Encontré un trozo de cable eléctrico que dejó la compañía de electricidad que abastece el área. Hicieron una reparación recientemente bajo tierra.
Tengo curiosidad por el hecho de que los tres conductores triangulares no están hechos de cobre. A mi me parece aluminio, pero pensé que el cobre sería un mejor conductor.
¿Qué me estoy perdiendo? ¿Es el aluminio casi tan bueno pero mucho más barato?
Foto:
Anixter dice:
Aunque el cobre tiene una larga historia como el material de elección para conducir electricidad, el aluminio tiene ciertas ventajas que lo hacen atractivo para aplicaciones específicas.
El aluminio tiene el 61 por ciento de la conductividad del cobre, pero solo tiene el 30 por ciento del peso del cobre. Eso significa que un cable desnudo de aluminio pesa la mitad que un cable desnudo de cobre que tiene la misma resistencia eléctrica. El aluminio generalmente es más económico que los conductores de cobre.
Fastmarkets dice (y no pretendo entender nada de eso):
Copper LME Averages Cash Ask ($/MT) Sep 2017 $6,583.19
Aluminium LME Official 3M Ask ($/MT) 21 Dec $2,125.50
Entonces, si necesitamos 1 TM (tonelada métrica) de cobre, costará $ 6.5k y necesitamos media tonelada de aluminio para la misma conductividad que costará $ 1.1k. Eso es un ahorro de > 80%.
La razón por la que no ve más cobre puede ser por razones explicadas por la continuación del primer artículo:
Los conductores de aluminio consisten en diferentes aleaciones conocidas como la serie AA-1350 y la serie AA-8000. AA-1350 tiene un contenido mínimo de aluminio de 99.5 por ciento. En las décadas de 1960 y 1970, debido al alto precio del cobre en relación con el aluminio, este grado de aluminio comenzó a ser popularmente utilizado para el cableado doméstico. Debido a la mano de obra de baja calidad en las conexiones y las diferencias físicas entre el aluminio y el cobre, las conexiones de alta resistencia se formaron y se convirtieron en un peligro de incendio.
Como respuesta, las aleaciones de aluminio se desarrollaron para tener propiedades de fluencia y elongación más similares al cobre. Estas aleaciones de la serie AA-8000 son los únicos conductores de aluminio macizo o trenzado que pueden usarse de acuerdo con el Artículo 310 del Código Eléctrico Nacional de 2014 *. Las aleaciones de la serie AA-8000 cumplen con los requisitos de la norma ASTM B800, especificación estándar para el cable de aleación de aluminio de la serie 8000 para fines eléctricos, templados intermedios y recocidos.
Para completar, las densidades son:
metal g/cm³
copper 8.96
aluminum 2.70
El aluminio tiene una conductividad más baja que el cobre, pero también tiene una densidad y un costo por tonelada mucho más bajos. Entonces (para una resistencia dada) mientras que un cable de cobre será más pequeño, el cable de aluminio será más liviano y más barato.
El principal inconveniente de los cables de aluminio es que necesitan prácticas de terminación especiales para hacer terminaciones confiables y los detalles exactos dependen de la aleación de aluminio en particular. La confiabilidad de la terminación es una preocupación en el cableado eléctrico porque las terminaciones incorrectas pueden calentarse mucho y representar un riesgo de incendio.
Los operadores de las redes de distribución de electricidad pueden controlar estrictamente los materiales y las prácticas utilizadas para terminar su cableado, la relación de terminaciones a la cantidad de cableado es relativamente pequeña y para los cables grandes y largos que utilizan, el ahorro de costos del aluminio es demasiado grande para pasar. arriba.
OTOH en el entorno del edificio, las cosas suelen estar mucho menos controladas. Hay muchas más terminaciones, es probable que se usen una amplia variedad de accesorios diferentes, los accesorios con frecuencia tienen diseños donde las terminaciones se deben realizar antes de que los cables se introduzcan en sus ubicaciones finales, es probable que muchas personas / empresas trabajen en la instalación Incluyendo algunos que no están realmente calificados para hacerlo. En este entorno, los problemas de confiabilidad de la terminación son mucho más difíciles de mitigar.
Esta es la razón por la que el aluminio domina el cableado de distribución, pero el cobre domina el cableado del edificio.
Algunos organismos de estándares prohíben los conductores de aluminio pequeños porque se consideran una responsabilidad excesiva. AIUI EE. UU. NEC establece un tamaño mínimo de 8 AWG (~ 8 mm²) para aluminio (en nuevos trabajos) y BS7671 establece un tamaño mínimo de 16 mm².
El aluminio se usa a menudo para alimentaciones subterráneas ya que se dobla mucho más fácilmente alrededor de 45 grados en las tuberías de PVC. Solo se permiten giros de 45 grados, ya que el esfuerzo para hacer un giro de 90 grados podría romper el cable de "pez" o romper el tubo de PVC. Todavía necesita una línea de acero, un "jabón" y un "extractor motorizado" para ayudar, ya que tiran de 4 cables a través de un tubo de 4 "a 6" de diámetro con cables de 300 mcm a 500 mcm de tamaño, para 3 fases. Potencia, 5 cables si tienen un doble neutro.
Debería aclarar dos cosas. A) El OP muestra un cable hecho a la medida que se usa fuera de los EE. UU., Aunque el OP no especificó su ubicación. En los EE. UU., El buen libro NEC de ole y una industria de larga data todavía usan cables individuales en una tubería gruesa de PVC. La resistencia a ser dañado por las raíces de los árboles es una de las razones. B) La línea de acero 'fish' se usa para comenzar tirando de una cuerda gruesa a través del tubo que puede tolerar 2,000 libras de tracción.
Los cables se extraen del panel de entrada de servicio (los interiores aún no están instalados) hacia la base del transformador de concreto. El transformador se coloca en su lugar y el bastidor de interruptores del panel de entrada de servicio se instala después , se completa la extracción del cable, con varios pies de cable saliendo de cada extremo. Esta es una tarea de todo el día con varias personas de ambos lados trabajando al unísono. Es un trabajo áspero y sucio. He estado allí, hecho eso.
Es posible que se necesiten varias tuberías para suministrar energía a un gran complejo de oficinas o planta de fabricación. Los cables están atados en paralelo y coinciden en fase en ambos extremos de las tuberías. Para hogares residenciales, el cable rara vez tiene más de 4 awg de tamaño con 3 cables (120/240 de fase dividida), por lo que utilizan cobre.
El aluminio es de hecho más barato que el cobre, y eso puede ser un factor importante al elegir el material para el cableado, dependiendo de los precios actuales del mercado para ambos materiales. Además, el aluminio pesa significativamente menos que el cobre (~ 30%), por lo que es más fácil (y por lo tanto más barato) transportar, moverse e instalar.
No tengo ninguna fuente, pero he oído decir que el menor costo del aluminio no es ahorrar dinero en el costo del cable, ya que el cable de aluminio cuesta casi lo mismo debido a los mayores costos de fabricación. El aluminio metálico se utiliza para impedir el robo , ya que los alambres de cobre se reforman y revenden fácilmente a los recicladores, pero el aluminio no.
Este razonamiento puede ser local, vivo en Israel pero no sé si el ingeniero estaba discutiendo el cable israelí real o no. El tema de discusión fue el robo de equipos, no las ventajas y desventajas del cobre frente al aluminio.
Algunos links demonstrating cómo big a problema es metal robo .
Una posible consideración adicional es la contribución del "efecto piel". Debido al "efecto piel", poco importa que el aluminio no sea tan buen conductor como el cobre. Sin embargo, dado que el aluminio es más barato y liviano, es ideal para la construcción del centro del cable, y de cobre para la "cubierta" del cable.