¿Cuál es (aproximadamente) la relación del costo de aislamiento a conductor en un cable? [cerrado]

El área de la sección transversal variará con el cuadrado de diámetro. La circunferencia variará linealmente.

Entonces, para responder a la parte relacionada con ¿Por qué los conductores principales de este cable de alimentación subterráneo no están hechos de cobre? :

• El aluminio tiene 61 por ciento de la conductividad del cobre. Para la misma resistencia, necesitamos \ $ \ frac {1} {0.61} = 1.64 \ $ veces el área de la sección transversal.
• El diámetro del cable de aluminio aumentará en \ $ \ sqrt {1.64} = 1.28 \ $ veces el del conductor de cobre.

Si el diámetro del cable es grande en relación con el espesor del aislamiento, se obtendría un aumento del 28% en el costo del aislamiento.

Según Plasticker.de el PVC es unos 0,40 € por kg. (No estoy en el negocio, así que no sé qué calidad o plastificantes se requieren para el aislamiento).

• El aluminio parece ser de aproximadamente 1,78 € / kg. Infomine .
• El cobre es de aproximadamente € 5,80 / kg.

Dado que el cable de distribución subterránea (U / G) de alto voltaje (HV) tiene una conexión a tierra, protección contra la humedad, protección contra roedores Y protección contra el HV

Considere que el costo del cable con revestimiento U / G es mayor que el cable O / H menos costoso, lo que implica que la diferencia se debe a un mejor aislamiento de muchas causas; Eléctricos, climáticos, mecánicos y roedores que aman comer aislamiento de plástico.

La tensión eléctrica es mucho mayor, ya que el revestimiento es de tierra o Neutral conectado a tierra a una distribución de 3 fases con el espacio de separación que también reduce la impedancia de la distribución.

La tensión climática del cable U / G es bastante diferente de O / H. U / G en áreas con heladas debe lidiar con fallas de condensación más frecuentes en la primavera. La O / H en climas de alta temperatura debe lidiar con la exposición a los rayos UV al aislamiento de la chaqueta, si alguna y la exposición a la O / H a los rayos pueden dañar el aislamiento de la red

Aunque la O / H es más fácil de reparar, algunos estudios en Corea del Sur sugieren que los costos más altos del cable U / G resultan en costos de ciclo de vida más bajos debido a la menor frecuencia de fallas de aislamiento.

Cable U / G trifásico y monofásico como se muestra arriba. Tenga en cuenta que solo el centro relativamente pequeño lleva energía a la carga. Los otros conductores son para otros fines proteger el aislamiento contra fallas.

La prueba más crítica de cualquier cable blindado U / G es la fábrica PDIV y los resultados de las pruebas de campo. Estos son TIPO o considerados en teoría como opcionales, pero esenciales en la práctica y no difíciles de hacer. Es la mejor prueba de desgaste sin conexión o el uso de monitores en línea PD.

Gran parte del costo será la amortización de los gastos de capital para la extrusora de plástico, cabrestantes y enrollador necesarios para aplicar el aislamiento. Eso incluiría los elementos de control y distribución de energía asociados. Además del costo del equipo, debe considerar el costo del diseño de la instalación. También existe el saldo de la instalación de fabricación asociada. También capitalizaría los gastos de envío e instalación. Una vez que el equipo esté en funcionamiento, tendrá el material, gastos de energía, mano de obra y gastos generales asociados con el aislamiento del cable. Una pequeña parte de eso sería el costo material del material de aislamiento en bruto. Eso variaría bastante dependiendo del tipo de aislamiento.

El desglose económico no parece fácil de conseguir. Es algo más fácil encontrar un desglose por peso ... para cables de red . Y eso es porque la EPA (que está interesada en reciclar estos) tiene uno.

Básicamente, alrededor del 50% del peso de un cable de red es de cobre, el resto de diversos plásticos, que varían sustancialmente con el tipo de cable. La EPA tiene información para dos tipos de cables CMP (plenum) y CMR (elevador). Para CMR, proporcionan el desglose de los materiales que no son de cobre como 37% de PVC, 23% de HDPE, 11% de "plastificante a base de ftalato". Para CMR la información no es tan precisa; etileno propileno fluorado (FEP), PVC, trihidrato de aluminio , y la cuenta de fluoropolímero genérico para "> 5%" cada uno. Para ambos tipos de cables, toda la lista de materiales es bastante larga (alrededor de 20 elementos aproximadamente). Todavía creo que esta información es algo útil, ya que muestra la diferencia en los materiales entre los cables que pasan a través de las paredes y los que no.

Más al punto aquí, el mismo documento de la EPA proporciona una tabla para los cables de alimentación NM-B:

El PVC domina la chaqueta, al menos en la versión sin Pb-free. Pero a diferencia de los cables de red, el peso del cobre se da muy imprecisamente para los cables NM-B.

La ingeniería inversa, una estimación de costos de una lista de materiales basada en peso como estos, es un poco difícil. Algunas sustancias utilizadas en pequeñas cantidades podrían ser bastante caras, parte de la información es bastante imprecisa, etc.