободного пробега быстро увеличивается по мере охлаждения меди. [8]
Благодаря своей превосходной проводимости отожженная медь стала международным стандартом, с которым сравнивают все другие электрические проводники. В 1913 году Международная электротехническая комиссия определила проводимость технически чистой меди в своем Международном стандарте на отожженную медь как 100% IACS = 58,0 MS/м при 20 °C, уменьшаясь на 0,393%/°C. [9] [10] Поскольку за последнее столетие коммерческая чистота улучшилась, медные проводники, используемые в строительных проводах, часто немного превышают 100% стандарт IACS. [11]
Основной маркой меди, используемой в электротехнике, является медь с электролитической вязкостью (ETP) (CW004A или обозначение ASTM C11040). Эта медь имеет чистоту не менее 99,90% и электропроводность не менее 101% по IACS. Медь ЭТП содержит небольшой процент кислорода (от 0,02 до 0,04%). Если медь с высокой проводимостью необходимо сваривать , паять или особо чистую бескислородную медь (CW008A или обозначение ASTM C10100); использовать в восстановительной атмосфере, можно использовать [12] его проводимость примерно на 1% выше (т.е. достигается минимум 101% IACS). [9] [10]
Некоторые электропроводящие металлы менее плотны, чем медь, но требуют большего сечения для проведения того же тока и могут быть непригодны для использования, когда ограниченное пространство является основным требованием. [8] [4] Алюминий имеет 61% проводимости меди. [13] Площадь поперечного сечения алюминиевого проводника должна быть на 56% больше, чем у медного, для обеспечения той же допустимой токовой нагрузки. Необходимость увеличения толщины алюминиевой проволоки ограничивает ее использование во многих приложениях. [4] например, в небольших двигателях и автомобилях. Однако в некоторых применениях, таких как воздушные кабели передачи электроэнергии , преобладает алюминий, а медь используется редко. [ нужна ссылка ]
Серебро , драгоценный металл , является единственным металлом с более высокой электропроводностью, чем медь. Электропроводность серебра составляет 106% от электропроводности отожженной меди по шкале IACS, а удельное сопротивление серебра = 15,9 нОм·м при 20 °C. [14] [15] Высокая стоимость серебра в сочетании с его низкой прочностью на разрыв ограничивает его использование в особых целях, таких как покрытие соединений и скользящих контактных поверхностей, а также покрытие проводников в высококачественных коаксиальных кабелях, используемых на частотах выше 30 МГц.
Предел прочности
[ редактировать ]
Прочность на растяжение измеряет силу, необходимую для того, чтобы натянуть такой объект, как веревка, проволока или конструкционная балка, до точки, где он порвется. Предел прочности материала – это максимальное растягивающее напряжение, которое он может выдержать перед разрушением.
Более высокая прочность меди на разрыв (200–250 Н/мм). 2 отожженный) по сравнению с алюминием (100 Н/мм 2 для типичных проводящих сплавов [16] ) — еще одна причина, по которой медь широко используется в строительной отрасли. Высокая прочность меди противостоит растяжению, сгибанию, ползучести, зазубринам и разрывам и тем самым также предотвращает сбои и перерывы в обслуживании. [17] Медь намного тяжелее алюминия для проводников равной токовой нагрузки, поэтому высокая прочность на разрыв компенсируется ее увеличенным весом.
Пластичность
[ редактировать ]Пластичность – это способность материала деформироваться под действием растягивающих напряжений . Это часто характеризуется способностью материала растягиваться в проволоку . Пластичность особенно важна в металлообработке, поскольку материалы, которые трескаются или ломаются под напряжением, нельзя ковать, прокатывать или тянуть (волочение — это процесс, в котором для растяжения металла используются растягивающие силы).
Медь имеет более высокую пластичность, чем альтернативные металлические проводники, за исключением золота и серебра. [18] Из-за высокой пластичности меди ее легко вытягивать до диаметров с очень жесткими допусками. [19]
Сочетание прочности и пластичности
[ редактировать ]Обычно чем прочнее металл, тем он менее податлив. В случае с медью это не так. Уникальное сочетание высокой прочности и высокой пластичности делает медь идеальной для электромонтажных систем. Например, в распределительных коробках и на окончаниях медь можно сгибать, скручивать и тянуть, не растягивая и не ломая. [17]
Сопротивление ползучести
[ редактировать ]Ползучесть — это постепенная деформация материала в результате постоянного расширения и сжатия при изменяющихся условиях нагрузки. Этот процесс оказывает неблагоприятное воздействие на электрические системы: клеммы могут ослабнуть, что приведет к нагреву соединений или возникновению опасной дуги.
Медь обладает превосходными характеристиками ползучести, что сводит к минимуму ослабление соединений. Для других металлических проводников, которые ползут, требуется дополнительное обслуживание: периодически проверяйте клеммы и проверяйте, чтобы винты оставались затянутыми, чтобы предотвратить искрение и перегрев. [17]
Коррозионная стойкость
[ редактировать ]Коррозия – это нежелательное разрушение и ослабление материала в результате химических реакций. Медь обычно устойчива к коррозии от влаги, промышленных загрязнений и других атмосферных воздействий. Однако любые коррозионные оксиды, хлориды и сульфиды, образующиеся на меди, в некоторой степени являются проводящими. [13] [17]
Во многих условиях применения медь имеет более высокое гальваническое значение, чем другие распространенные конструкционные металлы, а это означает, что медная проволока менее подвержена коррозии во влажных условиях. Однако любые анодные металлы, находящиеся в контакте с медью, будут подвергаться коррозии, поскольку они, по сути, будут принесены в жертву меди.
Коэффициент теплового расширения
[ редактировать ]Металлы и другие твердые материалы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Это нежелательное явление в электрических системах. Медь имеет низкий коэффициент теплового расширения для электропроводящего материала. Алюминий, альтернативный общий проводник, при повышении температуры расширяется почти на треть больше, чем медь. Эта более высокая степень расширения, наряду с более низкой пластичностью алюминия, может вызвать проблемы с электричеством при неправильной установке болтовых соединений. Используя подходящее оборудование, такое как пружинные соединения и чашеобразные или разрезные шайбы на стыке, можно создать алюминиевые соединения, которые по качеству сравнимы с медными соединениями. [13]
Теплопроводность
[ редактировать ]Теплопроводность – это способность материала проводить тепло. В электрических системах высокая теплопроводность важна для рассеивания отходящего тепла, особенно на клеммах и соединениях. Медь имеет коэффициент теплопроводности на 60% выше, чем алюминий. [17] поэтому он лучше способен уменьшить тепловые точки в системах электропроводки. [8] [20]
Паяемость
[ редактировать ]Пайка — это процесс, при котором два или более металлов соединяются вместе посредством нагрева. Это желательное свойство в электрических системах. Медь легко паяется, чтобы при необходимости обеспечить прочные соединения.
Простота установки
[ редактировать ]Прочность, твердость и гибкость меди облегчают работу с ней. Медную проводку можно установить просто и легко, без использования специальных инструментов, шайб, косичек или соединительных герметиков. Его гибкость облегчает соединение, а твердость помогает надежно удерживать соединения на месте. Он обладает хорошей прочностью для протягивания провода через труднодоступные места, включая кабелепроводы. Его можно легко согнуть или скрутить, не сломав. Его можно снять и закрепить во время установки или обслуживания с гораздо меньшей опасностью порезов или поломок. Причем подключить его можно без использования специальных наконечников и фитингов. Сочетание всех этих факторов облегчает электрикам монтаж медного провода. [17] [21]
Типы
[ редактировать ]Твердые и многожильные
[ редактировать ]
Сплошной провод состоит из одной жилы медного металлического провода, оголенного или окруженного изолятором. Одножильные медные проводники обычно используются в качестве магнитного провода в двигателях и трансформаторах. Они относительно жесткие, с трудом сгибаются и обычно устанавливаются в стационарных, редко используемых и малогибких местах.
Многожильный провод представляет собой группу медных проводов, сплетенных или скрученных вместе. Многожильный провод более гибок и проще в монтаже, чем большой одножильный провод того же сечения. Скрутка увеличивает срок службы проволоки в условиях вибрации. Особое поперечное сечение многожильного проводника придает ему по существу те же характеристики сопротивления, что и одножильный проводник, но с дополнительной гибкостью. [22]
Кабель
[ редактировать ]Медный кабель состоит из двух или более медных проводов, проложенных рядом и соединенных, скрученных или сплетенных вместе, образуя единый узел. Электрические кабели можно сделать более гибкими, скрутив провода.
Медные провода в кабеле могут быть оголенными или покрыты для уменьшения окисления тонким слоем другого металла, чаще всего олова , но иногда золота или серебра . Покрытие может продлить срок службы провода и облегчить пайку . Витая пара и коаксиальные кабели предназначены для подавления электромагнитных помех, предотвращения излучения сигналов и обеспечения линий передачи с определенными характеристиками. Экранированные кабели заключены в фольгу или проволочную сетку.
Приложения
[ редактировать ]Медь электролитически прочной смолы (ЭТП), медь высокой чистоты, содержащая кислород в качестве легирующего агента, представляет собой основную часть применений в качестве проводников из-за ее высокой электропроводности и улучшенной способности к отжигу . Медь ETP используется для передачи , распределения электроэнергии и телекоммуникаций . [5] Общие области применения включают строительные провода, обмотки двигателей, электрические кабели и шины . Бескислородная медь используется для защиты от водородного охрупчивания большой объем холодной обработки , когда требуется , а также для применений, требующих более высокой пластичности (например, телекоммуникационный кабель ). Когда водородное охрупчивание вызывает беспокойство и низкое удельное сопротивление не требуется, фосфор . к меди можно добавить [8]
В некоторых случаях проводники из медного сплава предпочтительнее чистой меди, особенно когда к истиранию и коррозии требуются более высокая прочность или улучшенные свойства устойчивости . Однако по сравнению с чистой медью более высокие преимущества прочности и коррозионной стойкости, обеспечиваемые медными сплавами, компенсируются их более низкой электропроводностью. Инженеры-конструкторы взвешивают преимущества и недостатки различных типов проводников из меди и медных сплавов, решая, какой тип выбрать для конкретного электрического применения. Примером проводника из медного сплава является медная проволока из кадмия , которая используется для железных дорог электрификации в Северной Америке. [5] В Великобритании компания BPO (позже Post Office Telecommunication ) использовала медно-кадмиевые воздушные линии с 1% кадмия для дополнительной прочности; для местных линий 40 фунтов/милю (диаметр 1,3 мм) и для платных линий 70 фунтов/миля (диаметр 1,7 мм). [23]
Некоторые из основных рынков применения медных проводников кратко описаны ниже.
Электропроводка
[ редактировать ]
Электрическая проводка распределяет электроэнергию внутри жилых, коммерческих или промышленных зданий, передвижных домов, транспортных средств для отдыха, лодок и подстанций при напряжении до 600 В. Толщина провода зависит от требований к электрическому току в сочетании с безопасными рабочими температурами. Сплошная проволока используется для меньших диаметров; более толстые диаметры скручены для обеспечения гибкости. Типы проводников включают неметаллический/неметаллический коррозионностойкий кабель (два или более изолированных проводника с неметаллической внешней оболочкой), бронированный кабель или кабель BX (кабели окружены гибкой металлической оболочкой), кабель с металлической оболочкой, кабель служебного ввода, подземный питающий кабель, кабель TC, огнестойкий кабель и кабель с минеральной изоляцией, включая кабель с минеральной изоляцией и медной оболочкой . [24] Медь обычно используется для изготовления проводов из-за ее проводимости, прочности и надежности. На протяжении всего срока службы проводной системы здания медь также может быть наиболее экономичным проводником.
Медь, используемая в строительных проводах, имеет рейтинг проводимости 100% IACS. [10] [25] или лучше. Медный строительный провод требует меньшей изоляции и может быть проложен в каналах меньшего размера, чем при использовании проводников с более низкой проводимостью. Кроме того, в данном кабелепроводе может поместиться больше медных проводов, чем проводников с более низкой проводимостью. Такое большее количество проводов является особым преимуществом при перемонтаже или расширении системы. [17]
Медный строительный провод совместим с латунными и качественными шурупами с покрытием. Провод обеспечивает соединения, которые не подвержены коррозии или ползучести. Однако он несовместим с алюминиевым проводом или разъемами. Если два металла соединить, может произойти гальваническая реакция. Анодная коррозия во время реакции может разрушить алюминий. Вот почему большинство производителей бытовой техники и электрооборудования используют медные провода для подключения к электропроводке здания. [21]
Полностью медная проводка в здании относится к зданиям, в которых внутреннее электроснабжение осуществляется исключительно по медной проводке. В домах, полностью выполненных из меди, медные проводники используются в панелях автоматических выключателей , ответвленной проводке (к розеткам, выключателям, осветительным приборам и т.п.), а также в выделенных ответвлениях, обслуживающих приборы с большой нагрузкой (такие как плиты, духовки, сушилки для одежды и т. д.). кондиционеры). [26]
Попытки заменить медь алюминием в строительных проводах были прекращены в большинстве стран, когда было обнаружено, что алюминиевые соединения постепенно ослабевают из-за присущей им медленной ползучести в сочетании с высоким удельным сопротивлением и выделением тепла в результате окисления алюминия в соединениях. Подпружиненные контакты в значительной степени облегчили эту проблему с алюминиевыми проводниками в строительных проводах, но некоторые строительные нормы и правила по-прежнему запрещают использование алюминия.
Для размеров ответвлений практически вся основная проводка освещения, розеток и выключателей выполнена из меди. [17] Сегодня рынок алюминиевой строительной проволоки в основном ограничивается проволокой большего сечения, используемой в цепях питания. [27]
В нормах по электромонтажу указаны допустимые значения тока для проводников стандартных размеров. Номинальный ток проводника варьируется в зависимости от размера, допустимой максимальной температуры и условий эксплуатации проводника. Проводникам, используемым в зонах, где прохладный воздух может свободно циркулировать вокруг проводов, обычно разрешается пропускать больший ток, чем проводнику небольшого размера, заключенному в подземный канал, проложенному со многими аналогичными проводниками, прилегающими к нему. Практические температурные значения изолированных медных проводников в основном обусловлены ограничениями изоляционного материала или температурного режима подключенного оборудования.
Коммуникационная проводка
[ редактировать ]Витая пара
[ редактировать ]Витая пара является наиболее популярным сетевым кабелем и часто используется в сетях передачи данных для соединений короткой и средней длины (до 100 метров или 328 футов). [28] Это связано с его относительно более низкой стоимостью по сравнению с оптоволоконным и коаксиальным кабелем.
Кабели неэкранированной витой пары (UTP) являются основным типом кабеля для использования в телефонии. В конце 20-го века UTP стали наиболее распространенным кабелем в компьютерных сетевых кабелях, особенно в качестве соединительных кабелей или временных сетевых соединений. [29] Они все чаще используются в видеоприложениях, в первую очередь в камерах видеонаблюдения.
UTP Пленумные кабели , проходящие над потолками и внутри стен, имеют твердую медную жилу для каждого проводника, что позволяет кабелю сохранять форму при изгибе. В патч-кабелях, которые соединяют компьютеры с настенными панелями, используются многожильные медные провода, поскольку предполагается, что они будут сгибаться в течение срока службы. [28]
UTP — лучшие из доступных проводов для симметричной линии. Однако их легче всего использовать. Когда возникают проблемы с помехами и безопасностью, экранированного кабеля или оптоволоконного кабеля . часто рассматривают использование [28]
К кабелям UTP относятся: кабели категории 3 , которые теперь являются минимальными требованиями FCC (США) для каждого телефонного соединения; Кабель категории 5e , расширенные пары 100 МГц для работы в Gigabit Ethernet (1000BASE-T); и кабель категории 6 , где каждая пара работает на частоте 250 МГц для улучшения производительности 1000BASE-T. [29] [30]
В сетях с медной витой парой сертификация медного кабеля достигается посредством тщательной серии испытаний в соответствии со стандартами Ассоциации телекоммуникационной индустрии (TIA) или Международной организации по стандартизации (ISO).
Коаксиальный кабель
[ редактировать ]Коаксиальные кабели широко использовались в компьютерных системах мэйнфреймов и были первым типом основного кабеля, используемого для локальных сетей ( LAN ). Обычные области применения коаксиального кабеля сегодня включают в себя компьютерные сети (Интернет) и соединения для передачи данных приборов, распределение видео и кабельного телевидения , радиочастотную и микроволновую передачу, а также фидерные линии, соединяющие радиопередатчики и приемники с их антеннами . [31]
Хотя коаксиальные кабели могут прокладываться на большие расстояния и имеют лучшую защиту от электромагнитных помех, чем витые пары, с коаксиальными кабелями труднее работать и их труднее прокладывать от офисов до коммутационного шкафа. По этим причинам сейчас его обычно заменяют менее дорогими кабелями UTP или оптоволоконными кабелями для большей пропускной способности. [28]
Сегодня многие компании кабельного телевидения по-прежнему используют в домах коаксиальные кабели. Однако эти кабели все чаще подключаются к оптоволоконной системе передачи данных за пределами дома. В большинстве систем управления зданием, как и в системах пейджинга/аудиодинамиков, используются собственные медные кабели. Системы контроля безопасности и входа по-прежнему часто используют медь, хотя также используются оптоволоконные кабели. [32]
Структурированная кабельная система
[ редактировать ]Большинство телефонных линий могут одновременно передавать голос и данные. Доцифровая четырехтелефонная проводка в домах не способна удовлетворить потребности в связи для нескольких телефонных линий, Интернет-услуг, видеосвязи, передачи данных, факсимильных аппаратов и служб безопасности. Перекрестные помехи , статические помехи, неслышимые сигналы и прерывание обслуживания — распространенные проблемы устаревшей проводки. Компьютеры, подключенные к устаревшей коммуникационной проводке, часто имеют низкую производительность Интернета.
Структурированная кабельная система — это общий термин для обозначения локальной проводки 21 века для высокопроизводительных систем телефона, видео, передачи данных, безопасности, управления и развлечений. Установки обычно включают в себя центральную распределительную панель, где выполняются все подключения, а также розетки со специальными разъемами для подключения телефона, передачи данных, телевидения и аудиоразъемов.
Структурированная кабельная система позволяет компьютерам взаимодействовать друг с другом без ошибок и на высоких скоростях, при этом не допуская помех между различными источниками электрического тока, такими как бытовая техника и внешние сигналы связи. Сетевые компьютеры могут одновременно использовать высокоскоростное подключение к Интернету. Структурированная кабельная система также может соединять компьютеры с принтерами , сканерами , телефонами , факсами и даже системами домашней безопасности и домашним развлекательным оборудованием.
с четырехэкранным экраном Коаксиальный кабель RG-6 позволяет одновременно передавать большое количество телеканалов.Схема подключения звездой, при которой проводка к каждому разъему доходит до центрального распределительного устройства, обеспечивает гибкость услуг, выявление проблем и лучшее качество сигнала. Этот узор имеет преимущества перед шлейфовыми петлями. Доступны инструменты, советы и методы установки сетевых систем проводки с использованием витых пар, коаксиальных кабелей и разъемов для каждого из них. [33] [34]
Структурированная кабельная система конкурирует с беспроводными системами в домах. Хотя беспроводные системы, безусловно, имеют преимущества в плане удобства, они также имеют и недостатки по сравнению с системами с медной проводкой: более высокая пропускная способность систем, использующих проводку категории 5e, обычно обеспечивает более чем в десять раз большую скорость беспроводных систем для более быстрых приложений передачи данных и больше каналов для видеоприложений. Альтернативно, беспроводные системы представляют угрозу безопасности, поскольку они могут передавать конфиденциальную информацию непредусмотренным пользователям через аналогичные приемные устройства. Беспроводные системы более чувствительны к помехам со стороны других устройств и систем, которые могут снизить производительность. [35] Определенные географические районы и некоторые здания могут быть непригодны для установки беспроводной связи, так же как в некоторых зданиях могут возникнуть трудности с прокладкой проводов.
Распределение мощности
[ редактировать ]
Распределение электроэнергии является заключительным этапом доставки электроэнергии для конечного использования. Система распределения электроэнергии передает электроэнергию от системы передачи к потребителям.
Силовые кабели используются для передачи и распределения электроэнергии как снаружи, так и внутри зданий. Доступна подробная информация о различных типах силовых кабелей. [36]
Медь является предпочтительным проводниковым материалом для подземных линий электропередачи, работающих при высоких и сверхвысоких напряжениях до 400 кВ. Преобладание медных подземных систем обусловлено их более высокой объемной электропроводностью и теплопроводностью по сравнению с другими проводниками. Эти полезные свойства медных проводников позволяют экономить пространство, минимизировать потери мощности и поддерживать более низкую температуру кабеля. [ нужна ссылка ]
Медь продолжает доминировать в низковольтных линиях в шахтах и подводных системах, а также в электрических железных дорогах, подъемниках и других наружных системах. [5]
Алюминий, как отдельно, так и армированный сталью, является предпочтительным проводником для воздушных линий электропередачи из-за его меньшего веса и более низкой стоимости. [5]
Проводники прибора
[ редактировать ]Проводники для бытовых приборов и приборов изготавливаются из многожильной мягкой проволоки, которую можно лужеть для пайки или идентификации фаз. В зависимости от нагрузок изоляция может быть ПВХ, неопреном, этиленпропиленом, полипропиленовым наполнителем или хлопком. [5]
Автомобильные проводники
[ редактировать ]
Автомобильные проводники требуют изоляции, устойчивой к повышенным температурам, нефтепродуктам, влажности, огню и химическим веществам. ПВХ, неопрен и полиэтилен являются наиболее распространенными изоляторами. Потенциалы варьируются от 12 В для электрических систем до 300–15 000 В для приборов, освещения и систем зажигания. [36]
Магнитный провод
[ редактировать ]Магнитный провод или обмоточный провод используется в обмотках электродвигателей , трансформаторов , индукторов , генераторов , наушников , катушек громкоговорителей , позиционеров головок жестких дисков, электромагнитов и других устройств. [5] [8]
Чаще всего магнитный провод состоит из полностью отожженной электролитически очищенной меди, чтобы обеспечить более плотную намотку при изготовлении электромагнитных катушек. Провод покрыт рядом полимерных изоляционных материалов, в том числе лаком , а не более толстым пластиком или другими типами изоляции, обычно используемыми в электрических проводах. [5] высокой чистоты Марки бескислородной меди используются для высокотемпературного применения в восстановительной атмосфере или в двигателях или генераторах, охлаждаемых газообразным водородом.
Муфты для сращивания медных кабелей
[ редактировать ]Медная муфта для сращивания определяется как корпус и связанное с ним оборудование, предназначенное для восстановления механической целостности и целостности окружающей среды одного или нескольких устройств.медные кабели, входящие в корпус и выполняющие внутреннюю функцию сращивания, заделки или соединения. [37]
Типы затворов
[ редактировать ]Как указано в с отраслевыми требованиями Telcordia документе GR-3151 , существует две основные конфигурации затворов: стыковые затворы и линейные затворы. Стыковые затворы позволяют кабелям входить в затвор только с одного конца. Эту конструкцию также можно назвать купольной крышкой. Эти затворы можно использовать в различных целях, включая сращивание ветвей. Линейные затворы обеспечивают ввод кабелей с обоих концов затвора. Их можно использовать в различных приложениях, включая сращивание ответвлений и доступ к кабелям. Линейные затворы также можно использовать в стыковой конфигурации, ограничив доступ кабеля к одному концу затвора.
Закрытие медного сращивания определяется функциональными конструктивными характеристиками и по большей части не зависит от конкретных сред или приложений развертывания. На данный момент Telcordia определила два типа медных затворов:
- Экологически герметичные затворы (ESC)
- Свободно-дышащие затворы (FBC)
ESC обеспечивают все характеристики и функции, ожидаемые от типичного стыкового затвора в корпусе, который предотвращает проникновение жидкости и пара во внутреннюю часть затвора. Это достигается за счет использования системы защиты от воздействия окружающей среды, такой как резиновые прокладки или термоплавкие клеи. Некоторые регуляторы скорости используют сжатый воздух, чтобы предотвратить попадание влаги в крышку.
FBC обеспечивают все характеристики и функции, ожидаемые от типичного затвора для сращивания, который предотвращает проникновение дождя с ветром, пыли и насекомых. Однако такое закрытие обеспечивает свободный обмен воздуха с внешней средой. Поэтому возможно образование конденсата внутри крышки. Таким образом, необходимо обеспечить достаточный дренаж для предотвращения скопления воды внутри затвора.
Будущие тенденции
[ редактировать ]
Медь по-прежнему будет преобладающим материалом в большинстве электрических проводов, особенно там, где важна экономия места. [3] Автомобильная промышленность на протяжении десятилетий рассматривала возможность использования проводов меньшего диаметра в определенных приложениях. Некоторые производители начинают использовать медные сплавы, например медно-магниевый (CuMg), который имеет меньшую проводимость, но большую прочность, чем чистая медь. [38]
Ожидается, что в связи с необходимостью увеличения скорости передачи речи и данных качество поверхности медного провода будет продолжать улучшаться. требования к улучшению волочимости и стремлению к нулевому Ожидается, что дефекту медных проводников сохранятся.
Требования к минимальной механической прочности магнитной проволоки могут быть изменены с целью улучшения формуемости и предотвращения чрезмерного растяжения проволоки во время операций высокоскоростной намотки. [ нужна ссылка ]
Маловероятно, что стандарты чистоты медных проводов превысят текущее минимальное значение в 101% IACS. Хотя медь 6-девятки (чистота 99,9999%) производится в небольших количествах, она чрезвычайно дорога и, вероятно, не нужна для большинства коммерческих применений, таких как магниты, телекоммуникации и строительные провода. Электропроводность меди 6-девяток и меди 4-девятки (чистота 99,99%) почти одинакова при температуре окружающей среды, хотя медь более высокой чистоты имеет более высокую проводимость при криогенных температурах. Таким образом, при некриогенных температурах медь 4-девятки, вероятно, останется доминирующим материалом для большинства коммерческих проводов. [3]
Кража
[ редактировать ]
Во время сырьевого бума 2000-х годов цены на медь во всем мире выросли. [39] повышение стимула для преступников воровать медь из кабелей электропитания и связи. [40] [41] [42] Министр ИКТ Ирана заменил медь на оптоволокно из-за кражи. [43]
См. также
[ редактировать ]- Отжиг коротким замыканием
- Сертификация медного кабеля
- Сульфид меди
- Алюминиевый провод с медным покрытием
- Плакированная медью сталь
- Гальванизация
- Магнитный провод
- Кабель с минеральной изоляцией и медной оболочкой
- Пассивация (химия)
- Паяемость
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стерджен, В., 1825, Усовершенствованный электромагнитный аппарат, Trans. Королевское общество искусств, производства и торговли (Лондон) 43: стр. 37–52, цитируется по Miller, TJE, 2001, Electronic Control of Switched Reluctance Machines, Newnes , p. 7. ISBN 0-7506-5073-7
- ^ Виндельспехт, Майкл, 2003, Новаторские научные эксперименты, изобретения и открытия XIX века, XXII, Издательская группа Greenwood, ISBN 0-313-31969-3
- ^ Перейти обратно: а б с д Попс, Гораций, 2008, Обработка проволоки от древности до будущего, Wire Journal International, июнь, стр. 58-66.
- ^ Перейти обратно: а б с «Металлургия медной проволоки» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 сентября 2013 г. Проверено 7 июня 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Джозеф, Гюнтер, 1999, Медь: ее торговля, производство, использование и экологический статус, под редакцией Кундига, Конрада Дж.А., ASM International Vol. 2.03, Электрические проводники
- ^ «Медь, Химический элемент - Обзор, Открытие и наименование, Физические свойства, Химические свойства, Встречание в природе, Изотопы» . Chemistryexplained.com. Архивировано из оригинала 16 июня 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Мотт, Н. Ф. и Джонс, Х., 1958, Теория свойств металлов и сплавов, Dover Publications.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Попс, Гораций, 1995, Физическая металлургия электрических проводников, в Справочнике по цветной проволоке, том 3: Принципы и практика, Международная ассоциация проводов, стр. 7–22.
- ^ Перейти обратно: а б «Международный стандарт отожженной меди; Ресурсный центр неразрушающего контроля» . Ndt-ed.org. Архивировано из оригинала 23 мая 2013 г. Проверено 7 июня 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Столы из медной проволоки; Циркуляр Бюро стандартов; № 31; С.В. Стрэттон, директор; Министерство торговли США; 1914 год
- ^ Медные строительные проводные системы. Архивировано 24 мая 2013 г. в Wayback Machine , Copper Development Association, Inc.
- ^ «Медь — свойства и применение» . Copperinfo.co.uk. Архивировано из оригинала 20 июля 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «VTI: алюминий против меди: проводники в сухих трансформаторах низкого напряжения» . Vt-inc.com. 29 августа 2006 г. Архивировано из оригинала 8 июля 2012 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Уист, Роберт К. и Шелби, Сэмюэл М. Справочник по химии и физике, 48-е издание, Огайо: The Chemical Rubber Co. 1967–1968: F-132
- ^ В. Ф. Гейл; ТК Тотемейр, ред. (2004), Справочник Smithells Metals (8-е изд.), Elsevier Butterworth Heinemann Co. и ASM International, ISBN 0-7506-7509-8
- ^ «Разработка проводника из алюминиевого сплава с высокой электропроводностью и контролируемой прочностью на разрыв и удлинением» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 28 марта 2014 г. Проверено 7 июня 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час «Электротехника: строительные провода – системы медных строительных проводов» . Медь.орг. 25 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 24 мая 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Рич, Джек К. (1 января 1988 г.). Материалы и методы скульптуры . Курьерская компания. ISBN 978-0-486-25742-6 .
- ^ Справочник по цветной проволоке, Том 3: Принципы и практика, Международная ассоциация проволок.
- ^ Попс, Гораций; Важность проводника и контроль его свойств для применения с магнитной проволокой, в Справочнике по цветной проволоке, том 3: Принципы и практика, Международная ассоциация проволок, стр. 37–52.
- ^ Перейти обратно: а б «Электротехника: строительный провод — медь, лучшая покупка» . Медь.орг. 25 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 25 мая 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ «Мудрость проводов: выбор проводников» (PDF) . Аникстер. Архивировано (PDF) из оригинала 9 января 2017 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Телефония Т. Э. Герберта и В. С. Проктера, Том 1, стр. 1110 (1946, Питман, Лондон)
- ^ Медная строительная проволока, Справочник по изделиям из меди / латуни / бронзы, Публикация CDA 601/0, Ассоциация развития меди
- ^ Международный стандарт отожженной меди; Ресурсный центр НК; «МАКС» . Архивировано из оригинала 23 мая 2013 г. Проверено 7 июня 2013 г.
- ^ «Приложения: Телекоммуникации. Цельномедная проводка» . Медь.орг. 25 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 28 мая 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Дэвис, Джозеф Р., Медь и медные сплавы, ASM International. Справочный комитет, стр. 155-156.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Сеть+, Модуль 3 – Физическая сеть» . Lrgnetworks.com. Архивировано из оригинала 25 апреля 2012 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Выбор коаксиального кабеля и витой пары» . .electronicproducts.com. Архивировано из оригинала 5 ноября 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ «Эволюция медных кабельных систем от Cat5 к Cat5e и Cat6» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 марта 2013 г. www.panduit.com
- ^ Ван дер Бургт, Мартин Дж., 2011, «Коаксиальные кабели и их применение». Бельден. п. 4. Проверено 11 июля 2011 г., «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 28 июля 2011 г. Проверено 11 июля 2011 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 11 ноября 2011 г. Проверено 18 ноября 2011 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Приложения: телекоммуникации — коммуникационная проводка для современных домов» . Медь.орг. 25 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 2 мая 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ «Приложения: телекоммуникации — инфраструктурная проводка для домов» . Медь.орг. 25 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 4 мая 2013 г. Проверено 1 июня 2013 г.
- ^ Структурированная проводка для современных домов (компакт-диск), Ассоциация развития меди, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
- ^ Перейти обратно: а б Электрические провода и кабели, брошюра 0001240, Cobre Cerrillos SA, Сантьяго, Чили; Технический бюллетень Cocessa, Каталог электрических проводников 751, MADECO, 1990 г.
- ^ GR-3151-CORE, Общие требования к затворам для медных соединений , Архивировано 4 марта 2016 г. в Wayback Machine Telcordia.
- ^ «Проволока из медно-магниевого сплава C18661 (CMG1)» . Фиск (веб-сайт) . Fisk Alloy, Inc. Архивировано из оригинала 18 декабря 2012 года . Проверено 19 марта 2013 г.
- ^ «Исторические цены на медь, история цен на медь» . Dow-futures.net. 22 января 2007 г. Архивировано из оригинала 12 мая 2010 г. Проверено 1 мая 2010 г.
- ^ Беринато, Скотт (01 февраля 2007 г.). «Кража меди: эпидемия кражи металла» . ЦСО онлайн . Архивировано из оригинала 2 февраля 2014 года . Проверено 19 января 2014 г.
- ^ «Кража меди угрожает критически важной инфраструктуре США» . Федеральное бюро расследований . 15 сентября 2005 г. Архивировано из оригинала 14 октября 2012 г. Проверено 24 января 2014 г.
- ^ «4 пожара в домах и сотни домов без электричества после нападения на подстанцию» . Metaltheftscotland.org.uk . 29 ноября 2013 года. Архивировано из оригинала 7 июля 2013 года . Проверено 24 января 2014 г.
- ^ «Кража кабелей связи стала процедурой» . Доверие онлайн (на персидском языке). 05.07.2023 . Проверено 5 июля 2023 г.