Главная/Новости/Медь известна как хороший проводник и уступает только серебру. Но почему её не используют в линиях электропередач?

Медь известна как хороший проводник и уступает только серебру. Но почему её не используют в линиях электропередач?

« Назад

Медь известна как хороший проводник и уступает только серебру. Но почему её не используют в линиях электропередач? 16.08.2021 16:05

Всё дело в том, что четыре первых позиции в списке самых проводящих металлов занимают поочерёдно: серебро (удельное электрическое сопротивление 15.9 нОм∙м при температуре 20 °C), медь (16.8 нОм∙м), золото (22.1 нОм∙м), алюминий (26.5 нОм∙м).

Очевидно, что самыми доступными и распространёнными в приведённом списке являются именно алюминий и медь.

Медь действительно хорошо проводит электричествоно в качестве проводника в линиях электропередач всё же используют алюминий.

Для того, чтобы убедиться в правильности сделанного выбора стоит сопоставить оба металла по всем ключевым, в данном случае, факторам.

Можно сказать, что проводимость алюминия очень близка по своему значению к проводимости меди, однако при эквивалентном размере проводов алюминий теряет на 63% больше мощности нагрев, вычисляемой как I²R.

Но алюминий обладает свойствами, которые выводят его в лидеры при очном споре с медью за право использоваться в линиях электропередач. Кроме того необходимо учитывать практическую составляющую.

Соотношение плотности Al (2.7 г/см³) к плотности Cu (8.96 г/см³) составляет примерно 1 к 3. А это даёт серьёзное техническое преимущество.

Можно увеличить площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки в 2 раза (увеличив диаметр провода в 1.41 раза). При таких показателях потери мощности на нагрев уже будут меньше, чем у меди на 20%, а относительный вес, за счёт меньшей плотности, ниже примерно на 30%.

Поэтому строительство опор будет дешевле, они не должны быть настолько прочными и могут находиться дальше друг от друга,
чем при использовании Cu.

Иллюстрация: Public Domain

Иллюстрация: Public Domain

Второй ключевой пункт это стоимость. Самым дорогим металлом из самых проводящих является Au, более чем в 9000 раз дороже Cu за один килограмм. Цена серебра за аналогичный вес превосходит цену меди приблизительно в 100 раз. В то время как алюминий дешевле раза в 4 (цены на металлы колеблются, поэтому соотношения примерные).

То есть, даже если использовать соотношение веса 2 к 3, как в примере выше, то удельная стоимость Al не будет доходить даже до 17% стоимости меди.

Стоит отметить, что средняя стоимость высоковольтных линий электропередач за один километр составляет свыше десятка миллионов рублей, речь идёт, вероятно, об алюминиевых проводах.
Если бы использовалась медь, то стоимость легко может увеличиться,
как минимум, вдвое.

Иллюстрация: Wikimedia Commons/Didier Descouens/CC BY-SA 4.0 /Медь

Итак, если использовать алюминиевую проволоку в 1.4 раза толще,
чем в случае применения медной:
• сопротивление снижается на 20%, потери мощности на нагрев снижаются с 6% до 5%, экономя 1% всей генерируемой и передаваемой электроэнергии на долгие годы
• за счёт меньшего веса, ниже затраты на строительство опор, с точки зрения материала минимум на 30%
• экономия более 80% за счёт разницы стоимости самой проволоки Al и Cu

Но на практике не всё так однозначно. Алюминиевые провода в линиях электропередач обычно имеют стальной сердечник для большей прочности. За счёт скин-эффекта ток течёт преимущественно
в поверхностном слое.

Существуют обширные расчёты, целью которых является поиск оптимального количества алюминия, наиболее рационального, обеспечивающего быструю окупаемость. Затраты на строительство разовые, а эффективность работы постоянна.


ОТЗЫВЫ клиентов
Мы ценим Ваше мнение!
Многие из наших постоянных клиентов довольны нашему сотрудничеству. Ведь для постоянных клиентов у нас существует особая система скидок. Предлагаем Вашему вниманию отзывы клиентов о нашей деятельности. Нас рекомендуют:
Игорь АНДРЕЕВ
10 марта 2020 г.
Доброго времени суток! Работаем с данной фирмой уже довольно давно. За все время нашего сотрудничества, компания зарекомендовала себя как надежный и стабильный поставщик строительного материала и инструмента. Никаких нареканий, одни положительные впечатления. Будем продолжать сотрудничество. Рекомендую!
Валерия ОЛЕКСЕЕНКО
3 марта 2020 г.
Доброго времени суток! Работаем с данной фирмой уже довольно давно. За все время нашего сотрудничества, компания зарекомендовала себя как надежный и стабильный поставщик строительного материала и инструмента. Никаких нареканий, одни положительные впечатления. Будем продолжать сотрудничество. Рекомендую!
Яков РАКОВСКИЙ
3 марта 2020 г.
Долго искал клинику, где качественно и недорого поставят хорошие импланты. Увидел в интернете клинику. Записался на консультацию. Стоматолог серьезный, с опытом, импланты тоже внушают доверие и стоят недорого. Все прошло без осложнений. Зажило быстро. Выражаю благодарность клинике и персонал
г. Ханты-Мансийск, ул. Ермака 1Б, р-н Лодочной станции
г. Ханты-Мансийск, ул. Мира 115
Политика конфиденциальности
Этот сайт использует файлы cookie и метаданные. Продолжая просматривать его, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie и метаданных в соответствии с Политикой конфиденциальности.
Продолжить
Отправьте заявку и наши специалисты перезвонят Вам в течение пяти минут
Оставить заявку
это поле обязательно для заполнения
Ваше имя:*
это поле обязательно для заполнения
Телефон:*
это поле обязательно для заполнения
Комментарий*
это поле обязательно для заполнения
Я согласен(на) на обработку моих персональных данных*
Спасибо! Форма отправлена
Отправьте заявку и наши специалисты перезвонят Вам в течение пяти минут
Оформить заказ
Скрытое поле:
это поле обязательно для заполнения
Ваше имя:*
это поле обязательно для заполнения
Телефон:*
это поле обязательно для заполнения
Комментарий*
это поле обязательно для заполнения
Я согласен(на) на обработку моих персональных данных*
Спасибо! Форма отправлена