विद्युत प्रतिष्ठापनांमध्ये प्रवाहकीय साहित्य

तांबे, अॅल्युमिनियम, त्यांचे मिश्र धातु आणि लोखंड (स्टील) यापासून बनवलेल्या तारा विद्युत प्रतिष्ठापनांमध्ये प्रवाहकीय भाग म्हणून वापरल्या जातात.

तांबे सर्वोत्तम प्रवाहकीय पदार्थांपैकी एक आहे. तांब्याची घनता 20°C 8.95 g/cm3, हळुवार बिंदू 1083°C. तांबे रासायनिकदृष्ट्या किंचित सक्रिय आहे, परंतु ते नायट्रिक ऍसिडमध्ये सहज विरघळते आणि केवळ ऑक्सिडायझर (ऑक्सिजन) च्या उपस्थितीत सौम्य हायड्रोक्लोरिक आणि सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये विरघळते. हवेत, तांबे त्वरीत गडद रंगाच्या ऑक्साईडच्या पातळ थराने झाकले जाते, परंतु हे ऑक्सिडेशन धातूमध्ये खोलवर जात नाही आणि पुढील गंजपासून संरक्षण म्हणून कार्य करते. तांबे गरम न करता फोर्जिंग आणि रोलिंगसाठी चांगले उधार देते.

च्या उत्पादनासाठी विद्युत तारा 99.93% शुद्ध तांबे असलेले इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर इंगॉट्स लागू केले.

तांब्याची विद्युत चालकता अशुद्धतेच्या प्रमाणात आणि प्रकारावर आणि काही प्रमाणात यांत्रिक आणि थर्मल उपचारांवर अवलंबून असते. 20 ° C वर तांबेचा प्रतिकार 0.0172-0.018 ohm x mm2/m आहे.

तारांच्या उत्पादनासाठी, अनुक्रमे 8.9, 8.95 आणि 8.96 g/cm.3 विशिष्ट वजनाचा मऊ, अर्ध-कठीण किंवा कठोर तांबे वापरला जातो.

इतर धातूंसह मिश्र धातुंमधील तांबे थेट भागांच्या निर्मितीसाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात... खालील मिश्रधातू सर्वात जास्त वापरल्या जातात.

पितळ - झिंकसह तांब्याचा मिश्रधातू, मिश्रधातूमध्ये कमीतकमी 50% तांबे, इतर धातूंच्या जोडणीसह. प्रतिकार पितळ 0.031 — 0.079 ohm x mm2/m. पितळ - 72% पेक्षा जास्त तांबे सामग्री असलेले लाल पितळ (त्यात उच्च प्लॅस्टिकिटी, गंजरोधक आणि घर्षण विरोधी गुणधर्म आहेत) आणि अॅल्युमिनियम, कथील, शिसे किंवा मॅंगनीज जोडलेले विशेष पितळ यांच्यात फरक करा.

पितळ संपर्क

कांस्य - तांबे आणि कथील यांचे मिश्र धातु ज्यामध्ये विविध धातूंचे मिश्रण आहे. मिश्रधातूमधील कांस्यच्या मुख्य घटकाच्या सामग्रीवर अवलंबून, त्यांना कथील, अॅल्युमिनियम, सिलिकॉन, फॉस्फरस, कॅडमियम म्हणतात. कांस्य 0.021 — 0.052 ohm x mm2/m.

पितळ आणि कांस्य चांगल्या यांत्रिक आणि भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांद्वारे वेगळे केले जातात. ते कास्टिंग आणि दाबाने प्रक्रिया करणे सोपे आहे, वातावरणातील गंजांना प्रतिरोधक आहे.

अॅल्युमिनियम - त्याच्या गुणांच्या बाबतीत, तांबे नंतरचे दुसरे प्रवाहकीय साहित्य. वितळण्याचा बिंदू 659.8 ° C. अॅल्युमिनियमची घनता 20 ° — 2.7 g/cm3... अॅल्युमिनियम कास्ट करणे सोपे आहे आणि चांगले कार्य करते. 100 - 150 डिग्री सेल्सिअस तापमानात, अॅल्युमिनियम बनावट आणि लवचिक आहे (ते 0.01 मिमी पर्यंत जाडीच्या शीटमध्ये गुंडाळले जाऊ शकते).

अॅल्युमिनियमची विद्युत चालकता अशुद्धतेवर आणि यांत्रिक आणि उष्णता उपचारांवर फारच अवलंबून असते. अॅल्युमिनियमची रचना जितकी शुद्ध असेल तितकी तिची विद्युत चालकता जास्त आणि रासायनिक हल्ल्याला चांगला प्रतिकार.मशीनिंग, रोलिंग आणि अॅनिलिंगचा अॅल्युमिनियमच्या यांत्रिक सामर्थ्यावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. अ‍ॅल्युमिनिअमचे कोल्ड वर्किंग केल्याने त्याची कडकपणा, लवचिकता आणि तन्य शक्ती वाढते. 20 ° C 0.026 — 0.029 ohm x mm2/m वर अॅल्युमिनियमचा प्रतिकार.

अॅल्युमिनियमसह तांबे बदलताना, वायरचा क्रॉस-सेक्शन चालकतेच्या सापेक्ष, म्हणजेच 1.63 पट वाढविला जाणे आवश्यक आहे.

समान चालकतेसह, अॅल्युमिनियमची तार तांब्यापेक्षा 2 पट हलकी असेल.

तारांच्या उत्पादनासाठी, अॅल्युमिनियमचा वापर केला जातो, ज्यामध्ये कमीतकमी 98% शुद्ध अॅल्युमिनियम असते, सिलिकॉन 0.3% पेक्षा जास्त नाही, लोह 0.2% पेक्षा जास्त नाही

थेट भागांच्या उत्पादनासाठी, इतर धातूंसह अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वापरा, उदाहरणार्थ: डुरल्युमिन - तांबे आणि मॅंगनीजसह अॅल्युमिनियमचे मिश्रण.

सिलुमिन - सिलिकॉन, मॅग्नेशियम, मॅंगनीज यांचे मिश्रण असलेले अॅल्युमिनियमचे हलके मिश्र धातु.

अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये चांगले कास्टिंग गुणधर्म आणि उच्च यांत्रिक शक्ती असते.

इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये खालील सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आहेत:

98.8 पेक्षा कमी नसलेले अॅल्युमिनियम आणि 1.2 पर्यंत इतर अशुद्धी असलेले AD वर्गाचे अ‍ॅल्युमिनियम मिश्र धातु.

99.3 पेक्षा कमी नसलेले अॅल्युमिनियम आणि 0.7 पर्यंत इतर अशुद्धी असलेले अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वर्ग AD1.

अ‍ॅल्युमिनियम मिश्र धातु, वर्ग AD31 सह अॅल्युमिनियम 97.35 — 98.15 आणि इतर अशुद्धता 1.85 -2.65.

AD आणि AD1 ग्रेडचे मिश्र धातु घरांच्या निर्मितीसाठी वापरले जातात आणि हार्डवेअर कंसासाठी मरतात. विद्युत तारांसाठी वापरलेले प्रोफाइल आणि रबर्स मिश्र धातु ग्रेड AD31 चे बनलेले आहेत.

अॅल्युमिनियम मिश्र धातु उत्पादने, उष्णता उपचार परिणाम म्हणून, उच्च कमाल शक्ती आणि घनता (रांगणे) मर्यादा प्राप्त.

लोह — वितळण्याचा बिंदू 1539 ° C. लोहाची घनता 7.87 आहे. लोह ऍसिडमध्ये विरघळते, हॅलोजन आणि ऑक्सिजनद्वारे ऑक्सिडाइझ केले जाते.

इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये विविध प्रकारचे स्टील वापरले जाते, उदाहरणार्थ:

कार्बन स्टील्स - कार्बन आणि इतर धातूच्या अशुद्धतेसह लोहाचे बनावट मिश्रधातू.

कार्बन स्टील्सचा प्रतिकार 0.103 — 0.204 ohms x mm2/m.

मिश्र धातु स्टील्स - कार्बन स्टीलमध्ये क्रोमियम, निकेल आणि इतर घटक जोडलेले मिश्रधातू.

स्टील्स चांगले आहेत चुंबकीय गुणधर्म.

मिश्रधातूंमध्ये मिश्रित पदार्थ म्हणून तसेच सोल्डर उत्पादन आणि कार्यक्षमतेसाठी संरक्षणात्मक कोटिंग्ज विद्युत प्रवाहकीय धातू मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात:

कॅडमियम एक निंदनीय धातू आहे. कॅडमियमचा वितळण्याचा बिंदू 321 ° C आहे. प्रतिकार 0.1 ohm x mm2/m. विद्युत अभियांत्रिकीमध्ये, कॅडमियमचा वापर कमी-वितळणारे सोल्डर तयार करण्यासाठी आणि धातूंच्या पृष्ठभागावर संरक्षणात्मक आवरण (कॅडमियम कोटिंग) करण्यासाठी केला जातो. त्याच्या गंजरोधक गुणधर्मांच्या बाबतीत, कॅडमियम झिंकच्या जवळ आहे, परंतु कॅडमियम कोटिंग्स कमी सच्छिद्र असतात आणि ते जस्तपेक्षा पातळ थरात लावले जातात.

निकेल — वितळण्याचा बिंदू 1455 ° C. निकेलचा प्रतिकार 0.068 — 0.072 ohm x mm2/m. सामान्य तापमानात ते वातावरणातील ऑक्सिजनद्वारे ऑक्सिडाइझ होत नाही. निकेलचा वापर मिश्रधातूंमध्ये आणि धातूंच्या पृष्ठभागावर संरक्षक आवरण (निकेल प्लेटिंग) साठी केला जातो.

कथील — वितळण्याचा बिंदू 231.9 ° C. टिनचा प्रतिकार 0.124 — 0.116 ohm x mm2/m. टिनचा वापर धातूंचे संरक्षक आवरण (टिनिंग) शुद्ध स्वरूपात आणि इतर धातूंसह मिश्र धातुंच्या स्वरूपात सोल्डरिंगसाठी केला जातो.

शिसे — वितळण्याचा बिंदू 327.4 ° C. प्रतिरोधकता 0.217 — 0.227 ohm x mm2/ m. शिशाचा वापर आम्ल-प्रतिरोधक सामग्री म्हणून इतर धातूंसह मिश्र धातुंमध्ये केला जातो. हे सोल्डर मिश्रधातूंमध्ये (सोल्डर) जोडले जाते.

चांदी - एक अतिशय निंदनीय, निंदनीय धातू. चांदीचा वितळण्याचा बिंदू 960.5°C आहे. चांदी ही उष्णता आणि विजेचा सर्वोत्तम वाहक आहे.चांदीचा प्रतिकार 0.015 — 0.016 ohm x mm2/m. चांदीचा वापर धातूंच्या पृष्ठभागावर संरक्षणात्मक आवरणासाठी (चांदी) केला जातो.

अँटिमनी — चमकदार ठिसूळ धातू, वितळण्याचा बिंदू ६३१ ° से. सोल्डरिंग मिश्र धातुंमध्ये (सोल्डर) अॅडिटीव्ह म्हणून अँटिमनीचा वापर केला जातो.

क्रोम - एक कडक, चमकदार धातू. हळुवार बिंदू 1830 ° से. सामान्य तापमानात हवेत बदल होत नाही. क्रोमियमचा प्रतिकार 0.026 ohm x mm2/m. क्रोमियम मिश्रधातूंमध्ये आणि धातूच्या पृष्ठभागाच्या संरक्षणात्मक आवरणासाठी (क्रोमिंग) वापरला जातो.

झिंक — वितळण्याचा बिंदू 419.4 ° से. झिंकचा प्रतिकार 0.053 — 0.062 ohm x mm2/ m. ओलसर हवेत, जस्त ऑक्साइडच्या थराने स्वतःला झाकून नंतरच्या रासायनिक प्रभावांपासून संरक्षण करते. इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये, मिश्र धातु आणि सोल्डरमध्ये मिश्रित पदार्थ म्हणून तसेच धातूच्या भागांच्या पृष्ठभागावर संरक्षणात्मक कोटिंग (गॅल्वनाइझिंग) म्हणून झिंकचा वापर केला जातो.