Документ: Запрос    [ 0 позиций ]

Описание параметра "Материал токопроводящих жил"

Токопроводящая жила (ТПЖ) – это проволока (или скрутка проволок) изготовленная из материала с низким электрическим сопротивлением, способная свободно пропускать электрический ток и выдерживающая заданные механические нагрузки и температурные режимы.

Токопроводящие жилы должны удовлетворять следующим условиям: низкое электрическое сопротивление, умеренная цена и доступность добычи металла, стойкость к коррозии и механическим нагрузкам (особенно к знакопеременным), технологичность.

Основными материалами для создания токопроводящих жил служат медь (Cu) и алюминий (Al). Такой выбор определяется низким электрическим сопротивлением, умеренной стоимостью (по сравнению с серебром) и достаточными прочностными характеристиками.

Медная токопроводящая жила

Жилы кабелей и проводов производятся из электролитической меди М0 и М1, которая отличается определённой чистотой – 99,95% и 99,9% доля меди соответственно.
Различные добавки к меди могут снижать её проводящую способность, увеличивать прочность либо придавать определённый комплекс изменения свойств.

Медные токоведущие жилы могут быть мягкими и твёрдыми – отожжённые и неотожжённые соответственно. Маркируются согласно с аббревиатурой ММ и МТ.

Алюминиевая токопроводящая жила

Для электрических проводников применяют алюминий (Al) марок А1 и А2, в котором подмешаны десятые доли процента железа и кремния. Эти примеси ухудшают проводимость, к другим нежелательным элементам относят: титан, ванадий, марганец и магний.

Если первым недостатком алюминия считают низкую электропроводность, то второй – это определённая хрупкость, которая усугубляется в температурных условиях свыше 150⁰C. При упрочнении алюминиевой проволоки (например, волочением) единовременно понижается её проводимость (всё взаимосвязано).

По механическим параметрам различают несколько видов проволоки:

  • АТ (алюминий твёрдый неотожжённый);
  • АПТ (алюминий полутвёрдый с частичным отжигом);
  • АМ (алюминий мягкий отожжённый).

Характеристики алюминия АПТ занимают промежуточное положение в сравнении с АТ и АМ.
Если алюминиевый проводник сравнивать с медным, той же проводимости, то окажется, что его сечение выше на +60%, а масса меньше на -48%.

Токопроводящие жилы из других материалов

В кабельно-проводниковой продукции могут применяться другие материалы, которые берут за основу из-за меньшей стоимости или соответствия другим необходимым свойствам. Для получения общего видения приведём таблицу, в которой электропроводность Cu (меди) принимается равной 100%, а остальные характеристики указаны в числовых значениях.

Параметры металлов для сравнения

Металл Температура плавления, °С Плотность, г/см Электрическое сопротивление Электропроводность Температурный коэффициент электросопротивления х10-3 °С
объёмное,
мкОм/см2
массы,
мкОм/см2
объёмная, % массы, %
Серебро 961 10,49 1,59 16,69 108,5 92 4,1
Медь 1083 8,89 1,724 15,33 100 100 3,93
Золото 1063 19,32 2,22 42,9 77,7 35,8 3,94
Алюминий 660 2,7 2,8 7,62 61,2 201,5 4,03
Кальций 850 1,55 3,74 5,8 46,1 264 4,57
Бериллий 1280 1,816 4,2 7,63 41,1 201,1 6,7
Натрий 98 0,97 4,3 4,17 40,1 368 5,5
Магний 650 1,74 4,46 7,75 38,7 198 4,2
Цинк 420 7,14 5,91 42,2 29,2 36,4 4,19
Калий 63 0,86 6,7 5,76 25,7 266 52
Никель 1455 8,9 6,84 60,9 25,2 25,2 6,7
Кадмий 321 8,65 7,0 60,5 24,6 25,35 4,2
Литий 186 0,536 8,5 4,55 20,3 337 4,5
Железо 1539 7,87 9,71 76,3 17,75 20,1 6,51
Платина 3224 21,45 10,61 227,5 16,25 6,8 3,93
Олово 232 7,3 11,5 84 15 18,25 4,4
Хром 1890 7,12 13,1 93,2 16,45 8,5 3,5
Свинец 327 11,34 20,65 234 8,36 6,6 3,9