Алюминий или медь, вечное противостояние

27.03.2018

В настоящее время основным материалом для обмотки низкого напряжения сухих трансформаторов, мощность которых составляет более 15 кВА, является алюминий. В некоторых странах преобладающим намоточным материалом выступает медь. Рассмотрим основные различия алюминия и меди.

Одной из основных причин выбора обмоток из алюминия является низкая начальная стоимость. Это обусловлено тем, что этот материал более распространен в природе. Более дорогой является покупка медного проводника, цена которой исторически более изменчива. В отличие от меди, алюминий имеет большую пластичность, поэтому легче поддается сварке. Это также обуславливает дешевизну этого материала в производстве. Но для надежного соединения алюминия требуются квалифицированные сварщики, имеющие большое количество знаний и опыта. Легче дело состоит во время соединения меди.

Существует множество аргументов в электротехнической промышленности о плюсах и минусах использования алюминия вместо меди. Мнения меняются до сих пор. Ниже приведем основные характеристики материалов и рассмотрим все преимущества и недостатки.

Рассмотрим ложные и истинные сведения о применении алюминия.

Бытуют ложные мнения о том, что:

• оконечные заделки трансформаторов, намотанных алюминием несовместимы с медной линией и силовыми кабелями;
• соединения с линией и нагрузкой трансформаторов с медными обмотками более надежны, чем у трансформаторов с алюминиевыми обмотками;
• обмотки низкого напряжения трансформаторов, намотанные медью, лучше подходят для «ударных» нагрузок. Объясняется это тем, что у меди более высокая прочность на растяжение чем у алюминия;
• устройства с алюминиевыми обмотками имеют более высокие потери, чем трансформаторы с медными обмотками;
• трансформаторы с алюминиевыми обмотками больше греются, потому, что медь обладает лучшей теплопроводностью.

Правдивыми сведениями об алюминии являются:

• оконцевание выводов должным образом — более сложная задача для намотанных алюминием трансформаторов;
• трансформаторы с алюминиевыми обмотками весят легче, чем аналогичные с медными обмотками;

 

5 основных различий между медью и алюминием

Существует пять различий между алюминием и медью, которые вызывают беспокойства в выборе материала для обмотки:

1. Возможность соединения.

Оксиды, хлориды и недрагоценные металлы более проводящие на меди, чем на алюминии. Этот делает более важной для алюминия очистку и защиту соединителей. Бытует мнение о несовместимости соединения меди с алюминием. Остается под вопросом и сопряжение соединений алюминия трансформаторов и медного провода присоединения.

2. Коэффициент расширения.

Алюминий при изменении температуры расширяется практически на треть больше меди. Такое расширение и пластичность алюминия вызывает проблемы для ненадлежаще смонтированных болтовых соединений. Избежать ослабления соединения позволит его подпружинивание. Необходимо использовать прижимные или чашевидные шайбы. С их помощью обеспечится нужная эластичность при сочленении, без сжатия алюминия. При использовании надлежащей арматуры соединения алюминия могут сравняться по качеству с медным.

3. Теплопроводность.

Существует мнение, раз теплопроводность у меди выше, то это влияет на снижение хот-спот температуры обмотки трансформатора. Такое утверждение является верным при условии, что проводники обмоток из меди и алюминия имеют одинаковый дизайн, размер и геометрию. Из этого следует, что для силовых трансформаторов, имеющих заданный размер, характеристики теплопроводности алюминия и меди будут очень близки. Для достижения такой же электропроводности, как у меди, у алюминия она должна быть больше на 66% по площади поперечного сечения.

4. Электропроводность

Часто аргументируют неполноценность проводимости алюминия. Это происходит из-за того, что он имеет 61% от проводимости меди. Поэтому происходят более высокие потери в обмотках трансформатора, изготовленных из алюминия. Чтобы способствовать удержанию температуры в изоляции, трансформаторы, в которых используются обмотки из алюминия разрабатывают с проводниками большего поперечного сечения, чем у меди. Такая процедура приводит, в среднем, к одинаковым потерям как для алюминия, так и для меди. Можно сделать вывод, что силовые трансформаторы аналогичной конструкции с одинаковым нагревом имеют практически аналогичные потери, и материал проводника не имеет значения.

5. Прочность на разрыв

Алюминий имеет более низкую прочность на растяжение и предел текучести. Это вызывало беспокойства в использовании этого материала при циклических нагрузках. 

Нагрузки с большими токовыми бросками, создающие приводы постоянного тока, приводят к появлению электромагнитных сил, вызывающих движение проводников и смещение обмотки. Алюминий имеет 38% от предела прочности меди. Но это сравнение основано на равных площадях поперечного сечения.

Чтобы обеспечить равный рейтинг трансформаторам с алюминиевыми и медными обмотками необходимо, чтобы обмотки имели площадь поперечного сечения на 66% больше, чем устройства с обмотками из меди.

Способность силового трансформатора противостоять 

долговременным воздействиям бросков нагрузки, в большинстве зависит от соответствующего баланса обмотки и крепления соединительных проводов. Существенной разницы между алюминиевыми и медными обмотками силовых трансформаторов низкого напряжения в механических повреждениях при испытаниях не обнаружено.

Подключение

На сегодняшний день подключение является наиболее распространенной причиной ущербов в использовании обмоток трансформаторов из алюминия. Как медь, так и алюминий под воздействием атмосферы склонны к окислению и другим химическим изменениям. Проблема состоит в том, что окись алюминия представляет собой хороший изолятор. В свою очередь, оксид меди не является очень проблематичным в болтовых соединениях. Предотвратить окисление позволит зачистка контактов вместе с качественным соединением. Рекомендации можно отнести к любому проводящему материалу, но они наиболее существенны для алюминия. Приходим к выводу, что болтовые соединения, изготовленные из алюминия, не рекомендуется использовать без покрытия с медью.

Столкновение теории и практики

Существует множество аргументов, способствующих использованию как меди, так и алюминия.

Одна из теорий фокусируется на разнообразных методах выполнения медных и алюминиевых соединений. Внутренние соединения медных обмоток трансформатора, как правило, паяные. В свою очередь, соединения алюминия свариваются с использованием инертного газа. Сварка алюминия в инертном газе дает сплошной алюминий, который соединен без потери проводимости.

Существует утверждение, медная окись в течение долгого времени продолжает формироваться. Она отслаивает наружную медь и повреждает весь проводник. С другой стороны, алюминиевая окись формирует защитное покрытие на открытых металлических поверхностях. Это препятствует окислению через несколько миллионных долей сантиметра. Не исключены проблемы при эксплуатации трансформатора в коррозионных атмосферных или экстремальных нагрузочных условиях. Но среднестатистическому потребителю не стоит волноваться, потому что у медных и алюминиевых силовых трансформаторов есть отличный послужной список долгих лет практического применения.Единственной причина, чтобы отдать предпочтение меди — ограниченность пространства. Намотанный медью силовой трансформатор имеет меньшие габариты чем с алюминиевой обмоткой.

Выбор алюминиевой или медной обмотки сводится к личным предпочтениям потребителя. Спрос на сухие силовые трансформаторы с низковольтными обмотками из алюминия будет расти из-за главного преимущества над медью — более низкой стоимости. Прежде, чем вложить средства медные трансформаторы, исследуйте причины предпочтения меди в технических характеристиках.

< ПредыдущаяСледующая >

Из какого материала тепловые трубки лучше? Из алюминия, или меди?

Теплопроводность трубок определяется содержимым их, дальше от трубок тепло нужно отвести к радиатору, вот если вы Алюминевые трубки сможете приварить к радиатору то будет лучше чем медь. Но конечно же лучше всего от начала и до конца медь, а еще лучше серебро, но дорого.

Естественно медь.

А где это у нас алюминиевые теплотрубки есть, покажи? Они всегда медные, иногда никелируют дополнительно.

Медь — наилучший теплопроводник, смотрите таблицы, но иногда она не пригодна из-за большого веса

Какой металл лучше и прочнее Медь или Алюминий?

Вообще медь! Она паяется прекрасно и проводка медная дольше служит! Алюминий хрупок, на воздухе быстро окисляется и покрывается оксидной пленкой.. Я еще не паял Алюминий, но говорят очень трудно его паять…

Смотря для чего

Сплав меди и алюминия.

для электротехники лучче медь, для механических конструкций алюминь

поясните для чего лучше? если например фюзеляж самолета делать, то явно не из меди. а если в золото добавлять для улучшения механических свойств то явно не алюминий

нет такого параметра как ЛУЧШЕ по прочности медь предпочтительнее

для грузила лучше медь, для самолетов алюминий. Всё хорошо для своего

преимущества и недостатки материалов для самогоноварения

Споры на тему, какой материал в самогоноварении использовать, будут всегда, так как нет идеального решения. У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Тем, кто только начинает свой путь в самогоноварении, рекомендую познакомиться с характеристиками сплавов, используемых в работе.

Медь

Преимущества:

1. Высокая теплопроводность.
2. Способность ионов меди связывать соединения серы позволяет улучшить органолептику продукта. Эффект заметен, если поддерживать внутренности аппарата в идеальном состоянии.
3. Презентабельность. Хороший самогонный аппарат гордость владельца, а медные агрегаты имеют репутацию лучших. Такой и гостям показать не стыдно.

Недостатки меди:

1. Цена. Обычно аппараты из этого материала заметно дороже своих аналогов из нержавеющей стали.
2. Сложность в уходе. Образовывающуюся окись меди все время нужно удалять.
3. Неопрятность. Медь быстро окисляется и аппарат выглядит неэстетично. Чистить его после каждого использования трудоемко. Но на качество продукта внешний вид оборудования не влияет.

При этом важно знать, что медь меди рознь. Т.е. встречается не только пищевая медь, но и техническая. Уже из названия видно, что последнюю использовать нельзя. Она содержит нежелательные примеси. К примеру, свинец. Впрочем, о случаях отравления ничего не известно, но на пользу здоровью продукт, полученный с помощью такого аппарата, точно не пойдет, даже в целебных, гомеопатических дозах.

Нержавейка

Преимущества:

1. Доступная цена. Стоимость аппарата из нержавеющей стали заметно ниже, чем медного, но несколько выше, чем алюминиевого.
2. Удобство в уходе. Материал не окисляется и легко моется.

Недостатки:

1. Низкая теплопроводность. Хуже чем у меди и алюминия.
2. Сложность в изготовлении. Нужно сварка. В то время как алюминий и медь можно паять.

Нержавеющая сталь — это сплав. Он, так же как и медь, может иметь вредные примеси. Поэтому нежно обращать внимание на марку. Есть ГОСТ пищевой нержавейки.

Алюминий

В домашнем самогоноварении фляги из алюминия используются давно. Недостаток у этого материала 1. Он разъедается кислотой (брагой), поэтому перегонного куба хватает ненадолго. Преимущества очевидны: доступность, удобство в использовании и низкая цена. Доработка фляги или молочного бидона до перегонного куба минимальна. Достаточно сделать 1 отверстие. Герметичность емкости предусмотрена изначально. Дистиллятор придется купить отдельно или сделать на заказ.

Также можно использовать стекло (дистиллятор) и эмалированную посуду. Но эти материалы не очень распространены, так как неудобны в использовании, хотя и позволяют избежать примесей.

Материалы можно сочетать между собой. К примеру, я использую медный дистиллятор и перегонный куб из нержавейки. Продукт выходит с прекрасной органолептикой, благодаря высокой теплопроводности меди, которая имеет смысл там, где идет конденсация пара. А куб из нержавейки необременителен в уходе и не изнашивается, в отличие от алюминиевого, который был у меня раньше.

из какого металла алюминия , меди или стали нужно изготовить правильный сосуд что бы расплавить в нём свинец

Не важно из какого из этих трех, у них по любому выше температура плавления, чем у свинца.

Я бы из стали изготовил

можно из любого из этих металлов

В идеале из меди

из любого перечисленного

какой из 2 металлов выбрать(алюминий или медь) чтобы изготовить посуду, годную для раасплав в ней второго металла

Вообще то подходит любой, так как металл не указан (например это может литий, натрий, кадмий… ) . Ну а если требуется расплавить металл более тугоплавкий чем медь (1083 С) , то для этого стоит предпочесть емкость из алюминия! Дело в том что весьма активный алюминий, покрывается на воздухе тонкой пленкой из окисла. А у оксида алюминия температура плавления 2054 С. Этого хватит, чтобы расплавить в алюминиевой посуде большинство металлов и их сплавов. Но обращаться с такой емкостью надо осторожно. Нельзя допускать ударов, царапин, так как это приведет к разрушению изолирующего слоя из оксида.

медь! у неё большая температура плавления!

Медь, как имеющую большую чем у алюминия температуру плавления!