النحاس والألومنيوم من أهم المعادن وأكثرها إستخداما في حياتنا بسبب قدرتهما على نقل الطاقة من خلال الأسلاك. سنتحدث في مقالتنا عن الألومنيوم والنحاس، ونقارن بين إستخدام الأسلاك الكهربائية ونوعية وأسعار البقاء معنا. لطالما كان السؤال للمقاولين والمهندسين الكهربائيين أن عليهم إستخدام كابلات النحاس أو الألومنيوم في مشروعهم، وكابل الألومنيوم أكثر توفيرا من كابلات النحاس من حيث السعر، ولكن من ناحية أخرى، كابلات النحاس أقوى وأكثر مرونة، وفي هذا المقال سوف نناقش مقارنات متخصصة بين كابلات النحاس والألومنيوم. وتتكون الموصلات من مواد تزود الطاقة الكهربائية أو تدفق الالكترونات. عادة ما تكون المعادن غير المغنطيسية موصلات مثالية للكهرباء. وتختلف خصائص الموصلات، مثل الموصلية وقوة الشد والوزن والتعرض البيئي. وتستخدم صناعة الكابلات والكابلات مجموعة متنوعة من الموصلات المعدنية ، بيد ان الاكثر شيوعا هو النحاس والألومنيوم. وعلى الرغم من أن هاتين المادتين تستخدمان على نطاق واسع، فإنهما تختلفان بين أسلاك النحاس والألومنيوم. ولهذا السبب، فقد قمنا بمقارنة الكابلات النحاسية والألومنيوم في هذا المقال من مدونة كابلات الكهرباء. ما هو كابل الألومنيوم؟ ويعتبر كابل الألومنيوم من أكثر الأسلاك انتشارا في السوق بسبب مميزاته الفريدة. يعرف هذا الاسم طراز الكابل بسبب موصل الألومنيوم. يتم وضع موصل الألومنيوم في غطاء بلاستيكي ويتم تسويقه وفقا للحجم ونوع الاستخدام. يتم تصنيف كابلات الألومنيوم إلى أنواع أرضية، مصفحة، وذاتية الإكتفاء. ميزات كابل من الألومنيوم: أرخص سعر للكابلات النحاسية، التركيب السريع والسهل، الرقة، التماثل في التوصيل الكهربائي، النقل المريح، انخفاض خطر سرقة الكابلات، نقص في كابلات الألومنيوم، انخفاض إستهلاك الطاقة الكهربائية، انخفاض المتانة ودورة الحياة، انخفاض المرونة، تفاعل الأكسجين في الهواء (الأكسدة)، تطبيق كابل الألومنيوم.
تعتبر الطاقة الكهربائية اليوم من أهم متطلبات الحياة، وتعد الكابلات من أهم مصادر نقل الطاقة. ويعتبر الألومنيوم من أهم أسباب إرتفاع أسعار هذا المنتج. سنتحدث عن تاريخ الكابلات المسلحة من الألومنيوم وأنواعها وخصائصها واستخداماتها.
يستخدم سلك الألومنيوم في التطبيقات التالية: نظم توزيع الكهرباء على المباني السكنية توزيع الكهرباء على خطوط الماء والكهرباء خطوط نقل الطاقة أسلاك على بعض الطائرات ما هي أسلاك النحاس؟ يعتبر الأسلاك النحاسية أفضل أنواع الموصلات لإنتاج الكابلات والأسلاك نظرا لخصائصها الممتازة ومزاياها العديدة. ويلف الموصل النحاسي بالبلاستيك ويباع بأحجام وتطبيقات مختلفة. تعتبر الكابلات النحاسية واحدة من أكثر المنتجات انتشارا وانتشارا في صناعة الكابلات والكبلات. ينقسم هذا الكابل إلى فئات 1 و 2 و 5 و 6 أنواع من الموصلات. ميزات الكابلات النحاسية: ناقلية عالية ومؤشر أكثر مرونة وسعة حمل أعلى وطاقة ميكانيكية عالية انخفاض في إستهلاك الطاقة وتقليل إستهلاك الطاقة ومرونة أكبر ومقاومة للتآكل عيوب الكابلات النحاسية: المزيد من السعر، خطر السرقة، المزيد من الوزن، تحتاج إلى خبير لتثبيتها إستخدام الأسلاك النحاسية: لا يزال يستخدم كابلات النحاس للاتصالات السلكية واللاسلكية وكابلات الإنترنت. يمكن بشكل عام إستخدام هذا النوع من الكابل في الحالات التالية:
صناعة المحركات الكهربية مثل السيارات الكهربية والبطاريات ومحولات التيار المباشر وغيرها تصنيع الأجهزة الكهربية وأنظمة الإضاءة، إلخ. في بناء أسلاك وأسلاك من الصفائح الكهربائية، في مكيفات الهواء وضع علامات على الكابلات النحاسية من الألومنيوم: لكي نتمكن من فهم الفرق بين أسلاك النحاس والألومنيوم في لمحة، خذ في الاعتبار الخصائص التالية: كابلات نحاسية في كابل من الألومنيوم النحاسي والفضي. عندما نحمل كابل نحاسي، يزن أكثر من كابل ألمونيوم. وتنتج الكابلات النحاسية في شكل أسلاك وأسلاك منفوخة وشبه منفوخة، ولكن كابل الألومنيوم يصنع في معظمه في شكل شبه متضخم. الفرق بين كابلات النحاس والألومنيوم ويكمن الفارق الرئيسي بين الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم والأسلاك النحاسية في الخصائص الخاصة بكل منها. الوزن، التكلفة، الموصلية، المرونة، اللون، مقاومة درجة الحرارة هي بعض من الفروق بين هاتين المادتين. كما أن كابلات الألومنيوم أرخص من الكابلات النحاسية فهي أقل توصيلا وأكثر مرونة وقابلية للامتداد وأخف وزنا وتأكيدا. كما أن الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم أكثر تكلفة. وعلى الرغم من أنه لا يمكن إستخدام أسلاك الألومنيوم في كل مكان بسبب خصائصها الأكالة.
كما أن عملية إنتاج كابلات الألومنيوم صعبة إلى حد ما بسبب مرونتها وقدرتها على التكيف. ومقارنة بالكابلات النحاسية والألومنيوم، ينبغي للمرء أن يقول إن الكابلات النحاسية يمكن صنعها بسهولة من سبائك النحاس لأنها أكثر مرونة. ويمكن أيضا إستعماله في اماكن كثيرة حتى عند درجات حرارة عالية، لكن العائق الوحيد للكابل النحاسي هو سعره ووزنه المرتفع. أسلاك النحاس غير قابلة للحياة اقتصاديا. النحاس لديه مقاومة كهربائية أقل من الألومنيوم. هذا الاختلاف مهم جدا لكبلات الطاقة. لمطابقة موصل الألومنيوم مع موصل نحاسي، يجب زيادة مساحة المقطع العرضي لموصل الألومنيوم للتعويض عن زيادة المقاومة الكهربية. وفي الواقع، يتطلب موصل الألومنيوم بالنسبة لنفس مقدار السعة الحالية قطاعا عرضيا من النحاس أكثر بنسبة 56٪. ونتيجة لهذا فإن إستخدام النحاس يقلل من عدد الوصلات بحيث يصبح خطر تعطل النظام أقل كثيرا أيضا.
للنحاس معامل توسع حراري أقل. يقيس هذا المعامل ميل المادة لتغيير حجمها كدالة لدرجة الحرارة. ويعتبر معامل التمدد الحراري المنخفض للنحاس مهما جدا للكابلات لأنه يقلل من مخاطر القوى التدميرية في المفاصل. ويتوفر الخيط النحاسي في قطاعات عرضية صغيرة جدا مثل 0.5 إلى 10 مم 2، بينما لا يتوفر الخيط المصنوع من الألومنيوم إلا في قطاعات عرضية إسمية من 10 مم 2 وما فوقها. تتكون الموصلات المجدولة من عدد من الموصلات الرفيعة الملفوفة معا في كابل متماسك. تنتج خيوط نحاسية ذات قطر أقل كابلات أكثر مرونة للعديد من التطبيقات. فيما يلي إستعراض موجز لمقارنة الكابلات النحاسية والألومنيوم: فأسلاك الألومنيوم أقل توصيلا نسبيا (60٪ فقط من النحاس)، وأسلاك النحاس أعلى. كما تتميز الكابلات المصنوعة من الألومنيوم بأنها أخف وزنا وسهولة حملها، في حين أن الكابلات النحاسية هي أثقل وزنا وأصعب حملا. وتتمتع أسلاك الألومنيوم بميزة التمدد عند درجة حرارة مرتفعة والتقلص عند درجة حرارة منخفضة، في حين لا تحدث مثل هذه التغييرات في الأسلاك النحاسية. يمكن أن تتحمل الأسلاك النحاسية التغيرات الحرارية. ولليونة، تكون أسلاك الالمنيوم أكثر نعومة، وأسلاك النحاس أكثر نعومة. كابلات أرخص من الألومنيوم وأسلاك نحاسية أغلى ثمنا. فالأسلاك المصنوعة من الألومنيوم أقل مرونة، كما أن الأسلاك النحاسية أكثر مرونة. أسلاك الألومنيوم أكالة ويمكن أن تسبب الحريق، ولكن أسلاك النحاس لا تفعل ذلك. ومن الأسهل تركيب الكابلات النحاسية مقارنة بكابلات الألومنيوم لأنها يمكن إستخدامها في مقطع عرضي أصغر حجما. ملاحظة: يعتقد أن سلك النحاس أطول من الألومنيوم، ولكن هذا غير صحيح! كمية كابلات النحاس والألومنيوم المستخدمة في الصناعة الكهربية ويستخدم النحاس أكثر من الألومنيوم في تصنيع الأسلاك والكابلات. وكغيرها من المنتجات التي تستخدم موصلات نحاسية عالية، تصنع كل الكابلات الالكترونية تقريبا من النحاس. وتستخدم موصلات النحاس عادة في توزيع الطاقة وتوليد الطاقة وصناعة السيارات.
ولتوفير الوزن والتكلفة، تستخدم شركات الطاقة الألمونيوم في نقل الكميات الفائضة. ويستخدم الألومنيوم أيضا في الحالات التي يكون فيها الوزن الخفيف خاصية هامة. على سبيل المثال، يستخدم الألومنيوم في تصنيع الطائرات: وبالنسبة للكابلات المحورية الكبيرة، يمكن إستخدام كابلات من الألومنيوم النحاسية للاستفادة الكاملة من الفوائد المرتبطة بوزن النحاس والألومنيوم الخفيف. مخطط مقارنة الكابلات النحاسية والألومنيوم: محددات المقارنة لأسلاك الألومنيوم والنحاس أسلاك فضية من الألومنيوم، أسلاك نحاسية حمراء يتسم الألومنيوم بانخفاض إمكانية التوصيل، كما يتميز النحاس بارتفاع إمكانية التوصيل ألومنيوم خفيف الوزن، نحاسي ثقيل نسبيا أما في الألومنيوم فإن المقاومة الحرارية تتمدد في درجات حرارة مرتفعة وتتقلص في درجات حرارة منخفضة في النحاس كما أنها تقاوم التغيرات الحرارية التكلفة رخيصة نسبيا من الألومنيوم، النحاس غالي يتسم الألومنيوم بالمرونة والقابلية للتوسعة إلى حد ما، بينما يتسم النحاس بقدر أكبر من المرونة والقابلية للتوسعة الألومنيوم يستهلك طاقة أكثر، نحاسية، ويستهلك طاقة أقل تركيب الألومنيوم سهل وسريع للتركيب ، النحاس يحتاج إلى خبير
سالونيك: من ناحية أخرى، قد تم تصميم هذا الجهاز من ناحية أخرى بحيث يجب وضعه في مكان لا توجد فيه حركة المرور في سياقه. وقد تم تصميم هذا الجهاز من ناحية أخرى بحيث يمكن إستخدامه في مكان لا توجد فيه حركة المرور. وقد يكون قضم ومقياس الكابل بزنس أبل: بزنس أز من لوس أنجلس. الشاشة الصغيرة: هذه المنطقة سوف تفيض من النقد الأجنبي. الفئة A من العجلة جلة جلة: تعزى حركة تنقلات عندى إلى حركة تنقلات عندى المدى القريب والبوصلة الرئيسية من العجلة جلة والمتوسطين، لكن XLPe
تصنع الواقيات الذكرية عادة من البوليمرات وتنقسم إلى فئتين: البلاستيك الحراري : ثرميت : النقش: بعد لف العديد من الأسلاك مع بعضها البعض، تملأ المساحات الفارغة بمادة نمطية لجعل الكبلات موضوعة بجانب بعضها البعض. أشباه الموصلات: شريط جرافيت أو الكربون الذي يحدد الربط بين درع الموصل وشاشة التخزين المؤقت. الموصل الكهربائي: هذا القسم هو أحد المكونات الرئيسية للكابل الأرضي.
ويتم توصيل التيار الكهربي بجزء متصل من الكابل الأرضي وتتكون مواده من النحاس والألومنيوم. ويجب أن يكون المقطع العرضي لكابل الألومنيوم أكبر من منطقة النحاس بحيث يمر نفس التيار عبر كابل الألومنيوم. أنواع الكابلات الأرضية من حيث المواد والتركيب كابل الحزام: كابل الحزام هو نوع من كابل أرضي، وفي هذه الكابلات تتصل الموصلات التي يبلغ عددها ثلاثة في العادة ببعضها البعض وتفصل بينها حزام ورقي، ويتم عزل كل موصل باستخدام عزل الورق.
وتمتلئ الفجوة بين الموصل ومخزن الورق المؤقت بمادة عازلة ليفية، مثل الجوت، مما يجعلها أكثر مرونة وحيوية.
ثم تكون طبقة الجوت مغطاة بغلاف معدني لحمايتها، وإحدى السمات المميزة لهذا الكبل هو أنه ليس دائريا تماما، وسبب هذا الشكل هو إستخدام المساحة المتاحة بشكل أكثر كفاءة. كابلات ألومنيوم كابلات ضغط الألومنيوم: بالنسبة للجهود التي تزيد عن 66 كيلو فولت، فإن الضغوط الكهراكدية في الكابلات سوف تتجاوز القيم المقبولة وسوف تصبح الكابلات الصلبة غير موثوقة، ويرجع ذلك غالبا إلى فجوات الجهد الكهربي التي تزيد عن 66 كيلو فولت مما ينتج عنه كابلات صلبة بدلا من كابلات صلبة. أنواع كابلات أرضية حسب الحجم كما يتم تحجيم الكابلات، ويحمل الكابل الأرضي الطاقة للدائرة، أما الكابلات الأرضية المتوفرة فهي أحادية المركز وثنائية المركز و 3.5 و 4-core وحجم هذه الكابلات فهو 1 و 1.5 و 2.5 و 4 و 6 و 10. و 16 و 25 و 35 و 50 و 70 و 95 و 120 و 150 و 240 و 300 و 400 و 600 و 1000 مم 2. كابل أحادي المركز: كما سيتم إستخدام كابل أحادي المركز مزود بموصل مركزي واحد فقط ذو حجم كبير فقط في الأنظمة ذات الجهد الكهربائي المنخفض والفولطية العالية. كابل ثنائي المركز: كابل ثنائي النواة محايد أحادي الطور ينتج في خطوط الجهد الكهربي المنخفض.
كبل ثلاثي النواة: تحتوي الكبلات ثلاثية النواة على مراكز مثلثية مطلية باللون الأحمر والأصفر والأزرق. وهي كابلات ثلاثية المركز وأخرى ثلاثية المراكز تستخدم في الأجهزة ذات الجهد الكهربي المنخفض والعالي.
كابل ذو ثلاثة مراكز ونصف: تتكون هذه الكابلات من أربعة مراكز بمفردها، ولكن النواة الأخيرة تكون نصف حجم البقية، أما الألوان ثلاثية المراحل فإنها تستخدم في الأحمر والأزرق والأصفر في الثلاثة الأول والنصف الأخير فيتم إستخدامه مع صفر وثلاثة كابلات نصف مركزية في النظام ذي الجهد الكهربي المنخفض في اية حالات يستخدم الكابل الارضي؟ الكابلات الأرضية هي كابلات يتم تصنيعها من صفائح الفولاذ وحشوات الرصاص لتحمل الصدمات والضغط والمقاومة والرطوبة ومقاومة العوامل الخارجية الإجمالية. الكابلات الأرضية هي كابلات معزولة كهربائيا لا تظهر فيها مقاومة للعوامل الخارجية، أما الكابلات الأخرى فهي لنقل الطاقة ونقل الإشارة وتوفير الإضاءة والمعدات الكهربائية في المبنى.كابل الهوائي المصنوع من الألومنيوم وتستخدم هذه الكابلات في المساحات الخارجية مثل الأعمدة الكهربائية والصارية، إلخ. وهي مقسمة إلى الأنواع الثلاثة التالية.
لجنة التنسيق الإدارية: كابل هوائي من الألومنيوم للتيار المتردد: كابل ACSR Air Aluminum: كابل هوائي مصنوع من الألومنيوم (ACC): تحتوي هذه الكابلات على موصل من الألومنيوم وتستخدم عادة في الجهد الكهربي المتوسط أو المنخفض. لم يتم صقل الألومنيوم في موصل ACC. وتتسم هذه الكابلات بكونها قياسية ومغطاة بأطوال متساوية بحيث تتحمل الشدة العالية أثناء التركيب. كابل الهواء من الألومنيوم للتيار المتردد: موصل الكابل هذا مختلط، ويستخدم غالبا في المواقع متوسطة إلى عالية الجهد الكهربي تقريبا70. كابل ACSR: تستخدم هذه الكابلات عادة في أنظمة ذات فولطية عالية جدا، ولا يتم تعدين موصل الألومنيوم لهذه الكابلات، كما يستخدم نوع من الشعاع الفولاذي حول أسلاك ألومنيوم ملتوية ذات طول معين. كابل مصفح بالألومنيوم وهذه الكابلات عبارة عن نوع من الأسلاك المصفحة المصنوعة من الألومنيوم، كما أن الأسلاك المصفحة المصنوعة من الألومنيوم تستخدم كدفن تحت الأرض وخارج المنشأة. تعد هذه الكابلات خيارا مثاليا في البيئات التي يوجد بها إمكانية إحداث تأثير مادي وضغط وتلف.
كابلات الألمنيوم المسلح
وسبب مقاومة هذه الكابلات هو إستخدام بنية XLPE، لأن هذا العزل يكون أكثر مقاومة من الكلوريد الخماسي الكلور، موصل كابلات الألومنيوم المسلح، ضد الكيماويات والبترول والحرائق واللهب والبنفسجية وما إلى ذلك. كابل ألومنيوم ذاتي الدعم وهذا النوع من الكبل يدعى أيضا كبل ABC. وفي الوقت الحاضر، تستخدم كابلات ذاتية الإدامة في العديد من الأنظمة الكهربائية أحادية المرحلة وثلاث مراحل. وتقوم هذه الكابلات بنقل الكهرباء من محطات الكهرباء الفرعية إلى أماكن مثل المنزل والزراعة والصناعة والتصنيع، إلخ. ويتم فصل جميع شرائط الأسلاك المستخدمة في الكابلات ذاتية الدعم عن طريق البولي إيثيلين أو XPLE، ويتم ربطها ببعضها البعض بعد ثقبها عند درجات حرارة مرتفعة وضغط بخار الماء، مما يحسن من الأداء الكلي للكابلات ويحسن من خصائصها الميكانيكية والكهربائية. الفرق بين كابلات النحاس والألومنيوم وتتسم كابلات الألومنيوم بقدرة كهربائية أكبر من كابلات النحاس، ولهذا السبب، يسهل نقل الكهرباء في كابلات نحاسية. أما من حيث السعر والتوافر، فإن كابلات الألومنيوم هي في متناول اليد لأن النحاس أصبح الآن معدنا باهظ الثمن.
ومن الممكن إستخدام كابلات الألومنيوم في العديد من البيئات، مثل أعمدة الإضاءة الكهربائية، وما إلى ذلك، لأن إحتمالات سرقة هذه الكابلات أقل من الكابلات النحاسية. وبحجم معين وبالحجم نفسه، كانت كابلات الألومنيوم تزن أكثر من كابلات النحاس، والنحاس اقل بكثير، مما أثر أيضا في سعر كابل الألومنيوم. لا يستخدم كابل الألومنيوم إلا في فئة كابلات الطاقة وعلى هيئة كابلات أرضية وكابلات هوائية مع الموصلات السلكية. لا يستخدم الألومنيوم أبدا كموصل لإرذاذ الكابل لأن الألومنيوم أكثر هشاشة من النحاس وفقط ككابل سلكي. . ويطلق على كابلات الألومنيوم ذات الجهد العالي أيضا كابلات الألومنيوم ذات الجهد العالي. وتستخدم هذه الكابلات في أنظمة الجهد الكهربائي الاسمي التي تزيد عن 30 كيلوفولت، كما أن هناك خطر اندلاع الحرائق وانقطاع التيار الكهربائي في الكابلات، علما بأن الألومنيوم أكثر من النحاس والكابلات. نظرا لأهمية كابلات الألومنيوم وتطبيقاتها، نقوم بتصدير هذا المنتج إلى جميع أنحاء العالم وبأفضل سعر، يمكنك ملء النموذج المبين في الجزء السفلي من الشاشة والتواجد على مدار 24 ساعة يوميا للرد على جميع استفساراتك.
تم تقديم تعليقك بنجاح.