アルミニウム合金線の性質と用途と選び方
アルミニウム合金線は、架空送電線や電気用途の拡大に向けて標準的な導体の選択肢となっており、純アルミニウムや銅線とは重量、コスト、導電性のバランスが異なります。このガイドでは、アルミニウム合金ワイヤーがどこに適しているかを決定する特性、利点、選択要素について説明します。
アルミニウム合金線 プロパティ
アルミニウム合金線は、アルミニウムにマグネシウム、シリコン、鉄などの元素を少量添加することにより製造され、純アルミニウムと比較して、導電率を大幅に低下させることなく機械的強度と耐クリープ性を向上させます。
軽量化、強度の向上、優れた導電性といった特性の組み合わせにより、アルミニウム合金ワイヤは、たわみ、張力、支持構造のコストをすべて一緒に管理する必要がある長スパンの用途に適しています。
アルミニウム合金線とアルミニウム線
主要な区別
純アルミニウム線 (1350 グレードなど) は最大の導電率を優先しますが、機械的強度とクリープ (持続的な張力下で導体が徐々に伸びること) に対する耐性には限界があります。アルミニウム合金ワイヤは、少量の導電性と引き換えに引張強度と耐クリープ性を大幅に向上させ、過度のたるみを生じることなく支持構造間のスパンを長くすることができます。
実際には、このため、張力下での機械的性能が重要な場合にはアルミニウム合金ワイヤが好ましい選択肢となりますが、最大の導電率が優先される短スパンまたは低応力用途では依然として純アルミニウムワイヤが一般的です。
アルミニウム合金線と銅線
| 因子 | アルミニウム合金線 | 銅線 |
|---|---|---|
| 重量 | 同等の長さで大幅に軽量化 | 重いため、より強力な支持構造が必要 |
| 導電率 | 単位当たりの下部断面積 | より高い per unit cross-section |
| コスト | 一般に、単位あたりの電流容量が低くなります。 | より高い raw material cost |
| 腐食挙動 | 安定した酸化物層を形成し、一般的な耐性が良好 | 耐性はありますが、アルミニウム接合部で電解腐食を受ける可能性があります |
| 典型的な使用例 | 架空線、重量に敏感な設置 | 高密度配線、最小サイズを重視する用途 |
一般的な選択要素におけるアルミニウム合金ワイヤと銅ワイヤの比較。
アルミニウム合金線は、同じ電流を流すために銅よりも大きな断面積が必要なため、通常、比較は導電性だけではなく、設置コストと重量の合計に帰着します。また、架空スパンが長い場合、通常、軽量化の方が導体のサイズが大きくなります。
アルミニウム合金線の利点
- 軽量化 タワー、ポール、支持構造にかかる負荷が軽減され、多くの場合、総設置コストが削減されます。
- 優れた耐クリープ性 純粋なアルミニウムワイヤーよりも、数十年間の使用にわたって張力とたるみ性能を維持します。
- 優れた耐食性 天然酸化アルミニウム層から作られており、幅広い屋外環境に適しています。
- 材料費の削減 ほとんどの用途で銅線よりも同等の通電容量を実現します。
- 製造拠点を確立 、一般的なゲージおよびより線仕様にわたって信頼性の高い可用性を提供します。
架空送電線用アルミニウム合金線
架空送電および配電は、アルミニウム合金線の単一の最大の使用例です。その有利な強度対重量比により、熱的および機械的負荷の下でのたわみが少なく、塔間のスパンを長くすることができ、その一方で、軽量であるため、同等の容量の銅導体と比較して、サポートインフラストラクチャに課せられる構造上の要求が軽減されます。アルミニウム合金導体は、スタンドアロン導体として、また長いスパンでの強度を高めるために鋼鉄で強化されたコアとアルミニウム合金の外層を組み合わせた複合構造の外側ストランドとしてよく使用されます。
電気用アルミニウム合金線
電気用途のアルミニウム合金ワイヤは、架空線を超えて、軽量化が優先される建物の配線、引込線、特定の自動車や家電製品の配線にも広がっています。最新のアルミニウム合金建築ワイヤ配合は、古い純アルミニウム配線に影響を与えていた接続と熱膨張の問題に対処するように設計されており、適切に終端処理されたアルミニウム合金ワイヤが、これまで銅用として予約されていた用途において実行可能な選択肢となっています。
アルミニウム合金線の用途と用途
アルミニウム合金線の使用は、太陽光発電や風力発電所の長距離ケーブル配線などの再生可能エネルギー設備にも拡張されており、敷地距離が長い場合に導体重量を削減することで材料コストと設置コストの両方が直接削減されます。
アルミニウム合金線の選び方
選択チェックリスト
- スパンと張力の要件: 支持点が限られている長いスパンでは、引張強度と耐クリープ性が高い合金グレードが優先されます。
- 通電容量: 物理的なワイヤの直径だけでなく、必要な電流容量に合わせて導体断面のサイズを決定します。
- 環境暴露: 沿岸環境や高湿度の環境では、追加のコーティングや腐食防止が必要になる場合があります。
- 終了方法: 長期にわたる接続の緩み故障を防ぐために、コネクタとラグがアルミニウム合金ワイヤ用に定格されていることを確認してください。
- 適用仕様: ワイヤを、設置タイプに関連する国内または国際規格に適合させてください。
同じゲージの銅の代わりにアルミニウム合金線を直接置き換えるのではなく、合金のグレード、より線、および断面を設置の機械的および電気的要件に適合させることが、信頼性の高い長期性能を保証します。
