Alumiinilangan ominaisuudet, tyypit ja sovellukset

Alumiinilanka vs kuparilanka

Kupari johtaa sähköä paremmin kuin alumiini koon mukaan laskettuna – noin 61 % paremmin poikkileikkauspinta-alalla mitattuna – mutta alumiini painaa noin kolmanneksen niin paljon ja maksaa tyypillisesti vähemmän johdinkiloa kohden. Tämä kompromissi on syy siihen, miksi alumiinilanka hallitsee sovelluksia, joissa painolla ja hinnalla on enemmän merkitystä kuin johtimen koon minimoiminen, kuten ilmavirtajohtoja, kun taas kupari pysyy vakiona ahtaissa tiloissa, kuten asuinhaarajohdoissa, joissa pienemmällä mittarilla, joka kuljettaa samaa virtaa, on suurempi merkitys.

Tärkeimmät ominaisuuserot alumiini- ja kuparilangan välillä.

Mikä on pehmeä alumiinilanka

Pehmeä alumiinilanka , jota kutsutaan myös hehkutetuksi alumiinilangaksi, on alumiinilanka, joka on lämpökäsitelty vedon jälkeen sisäisen jännityksen lievittämiseksi ja sitkeyden palauttamiseksi. Langanvetoprosessin aikana alumiini kovettuu, kun sitä vedetään asteittain pienempien muottien läpi, ja siitä tulee jäykemmiksi ja vähemmän joustavaksi jokaisella läpikäynnillä. Hehkutus kääntää kovettumisen päinvastaiseksi kuumentamalla lankaa valvottuun lämpötilaan - tyypillisesti 300-400 °C alumiinille - mikä mahdollistaa metallin raerakenteen uudelleenkiteytymisen pehmeämpään ja toimivampaan tilaan.

Tuloksena on lanka, joka taipuu, kiertyy ja muodostuu helposti halkeilematta jonkin verran alhaisemman vetolujuuden kustannuksella verrattuna kovaan vedettyyn lankaan, joka ohittaa hehkutusvaiheen.

Hehkutettu vs kovavedetty alumiinilanka

Hehkutettua ja kovavedettyä alumiinilankaa verrattuina mekaanisiin ominaisuuksiin ja käyttöön.

Alumiinilangan valmistusprosessi

Alumiinilangan valmistus tapahtuu yleensä seuraavissa vaiheissa:

1. Sula alumiini valetaan sauvamuotoon, tyypillisesti jatkuvalla valulla, jolloin saadaan lähtömateriaalina halkaisijaltaan suuria sauvakeloja.
2. Tanko vedetään sarjan asteittain pienempiä muotteja läpi, jolloin halkaisija pienennetään vaiheittain, kunnes se saavuttaa tavoitelankamitan; tämä työstö kovettaa metallin oheneessaan.
3. Pehmeässä/hehkutetussa langassa vedetty lanka kulkee hehkutusuunin tai jatkuvan hehkutuslinjan läpi ja lämmittää sitä sisäisen jännityksen lievittämiseksi ja joustavuuden palauttamiseksi.
4. Kierretylle tai punottulle kaapelille tarkoitettu lanka kierretään yhteen punottukoneessa, jolloin muodostuu tarvittavan rakenteen omaavat monilankaiset johtimet.
5. Valmis lanka tai kaapeli kelataan ja tarvittaessa pinnoitetaan tai eristetään ennen pakkaamista lähetystä varten.

Alumiinilangan ominaisuudet

• Kevyt paino — Noin kolmasosa kuparin tiheydestä, mikä vähentää tukiinfrastruktuurien, kuten siirtotornien, rakenteellista kuormitusta.
• Korroosionkestävyys — alumiini muodostaa luonnollisesti ohuen oksidikerroksen, joka suojaa lisäkorroosiolta, vaikka tämä kerros voi myös häiritä sähköliitäntöjä, jos sitä ei käsitellä kunnolla päätteitä.
• Lämpölaajeneminen — alumiini laajenee ja kutistuu enemmän kuin kupari lämpötilan muutoksissa, minkä tekijän suunnittelijat ottavat huomioon pitkän jänteen ilmajohtojen suunnittelussa.
• Taipuisuus (hehkutetussa muodossa) — Pehmeää alumiinilankaa voidaan taivuttaa ja muotoilla toistuvasti murtumatta, mikä tekee siitä sopivan käämitykseen ja muotoiluun.
• Kustannusten vakaus — alumiinia on yleensä runsaammin ja sen hintavaihtelu on vähemmän kuin kuparia, mikä on tekijä suurissa hankintapäätöksissä.

Pehmeän alumiinilangan käyttötarkoitukset ja sovellukset

Pehmeän (hehkutetun) alumiinilangan joustavuus tekee siitä sopivan hyvin sovelluksiin, joihin liittyy taivutus, käämitys tai muotoilu asennuksen tai valmistuksen aikana:

• Sähköliittimet ja -päätteet — missä lanka on muotoiltava korvakkeiden tai liitoskohtien ympärille halkeilematta.
• Käämisovellukset — muuntajakelat, moottorin käämit ja vastaavat käyttötarkoitukset, joissa lanka on kierretty tiukasti sydämen ympärille.
• Joustava ja punottu kaapeli — kierretyt johtimet, joiden on taiputtava toistuvasti asennuksen tai käytön aikana, kuten laitejohdoissa tai taipuisissa putkijohdoissa.
• Liitos- ja maadoitusjohto — sovellukset, joissa johto on reititetty esteiden ympäri ja sen on mukauduttava epäsäännöllisiin polkuihin.
• Yleiset sähkösovellukset — rakennusjohdot, laitteiden valmistus ja teollisuuden ohjauspaneelit, joissa joustavuus asennuksen aikana vähentää työaikaa.

Alumiinilangan mittaritaulu

Yleiset AWG-lankamittarit, joiden likimääräinen halkaisija ja tyypillinen käyttökohde.

Koska alumiinin johtavuus on pienempi kuin kuparin, alumiinilanka on yleensä mitoitettu yhtä tai kahta numeroa suurempi kuin kuparilangan pitäisi olla saman virransiirtokapasiteetin saavuttamiseksi. Tämä on keskeinen tekninen ero, joka on otettava huomioon korvattaessa alumiinia alunperin kuparin mitoituksessa.