Cada material metálico possui suas características. Sendo os metais mais utilizados em sistemas de energia, o fio de cobre e fio de alumínio têm seus usos, vantagens e desvantagens. Como eletricistas, precisamos entender as características desses dois fios metálicos para que possamos utilizá-los. Somente descobrindo as vantagens, desvantagens e características de ambos, podemos obter materiais adequados e aproveitá-los ao máximo. Caso contrário, é fácil causar uso indevido, danos leves à linha e incêndios graves.
Comparação das vantagens do fio de cobre e do fio de alumínio
(1) Baixa resistividade: A resistividade do cabo de fio de alumínio é cerca de 1.68 vezes maior do que a do cabo de fio de cobre.
(2) Boa ductilidade: a ductilidade da liga de cobre é de 20 a 40%, a ductilidade do cobre elétrico é superior a 30% e a ductilidade da liga de alumínio é de apenas 18%.
(3) Alta resistência: a tensão admissível à temperatura ambiente é de 7 a 28% maior no cobre do que no alumínio. Especialmente em altas temperaturas, a diferença entre os dois é ainda maior.
(4) Antifadiga: o alumínio quebra facilmente após repetidas dobras, mas o cobre não. Em termos de índice de elasticidade, o cobre também é cerca de 1.7 a 1.8 vezes maior que o alumínio.
(5) Boa estabilidade e resistência à corrosão: o fio de cobre é antioxidante e resistente à corrosão, enquanto o fio de alumínio é fácil de ser oxidado e corroído.
(6) Grande capacidade de condução de corrente: Devido à baixa resistividade, o cabo de fio de cobre com a mesma seção transversal é cerca de 30%-50% maior do que a capacidade de condução de corrente permitida (a corrente máxima que pode passar) do cabo de fio de alumínio, especialmente cada vez mais eletrodomésticos. , Fio de cobre básico para reforma residencial.
(7) O fio de alumínio é mais barato e econômico.
(8) O fio e o cabo de alumínio são muito leves, o peso do cabo de alumínio é 40% do peso do cabo de cobre e o custo de construção e transporte é baixo.
(9) Resistência à oxidação e corrosão: o alumínio reage com o oxigênio do ar, formando rapidamente uma película de óxido, que pode impedir a oxidação. Portanto, o fio de alumínio é um material indispensável para transmissão de energia aérea de alta tensão, com grande seção transversal e longo alcance, mas é usado em linhas de baixa tensão. Essas vantagens não existem mais.
Desvantagens do fio de alumínio
A resistência mecânica do fio de alumínio é baixa, e o fio de alumínio oxida facilmente na extremidade do fio de conexão. Após a oxidação da extremidade do fio de conexão, a temperatura aumenta e o contato fica ruim, o que é um ponto frequente de falha (queda de energia ou desconexão).
O fio de alumínio tem baixa condutividade elétrica, grande perda elétrica, baixa resistência à tração e baixa resistência à corrosão, e as partes da junta são particularmente propensas à oxidação.
Desvantagens do fio de cobre
O alto preço do fio de cobre e a grande proporção de fios de cobre determinam o alto custo do fio de cobre. O cabo oferece muitas vantagens de desempenho, mas o custo é alto! Portanto, nossos fios aéreos comuns não utilizam fios de cobre. Seja bom ou muito pesado, os fios aéreos costumam usar mais fios de alumínio, e os fios de cobre geralmente são usados para o aterramento.
Pode fio de cobre e fio de alumínio estar diretamente conectado?
As propriedades químicas e físicas do cobre e do alumínio são muito diferentes e não devem ser conectadas diretamente. Quando a conexão é necessária, geralmente são utilizados grampos de transição cobre-alumínio, juntas de transição cobre-alumínio, estanhagem de fios de cobre ou revestimento de fios de alumínio para conexão direta.
Como as propriedades eletroquímicas do cobre e do alumínio são diferentes, uma bateria química é formada quando ela encontra um eletrólito formado por água, dióxido de carbono e outras impurezas.
Isso ocorre porque o alumínio perde elétrons com facilidade para se tornar um eletrodo negativo, e o cobre tem dificuldade para se tornar um eletrodo positivo. Assim, uma força eletromotriz de 1.69 V é formada entre os eletrodos positivo e negativo, e uma pequena corrente passa por eles, corroendo o fio de alumínio, a chamada corrosão eletroquímica. Isso causará mau contato entre o cobre e o alumínio, aumentando a resistência de contato.
Quando uma corrente passa, a temperatura da junta aumenta, e a temperatura aumenta e acelera a corrosão da junta, aumenta a resistência de contato e causa um círculo vicioso até que ela queime e até mesmo cause um incêndio.
Resumir
Cada material metálico tem suas próprias características: fios de cobre e fios de alumínio têm suas vantagens e desvantagens, e seus campos de aplicação também são diferentes. No entanto, ao usar fios na vida familiar, os fios de cobre apresentam vantagens óbvias sobre os fios de alumínio. Portanto, é a escolha certa entender as características dos fios metálicos, ajustar as medidas às condições locais, usar materiais apropriados e aproveitá-los ao máximo.
