1.Niyə misi əvəz etmək üçün alüminiumdan istifadə etməlisiniz?

Enerji və elektrik mühəndisliyində mis keçiricilərin alüminium keçiricilərlə əvəz edilməsi uzun məsafəli elektrik ötürücülərində, böyük en kəsikli keçiricilərdə, yüngül dizaynda və xərclərə həssas layihələrdə əhəmiyyətli üstünlüklər təqdim edir. Mis alüminiumdan daha yüksək elektrik keçiriciliyinə malik olsa da, alüminium keçiricilərdən istifadə etmək üçün ciddi səbəblər var:

(1) Aşağı Xərc
Mövcud daxili metal bazarının spot qiymətlərinə əsasən, misin hər tonu təxminən 97,000-98,000 yuan (kiloqramı 98 yuan), alüminiumun isə hər tonu təxminən 20,000 yuan (kiloqramı 20 yuan) səviyyəsindədir.

Bu o deməkdir ki, alüminium keçiricilərin material dəyəri misin təxminən beşdə bir hissəsidir və bu, böyük miqyaslı enerji ötürülməsi və layihə tətbiqlərində alüminium üçün aydın qiymət üstünlüyü təmin edir (baxmayaraq ki, alüminium keçiriciliyi yalnız 61% olan alüminiumun aşağı keçiriciliyinə görə faktiki xərclər bir qədər yüksək ola bilər).

(2) Yüngül
Alüminiumun sıxlığı misin təxminən yarısı qədərdir, yəni alüminium keçiricilər eyni uzunluq və kəsik sahəsi üçün daha yüngüldür. Bunun nəticəsində:

• Daha aşağı nəqliyyat xərcləri
• Daha asan quraşdırma
• Dəstəkləyici strukturlar və yük dizaynı üçün azaldılmış tələblər

Bu, alüminiumu xüsusilə hava elektrik xətləri, nəqliyyat vasitələri və gəmilər kimi yüksək yüngüllük tələbləri olan tətbiqlər üçün uyğun edir.

(3) Daha yaxşı korroziyaya davamlılıq
Alüminium təbii olaraq səthində sıx oksid təbəqəsi əmələ gətirir və bir çox mühitdə çılpaq misdən daha yaxşı korroziyaya davamlılıq təmin edir. Rütubətli, duzlu və ya oxşar şəraitdə alüminium keçiricilər daha çox davamlılıq nümayiş etdirirlər.

(4) Yüksək temperaturlu mühitlər üçün uyğunluq
Alüminium keçiricilər müəyyən temperatur diapazonlarında sabit keçirici performansını saxlayaraq, temperatur yüksəldikcə müqavimətin nisbətən tədricən artması ilə qarşılaşırlar. Bu, yüksək temperaturlu iş şəraitində etibarlılığı artırır.

2. Alüminium keçiricilərin əsas xüsusiyyətləri

Mis keçiricilərlə müqayisədə, alüminium keçiricilərdə ən əhəmiyyətli fərq onların elektrik keçiriciliyindədir.

Alüminium misin elektrik keçiriciliyinin təxminən 61% -nə malikdir, yəni alüminium keçiricilər eyni en kəsiyi sahəsi üçün daha az cərəyan keçirmə qabiliyyətinə malikdirlər. Buna görə də, daha yüksək cərəyan tələb edən tətbiqlərdə alüminium keçiricilər kompensasiya etmək üçün kəsişmə sahəsini artırmalıdırlar.

Alüminiumun sıxlığı misin təxminən yarısıdır və alüminium keçiricilərə, xüsusən də yüngül dizaynın kritik olduğu tətbiqlərdə əhəmiyyətli çəki üstünlüyü verir.

Bundan əlavə, alüminium misdən daha yaxşı korroziyaya davamlılıq nümayiş etdirir, xüsusən də alüminium keçiricilərin daha çox davamlılıq təklif edə biləcəyi rütubətli və ya sərt mühitlərdə.

Elektrik keçiriciliyi və istilik keçiriciliyi

Material seçimində elektrik keçiriciliyi və istilik keçiriciliyi iki əsas performans göstəricisidir. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, alüminium ərintiləri nisbətən yüksək elektrik və istilik keçiriciliyi nümayiş etdirir. Mis qədər yüksək olmasa da, digər tez-tez istifadə olunan metallarla müqayisədə onların performansı kifayətdir.

Mis ərintiləri (diaqramın yuxarı sağ tərəfi) elektrik və istilik keçiriciliyinin ən yaxşı birləşməsini təklif edir.

Alüminium ərintiləri orta elektrik keçiriciliyi və yüksək istilik keçiriciliyi ilə yaxından izlənilir, bu da onları istilik yayılmasını tələb edən tətbiqlər üçün xüsusilə uyğun edir.

Böyük en kəsiyi elektrik ötürülməsi və yüngül dizayn kimi sahələrdə alüminium əhəmiyyətli praktiki dəyər nümayiş etdirməkdə davam edir.

3. Alüminium keçiricilərin tətbiqi

Alüminium keçiricilər, xüsusən də yüksək gərginlikli enerji ötürülməsi, paylama sistemləri, elektrik avtomobillərinin akkumulyator şinləri, transformatorlar və müxtəlif növ kabellər kimi böyük en kəsiklər və uzun məsafəli ötürmə tələb edən tətbiqlərdə geniş şəkildə qəbul edilmişdir.

(a) Yüksək gərginlikli elektrik ötürülməsi
Alüminium keçiricilər yüksək gərginlikli ötürmə xətlərində geniş miqyaslı enerji ötürülməsini dəstəkləmək üçün istifadə olunur, onların yüngül təbiətindən və uzun məsafələri əhatə edən iqtisadi səmərəliliyindən istifadə edirlər.

(b) Yüksək gərginlikli şinlər
Alüminium keçiricilər yüksək gərginlikli şinlərdə istifadə olunur, yarımstansiyalarda və enerji paylama qurğularında çəki azaltma, istilik performansı və ümumi sistemin səmərəliliyi baxımından üstünlüklər təklif edir.

(c) Elektrikli Avtomobil Akkumulyatoru Şinləri
Elektrikli nəqliyyat vasitələrində, xüsusən də akkumulyator sistemlərində alüminium keçiricilər yaxşı elektrik keçiriciliyi və korroziyaya davamlılığın balanslaşdırılmış birləşməsini təmin edərək, enerjinin daha yüngül və səmərəli paylanmasına kömək edir.

(d) Transformatorlar
Alüminium sarımları olan transformatorlar gücün dəyişdirilməsi və paylanması tətbiqlərində etibarlı performansı qoruyarkən avadanlığın ümumi çəkisini və dəyərini azaltmağa kömək edir.

(e) Kabel Dizaynı
Alüminium keçiricilər yüksək gərginlikli kabellərdə və xüsusi təyinatlı kabellərdə istifadə olunur, burada onlar əla elektrik keçiriciliyi və istilik yayma xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir və onları tələbkar elektrik infrastrukturu üçün uyğun edir.

4. Alüminium keçiricinin performansına təsir edən amillər

Alüminium keçiricilərin işinə təsir edən əsas amillərə aşağıdakılar daxildir:

(1) Materialın ərintisi
Maqnezium və silikon kimi elementləri əlavə etməklə, alüminium ərintilərinin mexaniki gücü və keçiriciliyi artırıla bilər. Bununla belə, bu, elektrik keçiriciliyini bir qədər azalda bilər.

(2) Temperaturun yüksəlməsi və istilik yayılmasının idarə edilməsi
Alüminium keçiricilər misdən daha yüksək müqavimətə malikdir və eyni cari şəraitdə daha çox temperatur artımına səbəb olur. Həddindən artıq istilik səbəbiylə yaşlanmanın və uğursuzluğun qarşısını almaq üçün istilik idarəetməsi və istilik yayılması dizaynı xüsusi diqqət tələb edir.

(3) Ətraf Mühitə Təsir
Rütubət və aşındırıcı mühitlər alüminium keçiricilərdə qalvanik korroziyanı sürətləndirə bilər, xüsusən alüminium mis kimi digər metallarla təmasda olduqda. Sərt şəraitdə davamlılığı artırmaq üçün korroziyaya davamlı alüminium ərintiləri və ya müvafiq səth örtükləri istifadə edilə bilər.

(4) Mexaniki Stress və Yorğunluq
Alüminium nisbətən aşağı mexaniki gücə malikdir və yüksək tezlikli vibrasiya və ya həddindən artıq yükləmə şəraitində yorğunluq qırılmasına və ya plastik deformasiyaya (məsələn, tellərin sallanması və ya uzanması) həssasdır. Dizayn zamanı bu amillər diqqətlə nəzərə alınmalıdır.

5. Alüminium keçiricilərin nasazlıq rejimləri

(1) Galvanik Korroziya
Rütubətli və ya korroziyalı mühitlərdə, alüminium digər metallarla (məsələn, mis) təmasda olduqda, dirijorun sürətlənmiş korroziyasına səbəb olan qalvanik korroziya baş verir.

(2) Termal Yorğunluq
Alüminium keçiricilərdə nisbətən yüksək temperatur artımına görə, uzun müddət istilik dövriyyəsi yorğunluğun pozulmasına səbəb ola bilər. Xüsusilə istilik genişlənməsinin uyğunsuzluğu şəraitində interfeyslərdə çatlar və ya təbəqələşmə baş verə bilər.

(3) Mexanik Yorğunluq və Zəif Əlaqə
Uzun müddətli istifadə zamanı alüminium keçiricilər xüsusilə birləşmələrdə və ya lehimləmə nöqtələrində yorğunluq çatlaqları yarada bilər. Bu çatlar zəif elektrik təması və artan müqavimətlə nəticələnə bilər, nəticədə performansa və təhlükəsizliyə təsir edə bilər.

Nəticə
Yüngül çəki, aşağı qiymət və güclü korroziyaya davamlılıq alüminium keçiricilərin əsas üstünlükləridir. Alaşımlama və mikrostrukturun optimallaşdırılması kimi üsullar vasitəsilə alüminium keçiricilərin elektrik və mexaniki performansı effektiv şəkildə artırıla bilər. Bununla belə, dizayn mülahizələri praktiki tətbiqlərdə uzunmüddətli etibarlılığı və performansı təmin etmək üçün hələ də temperaturun yüksəlməsi, mexaniki xüsusiyyətlər və uğursuzluq rejimləri kimi problemləri həll etməlidir.