電気産業では、銅ストリップは、低電圧と高電圧ケーブルの両方で重要な役割を果たします。のサプライヤーとしてケーブル用の銅ストリップ、私は、これらの異なる電圧アプリケーションで使用される銅ストリップの明確な要件と特性を直接目撃しました。このブログ投稿は、低電圧と高電圧ケーブルの銅ストリップの違いを調査することを目的としています。
1。電気伝導率の要件
電気伝導率は、ケーブル用途での銅ストリップの最も基本的な特性の1つです。低電圧ケーブルの場合、ケーブルを通る電流は比較的大きいですが、電圧は低いです。主な関心事は、抵抗による電力損失を最小限に抑えることです。低電圧ケーブル用の銅ストリップは、通常、効率的な電力伝達を確保するために高い電気伝導率を持つ必要があります。
一般に、低電圧ケーブル銅ストリップに使用される銅の純度は、少なくとも99.9％です。この高い純度銅は、電流の低い抵抗経路を提供し、熱の発生とエネルギーの損失を減らします。これらの銅ストリップの導電率は、多くの場合、国際的なアニール銅標準（IACS）の観点から測定されます。低電圧ケーブル用の銅ストリップは、通常、約100％以上の導電率を持っています。
一方、高電圧ケーブルは、比較的低い電流ではるかに高い電圧で動作します。導電率は依然として重要ですが、高電圧応力に耐える能力に焦点が当てられています。高電圧ケーブル用の銅ストリップには、良好な導電率に加えて、優れた電気断熱特性が必要です。銅の不純物は、高電圧条件下で電気分解のための潜在的な部位を作成することができます。したがって、純度が99.95％以上の純度がさらに高い純度の銅は、高電圧ケーブル銅ストリップに使用されます。この超高純度銅は、高電圧動作下でケーブルの長期的な信頼性を確保するのに役立ちます。
2。機械的特性
機械的特性は、低電圧と高電圧ケーブルの銅ストリップ間でも大幅に異なります。低電圧ケーブルは、家庭用配線や産業制御システムなど、より柔軟なアプリケーションでよく使用されます。これらのケーブルの銅ストリップは、簡単に設置して曲げて柔軟にする必要があります。
低電圧ケーブル用の銅ストリップの厚さは、特定の用途によって異なりますが、一般に0.1 mmから1 mmの範囲で薄くなります。この薄さにより、インストール中の柔軟性と取り扱いの容易さが可能になります。さらに、銅ストリップは、設置中および通常の使用中の機械的応力に耐えるために適切な引張強度を持つ必要があります。
ただし、高電圧ケーブルは、通常、送電線などのより永続的で剛性の高い構造に取り付けられています。高電圧ケーブル用の銅ストリップは、屋外および長距離の設置に関連する環境および機械的応力に耐えるために、より高い機械的強度を持つ必要があります。これらの銅ストリップはしばしば厚く、通常は1 mmから5 mmの範囲です。厚さの増加は、風、振動、氷の荷重などの機械的損傷に対する耐性を高めます。
3。表面の品質
表面の品質は、低電圧と高電圧ケーブルの銅ストリップの間に顕著な違いがある別の領域です。低電圧ケーブルの場合、銅ストリップの表面仕上げは、審美的および腐食 - 予防のために主に重要です。滑らかな表面は、汚れや水分の蓄積を防ぐのに役立ち、時間の経過とともに腐食につながる可能性があります。
ほとんどの場合、銅のストリップを酸化から保護するには、軽い不動態化やコーティングなどの単純な表面処理で十分です。低電圧ケーブル用の銅ストリップの表面粗さは、電気的接触または設置プロセスに影響を与えない限り、一般に重要ではありません。
高電圧ケーブルの場合、表面の品質が最も重要です。傷、ピット、汚染物質などの表面の不規則性は、高磁場濃度の領域を作成することができます。したがって、高電圧ケーブル用の銅ストリップには、非常に滑らかできれいな表面が必要です。電気の研磨や精密ローリングなどの特別な表面仕上げプロセスは、必要な表面品質を達成するためによく使用されます。これらの銅ストリップの表面粗さは、通常、非常に低いレベルに制御され、通常は数マイクロメートル以内に制御されます。
4。断熱および誘電特性
断熱と誘電特性は、ケーブルの電圧レベルに密接に関連しています。低電圧ケーブルでは、断熱要件は比較的厳しくなりません。銅ストリップは通常、PVC（塩化ポリビニル）またはPE（ポリエチレン）などの単純なポリマー材料で断熱されています。これらの断熱材は、基本的な電気断熱と機械的保護を提供します。
低電圧ケーブルの断熱材の誘電率は、導体を効果的に分離し、電気的短い回路を防ぐことができる限り、それほど重要ではありません。断熱の厚さも比較的薄く、通常は0.5 mmから2 mmの範囲です。
高電圧ケーブルでは、ケーブルの安全で信頼性の高い動作には、断熱と誘電特性が重要です。銅ストリップは、XLPE（クロスリンクポリエチレン）またはEPR（エチレン - プロピレンゴム）などの高性能断熱材で絶縁されています。これらの材料は、低い誘電損失と高誘電率を含む優れた誘電特性を備えています。
高電圧ケーブル用の断熱材の誘電率は、ケーブルに沿って均一な電圧分布を確保するために慎重に制御する必要があります。断熱の厚さは、電圧レベルに応じて、低電圧ケーブルの厚さよりもはるかに大きく、5 mmから20 mm以上の範囲です。
5。コストに関する考慮事項
コストは、ケーブルアプリケーションの重要な要素です。低電圧ケーブル用の銅ストリップは、一般に、高電圧ケーブルの電圧ケーブルよりも安価です。より低い純度要件、より薄い厚さ、より厳しい表面および断熱要件は、低電圧ケーブル銅ストリップの低コストに寄与します。
低電圧ケーブル銅ストリップの生産プロセスも比較的単純で、コストが高くなります。質量 - 生産技術を使用して、ユニットあたりのコストで大量の銅ストリップを生産できます。
一方、高電圧ケーブル銅ストリップは、より高い純度の銅、厚い交差点、およびより複雑な製造プロセスにより、より高価です。超高純度の銅、正確な表面仕上げ、および高性能断熱材のすべてが生産コストに追加される必要性。
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参照
- ジョン・W・マクドナルドによる「電力ケーブルエンジニアリング」
- ASM Internationalによる「銅および銅合金のハンドブック」
- 低電圧と高電圧ケーブル製造に関連する業界の基準とガイドライン。