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铜导体 编辑

词条创建者 匿名用户

铜导体

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实心线由一根铜金属线组成,裸线或被绝缘体包围。单股铜导体通常用作电机和变压器中的漆包线。它们相对刚性,不易弯曲,通常安装在xxx性、不经常处理和低弯曲的应用中。

绞合线有一组铜线编织或绞合在一起。与相同截面的大单股线相比,多股线更灵活,更易于安装。绞合可提高振动应用中的电线寿命。绞合导体的特定横截面使其具有与单股导体基本相同的电阻特性,但增加了柔韧性。

电缆

铜缆由两根或多根铜线并排运行并粘合、绞合或编织在一起形成单个组件。通过绞合电线可以使电缆更灵活。

电缆中的铜线可能是裸线,也可能是镀上一层薄薄的另一种金属(最常见的是锡,但有时是金或银)来减少氧化。电镀可以延长电线寿命并使焊接更容易。双绞线和同轴电缆旨在抑制电磁干扰,防止信号辐射,并为传输线提供明确的特性。屏蔽电缆被包裹在箔或金属丝网中。

铜导体的应用

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电解韧沥青(ETP)铜是一种含有氧作为合金剂的高纯度铜,由于其高导电性和改进的可退火性,它代表了大部分的电导体应用。ETP铜用于电力传输、配电和电信。常见应用包括建筑电线、电机绕组、电缆和母线。大量冷加工时使用无氧铜来抵抗脆是需要的,并且适用于需要更高延展性的应用(例如,电信电缆)。当氢脆是一个问题并且不需要低电阻率时,可以将磷添加到铜中。

对于某些应用,首选铜合金导体而不是纯铜,尤其是在需要更高强度或改进的耐磨性和耐腐蚀性能时。然而,相对于纯铜,铜合金提供的较高强度和耐腐蚀性优势被其较低的电导率所抵消。设计工程师在确定为特定电气应用指定哪种类型时,会权衡各种类型的铜和铜合金导体的优缺点。铜合金导体的一个例子是镉铜线,在北美用于铁路电气化。在英国,BPO(后来PostOfficeTelecommunications)使用含1%镉的镉铜架空线来增加强度;本地线路40磅/英里(1.3毫米直径)和收费线路70磅/英里(1.7毫米直径)。

铜导体的一些主要应用市场总结如下。

电线

电线在高达600V的电压下在住宅、商业或工业建筑、移动房屋、休闲车、船只和变电站内分配电力。电线的厚度取决于电流要求以及安全工作温度。实心线用于较小的直径;较厚的直径被绞合以提供灵活性。导体类型包括非金属/非金属耐腐蚀电缆(两根或多根带有非金属外护套的绝缘导体)、铠装或BX电缆(电缆被柔性金属外壳包围)、金属包层电缆、服务入口电缆、地下馈线电缆、TC电缆、耐火电缆和矿物绝缘电缆,包括矿物绝缘覆铜电缆。铜因其导电性、强度和可靠性而常用于制造电线。在建筑电线系统的整个生命周期中,铜也是最经济的导体。

用于建筑电线的铜具有100%IACS或更好的导电率等级。与使用低电导率的导体相比,铜建筑线需要较少的绝缘,并且可以安装在更小的导管中。而且,相对而言,在给定的导管中可以安装的铜线比电导率较低的导体要多。当系统重新布线或扩展时,这种更大的“电线填充”是一个特殊的优势。

铜建筑线与黄铜和优质电镀螺钉兼容。电线提供不会腐蚀或蠕变的连接。但是,它与铝线或连接器不兼容。如果这两种金属结合在一起,就会发生电流反应。反应过程中的阳极腐蚀会使铝分解。这就是为什么大多数电器和电气设备制造商使用铜导线连接到建筑布线系统的原因。

全铜建筑布线是指内部电气服务仅通过铜布线进行的建筑物。在全铜家庭中,铜导体用于断路器面板、分支电路布线(连接到插座、开关、照明设备等),以及为重载设备(例如炉灶、烤箱干衣机空调)。

发现铝连接由于其固有的缓慢蠕变以及高电阻率和接头处铝氧化产生的热量而逐渐松动时,大多数国家都减少了在建筑电线中用铝代替铜的尝试。弹簧加载触点在很大程度上缓解了建筑电线中铝导体的这个问题,但一些建筑规范仍然禁止使用铝。

对于分支电路尺寸,、插座和开关的几乎所有基本布线都是由铜制成的。今天的铝建筑线市场主要局限于供电电路中使用的较大规格尺寸。

电气接线代码给出了标准尺寸导体的允许电流额定值。导体的额定电流取决于导体的尺寸、允许的最高温度和操作环境。在冷空气可以在电线周围自由流通的区域中使用的导体通常允许比封装在地下管道中的小尺寸导体承载更多的电流,该地下管道中有许多类似的导体与之相邻。绝缘铜导体的实际额定温度主要是由于绝缘材料或连接设备的额定温度的限制。

通讯线路

双绞线电缆

双绞线电缆是最流行的网络电缆,通常用于数据网络中的短距离和中等长度连接(最长100米或328英尺)。这是因为与光纤和同轴电缆相比,它的成本相对较低。

非屏蔽双绞线(UTP)电缆是电话使用的主要电缆类型。在20世纪后期,UTP成为计算机网络电缆中最常见的电缆,尤其是作为跳线或临时网络连接。它们越来越多地用于视频应用,主要是安全摄像头。

在天花板和内墙上方运行的UTP阻燃电缆为每个导体使用实心铜芯,这使得电缆在弯曲时能够保持其形状。将计算机连接到墙板的跳线使用绞合铜线,因为预计它们会在其使用寿命期间弯曲。

UTP是可用的最佳平衡线路。然而,它们是最容易利用的。当考虑到干扰和安全性时,通常会考虑使用屏蔽电缆或光纤电缆

在铜双绞线网络中,铜缆认证是通过按照电信行业协会(TIA)或国际标准化组织(ISO)标准进行的一系列全面测试来实现的。

同轴电缆

同轴电缆广泛用于大型计算机系统,是用于局域网(LAN)的xxx类主要电缆。当今同轴电缆的常见应用包括计算机网络(互联网)和仪器数据连接、视频和CATV分配、射频和微波传输,以及连接无线电发射器和接收器及其天线的馈线。

虽然与双绞线相比,同轴电缆可以走更长的距离并且对EMI有更好的保护,但同轴电缆更难使用,也更难以从办公室连接到配线间。由于这些原因,它现在通常被更便宜的UTP电缆或光纤电缆取代以获得更大的容量。

今天,许多有线电视公司仍然使用同轴电缆进入家庭。然而,这些电缆越来越多地连接到家庭以外的光纤数据通信系统。大多数楼宇管理系统使用专有铜缆,寻呼/音频扬声器系统也是如此。尽管也使用光纤电缆,但安全监控和进入系统仍然经常依赖铜线。

结构化布线

大多数电话线可以同时共享语音和数据。家庭中的前数字四路电话线无法处理多条电话线、互联网服务、视频通信、数据传输、传真机和安全服务的通信需求。串扰、静电干扰、听不见信号和服务中断是过时接线的常见问题。连接到老式通信线路的计算机通常会遇到较差的Internet性能

结构化布线”是21世纪大容量电话、视频、数据传输、安全、控制和娱乐系统的现场布线的总称。安装通常包括一个中央配电板,所有连接都在其中进行,以及带有电话、数据、电视和音频插孔的专用连接的插座。

结构化布线使计算机能够无差错地以高速相互通信,同时抵抗各种电源(如家用电器和外部通信信号)之间的干扰。联网计算机能够同时共享高速互联网连接。结构化布线还可以将计算机与打印机、扫描仪、电话、传真机,甚至家庭安全系统和家庭娱乐设备连接起来。

四屏蔽RG-6同轴电缆可同时承载大量电视频道。星形布线模式,每个插孔的布线延伸到中央分配设备,便于服务的灵活性、问题识别和更好的信号质量。这种模式有利于菊花链循环。提供使用双绞线、同轴电缆和连接器的网络布线系统的安装工具、技巧和技术。

结构化布线与家庭中的无线系统竞争。虽然无线系统当然具有便利优势,但与铜线系统相比,它们也有缺点:使用5e类布线的系统的更高带宽通常支持比无线系统快十倍的速度,以实现更快的数据应用和更多的视频应用通道。或者,无线系统存在安全风险,因为它们可以通过类似的接收器设备将敏感信息传输给非预期用户。无线系统更容易受到其他设备和系统的干扰,从而影响性能。某些地理区域和某些建筑物可能不适合无线安装,正如某些建筑物可能存在安装电线的困难一样。

配电

配电是为最终用途输送电力的最后阶段。配电系统将电力从输电系统输送到消费者

电力电缆用于户外或建筑物内的电力传输和分配。提供有关各种类型电源线的详细信息。

铜是在高达400kV的高压和超高压下运行的地下输电线路的首选导体材料。与其他导体相比,铜地下系统的优势源于其更高的体积电导率和热导率。铜导体的这些有益特性可以节省空间、xxx限度地减少功率损耗并保持较低的电缆温度。

铜继续在矿山和水下应用以及电力铁路、起重机和其他户外服务中的低压线路中占主导地位。

铝,无论是单独的还是用钢加固的,由于重量更轻,成本更低,是架空输电线路的首选导体。

电器导体

家用电器和仪器的导体由多股软线制成,可以镀锡用于焊接或相位识别。根据负载,绝缘材料可以是PVC、氯丁橡胶、乙烯丙烯、聚丙烯填料或棉。

汽车导体

汽车导体需要能够抵抗高温、石油产品、湿度、火灾和化学品的绝缘。PVC、氯丁橡胶和聚乙烯是最常见的绝缘体。电势范围从电气系统的12V到仪器、照明和点火系统的300V-15,000V。

电磁线

电磁线或绕组线用于电动机,变压器,电感器发电机耳机,扬声器线圈,硬盘驱动器磁头定位器,电磁铁和其他设备的绕组。

大多数情况下,磁线由完全退火的电解精炼铜组成,以便在制造电磁线圈时更紧密地缠绕。电线涂有一系列聚合物绝缘材料,包括清漆,而不是电线上常用的较厚的塑料或其他类型的绝缘材料。高纯度无氧铜牌号用于还原气氛中的高温应用或氢气冷却的电动机或发电机中。

铜缆接头盒

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铜接头盒定义为外壳和相关硬件,旨在恢复进入外壳的一根或多根铜缆的机械和环境完整性,并为拼接、端接或互连提供一些内部功能

闭包类型

如Telcordia行业要求文件GR-3151所述,瓶盖有两种主要配置:对接瓶盖和直插瓶盖。对接封闭件仅允许电缆从一端进入封闭件。这种设计也可以称为圆顶封闭。这些闭合件可用于多种应用,包括分支拼接。直列式封闭装置在封闭装置的两端提供电缆入口。它们可用于多种应用,包括分支拼接和电缆接入。通过限制电缆进入封闭件的一端,直列封闭件也可用于对接配置。

铜导体

铜接头闭合由功能设计特征定义,并且在大多数情况下独立于特定的部署环境或应用程序。目前,Telcordia已经确定了两种类型的铜封:

  • 环境密封盖(ESC)
  • 自由呼吸闭合(FBC)

ESC提供了外壳中典型接头闭合所预期的所有特性和功能,可防止液体和蒸汽侵入闭合内部。这是通过使用环境密封系统(如橡胶垫圈或热熔粘合剂)来实现的。一些ESC使用加压空气来帮助防止水分进入封闭装置。

FBC提供了典型接头闭合所预期的所有特性和功能,可防止风雨、灰尘和昆虫的侵入。然而,这种封闭允许空气与外部环境自由交换。因此,有可能在封闭件内形成冷凝。因此,有必要提供足够的排水,以防止水在封闭件内积聚。

未来趋势

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在大多数电线应用中,铜将继续成为主要材料,尤其是在空间考虑很重要的地方。几十年来,汽车行业一直在考虑在某些应用中使用更小直径的电线。许多制造商开始使用铜合金,如铜镁(CuMg),它允许使用更小直径的导线,重量更轻,导电性能更好。铜镁等特殊合金开始在汽车、航空航天和国防应用中得到越来越多的使用。

由于需要增加高速语音和数据信号的传输,铜线的表面质量有望继续提高。预计铜导体对更好拉延性和“零”缺陷的需求将继续存在。

对电磁线的最低机械强度要求可能会发展,以提高成型性并防止在高速绕线操作期间过度拉伸线。

铜线纯度标准似乎不太可能超过当前101%IACS的最小值。虽然6-9铜(纯度99.9999%)已小批量生产,但它非常昂贵,对于大多数商业应用(如磁铁、电信和建筑电线)来说可能是不必要的。6-9铜和4-9铜(纯度99.99%)在环境温度下的电导率几乎相同,尽管更高纯度的铜在低温下具有更高的电导率。因此,对于非低温温度,4-9铜可能仍将是大多数商业导线应用的主要材料。


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词条目录
  1. 铜导体
  2. 电缆
  3. 铜导体的应用
  4. 电线
  5. 通讯线路
  6. 双绞线电缆
  7. 同轴电缆
  8. 结构化布线
  9. 配电
  10. 电器导体
  11. 汽车导体
  12. 电磁线
  13. 铜缆接头盒
  14. 闭包类型
  15. 未来趋势

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