Geleidende materialen in elektrische installaties

Draden gemaakt van koper, aluminium, hun legeringen en ijzer (staal) worden gebruikt als geleidende onderdelen in elektrische installaties.

Koper is een van de best geleidende materialen. Dichtheid van koper bij 20 ° C 8,95 g / cm3, smeltpunt 1083 ° C. Koper is chemisch enigszins actief, maar lost gemakkelijk op in salpeterzuur en lost alleen op in verdund zoutzuur en zwavelzuur in aanwezigheid van oxidatiemiddelen (zuurstof). In lucht raakt koper snel bedekt met een dunne laag donkerkleurig oxide, maar deze oxidatie dringt niet diep door in het metaal en dient als bescherming tegen verdere corrosie. Koper leent zich goed voor smeden en walsen zonder verhitting.

Voor de productie van elektrische draden toegepaste elektrolytische koperblokken met 99,93% zuiver koper.

De elektrische geleidbaarheid van koper hangt sterk af van de hoeveelheid en het type onzuiverheden en in mindere mate van mechanische en thermische behandeling. De koperweerstand bij 20°C is 0,0172-0,018 ohm x mm2/m.

Voor de productie van draden wordt zacht, halfhard of hard koper met een soortelijk gewicht van respectievelijk 8,9, 8,95 en 8,96 g / cm.3 gebruikt.

Koper in legeringen met andere metalen wordt veel gebruikt voor de productie van onderdelen onder spanning. De volgende legeringen worden het meest gebruikt.

Messing - een legering van koper met zink, met een gehalte van ten minste 50% koper in de legering, met toevoegingen van andere metalen. Weerstand messing 0,031 — 0,079 ohm x mm2/m. Maak onderscheid tussen messing - rood messing met een kopergehalte van meer dan 72% (het heeft hoge plasticiteit, anti-corrosie en anti-wrijvingseigenschappen) en speciaal messing met toevoegingen van aluminium, tin, lood of mangaan.

Messing contact

Brons - een legering van koper en tin met toevoegingen van verschillende metalen. Afhankelijk van het gehalte van het hoofdbestanddeel van brons in de legering, worden ze tin, aluminium, silicium, fosfor, cadmium genoemd. Weerstand van brons 0,021 — 0,052 ohm x mm2/m.

Messing en brons onderscheiden zich door goede mechanische en fysisch-chemische eigenschappen. Ze zijn gemakkelijk te verwerken door gieten en druk, bestand tegen atmosferische corrosie.

Aluminium - qua eigenschappen het tweede geleidende materiaal na koper. Smeltpunt 659,8°C. Dichtheid van aluminium bij 20° — 2,7 g/cm3... Aluminium is gemakkelijk te gieten en werkt goed. Bij een temperatuur van 100 - 150 ° C is aluminium gesmeed en ductiel (het kan tot platen met een dikte van 0,01 mm worden gerold).

De elektrische geleidbaarheid van aluminium is sterk afhankelijk van onzuiverheden en weinig van mechanische en warmtebehandeling. Hoe zuiverder de aluminiumsamenstelling, hoe hoger de elektrische geleidbaarheid en hoe beter bestand tegen chemische aantasting.Bewerking, walsen en gloeien hebben een significant effect op de mechanische sterkte van aluminium. Koud bewerken van aluminium verhoogt de hardheid, elasticiteit en treksterkte. Weerstand van aluminium bij 20°C 0,026 — 0,029 ohm x mm2/m.

Bij het vervangen van koper door aluminium moet de doorsnede van de draad worden vergroot ten opzichte van de geleidbaarheid, dat wil zeggen met 1,63 keer.

Met dezelfde geleidbaarheid zal de aluminiumdraad 2 keer lichter zijn dan koper.

Voor de productie van draden wordt aluminium gebruikt, dat ten minste 98% zuiver aluminium bevat, silicium niet meer dan 0,3%, ijzer niet meer dan 0,2%

Gebruik voor de productie van delen onder spanning aluminiumlegeringen met andere metalen, bijvoorbeeld: Duralumin - een legering van aluminium met koper en mangaan.

Silumin - een lichte legering van aluminium met een mengsel van silicium, magnesium, mangaan.

Aluminiumlegeringen hebben goede gieteigenschappen en een hoge mechanische sterkte.

De volgende zijn de meest gebruikte aluminiumlegeringen in de elektrotechniek:

Gesmede aluminiumlegering van klasse AD met aluminium niet minder dan 98,8 en andere onzuiverheden tot 1,2.

Gesmede aluminiumlegering klasse AD1 met aluminium niet minder dan 99,3 en andere onzuiverheden tot 0,7.

Gesmede aluminiumlegering, klasse AD31 met aluminium 97.35 - 98.15 en andere onzuiverheden 1.85 -2.65.

Legeringen van de klassen AD en AD1 worden gebruikt voor de vervaardiging van behuizingen en matrijzen voor hardwarebeugels. Profielen en rubbers die worden gebruikt voor elektrische draden zijn gemaakt van legeringsklasse AD31.

Producten van aluminiumlegeringen krijgen als gevolg van warmtebehandeling een hoge maximale sterkte en dichtheidslimiet (kruip).

IJzer — smeltpunt 1539 ° C. De dichtheid van ijzer is 7,87. IJzer lost op in zuren, wordt geoxideerd door halogenen en zuurstof.

In de elektrotechniek worden verschillende staalsoorten gebruikt, bijvoorbeeld:

Koolstofstaal - gesmede legeringen van ijzer met koolstof en andere metallurgische onzuiverheden.

Weerstand van koolstofstaal 0,103 — 0,204 ohm x mm2/m.

Gelegeerd staal - legeringen met toevoegingen van chroom, nikkel en andere elementen die bovendien aan koolstofstaal zijn toegevoegd.

Staalsoorten zijn goed magnetische eigenschappen.

Als additieven in legeringen en voor de productie en prestaties van soldeer Beschermende coatings elektrisch geleidende metalen worden veel gebruikt:

Cadmium is een kneedbaar metaal. Het smeltpunt van cadmium is 321 ° C. Weerstand 0,1 ohm x mm2/m In de elektrotechniek wordt cadmium gebruikt om laagsmeltende soldeersels voor te bereiden en voor beschermende coatings (cadmiumcoating) op het oppervlak van metalen. Qua anticorrosie-eigenschappen ligt cadmium dicht bij zink, maar cadmiumcoatings zijn minder poreus en worden in een dunnere laag aangebracht dan zink.

Nikkel - smeltpunt 1455 ° C. Weerstand van nikkel 0,068 - 0,072 ohm x mm2 / m. Bij normale temperaturen wordt het niet geoxideerd door zuurstof uit de lucht. Nikkel wordt gebruikt in legeringen en voor een beschermende coating (vernikkelen) op het oppervlak van metalen.

Tin - smeltpunt 231,9 ° C. Weerstand van tin 0,124 - 0,116 ohm x mm2 / m. Tin wordt gebruikt voor het solderen van een beschermende coating (tinning) van metalen in zuivere vorm en in de vorm van legeringen met andere metalen.

Lood - smeltpunt 327,4 ° C. Weerstand 0,217 - 0,227 ohm x mm2/ m. Lood wordt gebruikt in legeringen met andere metalen als een zuurbestendig materiaal. Het wordt toegevoegd aan soldeerlegeringen (soldeer).

Zilver - een zeer kneedbaar, kneedbaar metaal. Het smeltpunt van zilver is 960,5°C. Zilver is de beste geleider van warmte en elektriciteit.Zilverweerstand 0,015 — 0,016 ohm x mm2/m Zilver wordt gebruikt voor een beschermende coating (zilver) op het oppervlak van metalen.

Antimoon - glanzend broos metaal, smeltpunt 631 ° C. Antimoon wordt gebruikt als additief in soldeerlegeringen (soldeer).

Chroom - een hard, glanzend metaal. Smeltpunt 1830°C. Verandert niet in lucht bij normale temperaturen. Chroomweerstand 0,026 ohm x mm2/m Chroom wordt gebruikt in legeringen en voor beschermende coating (verchromen) van metalen oppervlakken.

Zink - smeltpunt 419,4 ° C. Weerstand van zink 0,053 - 0,062 ohm x mm2/ m. In vochtige lucht oxideert zink en bedekt zichzelf met een laag oxide die beschermt tegen daaropvolgende chemische invloeden. In de elektrotechniek wordt zink gebruikt als additief in legeringen en soldeer, maar ook voor een beschermende coating (verzinken) op de oppervlakken van metalen onderdelen.