مطالعه مقاله هادی های مورد استفاده در سیم برق

در این مقاله از سیم و کابل آرین ابهر درباره هادی های مورد استفاده در سیم برق توضیح دادیم همراه ما باشید.

هادی نوعی فلز است که جریان الکتریکی از طریق آن عبور می‌کند. رسانای الکتریکی به طور کلی از فلزاتی مانند مس، آلومینیوم و آلیاژ های آن‌ ها تشکیل شده‌اند. در یک رسانای الکتریکی، بارهای الکتریکی، زمانی که اختلاف پتانسیل روی آن‌ ها اعمال می‌شود، از اتمی به اتم دیگر حرکت می‌کنند. از رسانا های الکتریکی به شکل سیم نیز استفاده می‌شود. در این مطلب، هادی‌ های مورد استفاده در سیم برق را معرفی خواهیم کرد.

انواع هادی‌ های مورد استفاده در سیم برق

مواد اولیه‌ی بسیاری برای انتقال انرژی الکتریکی استفاده می‌شوند، اما مواردی که اغلب به عنوان انواع رسانا ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، عبارت‌ اند از مس، فولاد با روکش مس، آلومینیوم و آلیاژ های قوی. برای کاربرد های غیر معمول‌ تر، هادی‌ ها از نیکل خالص، نقره‌ی خالص، آلومینیوم با مس و آلیاژ ها و ترکیبات فلزی نیز ساخته می‌شوند. این فلزات اغلب با روکش پلاستیکی، پلی اتیلن، آزبست، ترموپلاستیک یا مواد کامبره‌ی ‌لاک‌ دار به عنوان عایق پوشانده می‌شوند؛ زیرا بسته به عوامل مختلف، از جمله مقدار ولتاژ مدار یا دما، دارای تحرک بسیار پایین الکترون (تعداد کمی یا بدون الکترون آزاد) هستند. همه ی فلزات رسانا از میزان رسانایی یکسانی برخوردار نبوده و همه‌ی عایق‌ ها به یک اندازه در برابر حرکت الکترون مقاوم نیستند. علاوه بر این، برخی از مواد در شرایط مختلف تغییراتی در خواص الکتریکی خود ایجاد می‌کنند. در ادامه چند مورد از رایج‌ ترین هادی‌ های مورد استفاده در سیم برق را که سبب هدایت الکتریکی می‌شوند، بررسی خواهیم کرد؛

مس

مس پرکاربرد ترین ماده‌ی رسانا و از رایج‌ ترین هادی‌ های مورد استفاده در سیم برق است. از جمله خواص فیزیکی مس می‌توان به رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا، شکل‌ پذیری و قابلیت لحیم‌ پذیری، نقطه‌ی ذوب بالا و مقاومت بسیار زیاد در برابر خوردگی و سایش اشاره کرد که آن را به یکی از بهترین هادی‌ های مورد استفاده در سیم برق تبدیل می‌کند.

فولاد با روکش مس

فولاد با روکش مس، رسانایی و مقاومت خوردگی مس را با مقاومت فولاد ترکیب می‌کند. در حال حاضر سه نوع از این ماده موجود است که اساسا در روش تولید فلز کامپوزیت متفاوت هستند: در یک نوع، جوش مذاب به طور دائم دو جزء را به هم متصل می‌کند. در دیگری، یک لایه مس روی یک میله ی فولادی آبکاری می‌شود و در سوم، مس و فولاد به طور متالورژی به یکدیگر پیوند می‌خورند. در هادی مس فولادی (SCC)، یک یا دو لایه رشته‌ی مسی یک رسانای مس فولادی را احاطه کرده و هسته‌ی فولادی مقاومت کششی را به هادی اضافه می‌کند.

آلیاژهای با مقاومت بالا

اگرچه این مواد گران تر از سیم‌های فولادی با روکش مس هستند، اما قدرت و عمر انعطاف‌ پذیری بیشتری را با افزایش اندک مقاومت DC ارائه می‌دهند. مس کادمیوم-کروم، مس کادمیوم، مس کروم و زیرکونیوم بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ برای سیم ها و کابل‌ های سربی پزشکی استفاده می‌شود. فولاد ضد زنگ در مقایسه با مس رسانایی ضعیفی دارد و ممکن است برای بهبود رسانایی باید با طلا روکش شود.

آلومینیوم

آلومینیوم معمولا به عنوان هادی استفاده می‌شود. این فلز اگرچه به اندازه‌ی مس رسانای خوبی نیست، اما برای کاربرد هایی مانند کابل‌ های توزیع قدرت بزرگ که از روی ستون‌ های برق عبور می‌کنند بسیار سبک‌ تر و مفید تر است. کابل‌ های مسی برای این کار بسیار سنگین خواهند بود. آلومینیوم همچنین با خواص منحصر به فرد خود در ساخت ترانزیستور ها و دیود ها مفید است.

در این میان، با وجود این که نقره رسانای بهتری از مس در نظر گرفته می‌شود، اما به دلیل گران بودن، تنها در موارد بسیار نادر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در نظر داشته باشید که هادی‌ های مورد استفاده در سیم برق با توجه به عوامل مختلف از جمله قطر سیم، کاربرد و میزان دما و رطوبت محیط جهت استفاده از آن، متغیر هستند. با توجه به موارد ذکر شده، هادی‌ های الکتریکی یا هادی‌ های مورد استفاده در سیم برق از فلزاتی مانند مس، آلومینیوم و غیره تشکیل شده‌اند. اگرچه اغلب سیم‌ ها از مس ساخته می‌شوند؛ زیرا این فلز الکتریسیته را با انعطاف‌ پذیری بالا و مقاومت بسیار کمی هدایت می‌کند. اما به طور کلی سیم‌ های بسیار انعطاف‌ پذیر و در سطح مقطع مدور، از فلزات و آلیاژ های مختلف، از جمله آهن، فولاد، برنج، برنز، مس، آلومینیوم، روی، طلا، نقره و پلاتین ساخته می‌شوند.

پیشنهاد مطالعه : کابل قدرت تک رشته آلومینیومی

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.