Tìm hiểu ưu và nhược điểm của dây cáp điện lõi nhôm
Cáp nhôm thường là một sự thay thế đã được chứng minh. Thomas Blessing và Windisch thảo luận về những điều cần chú ý và những ứng dụng tiềm năng
Thưa các bạn, tại sao chúng ta lại nói về nhôm như một vật liệu cáp?
Thomas Blessing: Cáp nhôm thường được sử dụng để giảm chi phí và trọng lượng khi so sánh với cáp đồng – kể cả trong lĩnh vực kinh doanh cốt lõi của chúng tôi, với tua-bin, máy biến áp và hệ thống UPS, tức là các hệ thống cung cấp điện liên tục. Nhôm nặng khoảng một nửa so với đồng và có giá chỉ bằng một phần ba. Ngoài ra, trong khi giá nhôm vẫn tương đối ổn định thì giá đồng lại biến động mạnh và khiến việc tính toán an toàn trở nên khó khăn. Do đó, chúng tôi tiếp tục sử dụng cáp nhôm trong thiết bị và nguồn điện của mình.
Uwe Schenk: Ở đó bạn đang có một cộng sự tốt. Nhôm đã trở thành vật liệu quen thuộc trong các đường dây truyền tải đường dài và hệ thống cáp cơ sở hạ tầng, được sử dụng trong tua-bin gió và đang chinh phục các lĩnh vực mới trong lĩnh vực máy bay và ô tô liên quan đến kết cấu nhẹ. Và bạn còn sử dụng cáp nhôm trong các trạm biến áp và hệ thống UPS.
Thomas Blessing: Có, nhưng chỉ một số RFQ trong hoạt động kinh doanh cốt lõi của chúng tôi yêu cầu cáp nhôm một cách rõ ràng. Điều này đơn giản là do hầu như không ai quan tâm đến việc năng lượng đến cơ sở phân phối chính như thế nào. Tuy nhiên, nếu khách hàng chịu áp lực về chi phí thì việc cung cấp cáp nhôm luôn là một biến thể. Một số nhà sản xuất máy biến áp gần đây cũng đã nhận ra điều này.
Thomas Windisch: Khi nói đến chi phí, nhiều người chỉ nghĩ đến giá cáp. Nhưng đó là một quan điểm thiển cận. Lấy ví dụ, các dây cáp điện được lắp đặt khắp trần nhà của các nhà máy. Nếu chúng được lên kế hoạch sử dụng cáp nhôm, nó sẽ giảm tải từ 40 đến 50%. Cấu trúc hỗ trợ sau đó có thể được thiết kế đơn giản hơn và do đó rẻ hơn.
Thomas Blessing: Trọng lượng nhẹ hơn cũng là một lợi thế cho người lắp đặt. Một mét (3 feet) cáp đồng nặng khoảng ba kg (7 pound), do đó giảm một nửa trọng lượng sẽ là điều tuyệt vời. Ví dụ: khi người lắp đặt phải đặt cáp cho chúng tôi ở những khu vực có sàn nâng.
Nhưng chúng ta hãy nhìn ở khía cạnh khác. Nhôm có nhược điểm gì?
Thomas Windisch: Độ dẫn điện của nhôm thấp hơn 35% so với đồng tính theo thể tích. Do đó, bạn cần có tiết diện lớn hơn để truyền tải điện như nhau. Một khuyết điểm nữa là bề mặt nhôm phản ứng rất dễ dàng với oxy và tạo thành lớp oxit kháng. Mặc dù điều này ngăn ngừa sự ăn mòn thêm và làm cho vật liệu cực kỳ bền nhưng nó cũng làm giảm độ dẫn điện và gây khó khăn cho việc kết nối.
Uwe Schenk: Ngoài ra, phải tính đến cái gọi là hành vi rão của nhôm. Dưới áp lực, nhôm có xu hướng giãn ra, khiến ngay cả những kết nối chắc chắn nhất cũng mất đi độ bền theo thời gian. Trước đây, cáp nhôm từng được tiếp xúc với các đầu cuối đơn giản, không đủ độ bóng. Hoàn toàn không đủ. Điều này dẫn đến một ấn tượng không thể xóa nhòa về những ảnh hưởng lâu dài.
Thomas Windisch: Điều đó không có gì đáng ngạc nhiên, vì nếu cáp nhôm được kết nối không đúng cách, mọi thứ sẽ nhanh chóng trở nên nguy hiểm. Đặc biệt khi tiếp xúc với các kim loại quý hơn như đồng hoặc đồng thau.
Uwe Schenk: Điều đó hoàn toàn chính xác. Ví dụ, một phản ứng điện hóa có thể xảy ra, có thể được kích hoạt bằng sự ngưng tụ. Dòng điện theo sau làm cho nhôm bị ăn mòn, có thể coi đây là vị trí oxy hóa giãn nở và dẫn đến điện trở tiếp xúc cao. Hậu quả chết người là nhiệt độ tăng cao và đôi khi thậm chí là cháy.
Thomas Blessing: Đúng vậy, nhưng điều đó không làm chúng tôi sợ hãi. Vật liệu đơn giản đòi hỏi sự cẩn thận cao độ trong quá trình xử lý. Những người cài đặt phải được biết về điều này và có đủ trình độ để xử lý các thuộc tính này. Theo kinh nghiệm của chúng tôi, nhôm rất thất thường nhưng khá dễ quản lý. Tôi cũng đánh giá cao việc HELUKABEL dành rất nhiều nỗ lực cho việc chứng nhận, mặc dù cho đến nay điều này không được pháp luật yêu cầu.
Độ dẫn điện, quá trình oxy hóa, độ nghiêng thấp hơn đối với các yêu cầu tiếp xúc kéo dài và đòi hỏi khắt khe – bạn giải quyết những vấn đề này trong thực tế như thế nào?
Thomas Windisch: Thực tế là dây dẫn làm từ nhôm yêu cầu tiết diện lớn hơn khoảng 67% so với dây dẫn làm từ đồng thường có thể được tính đến trong các thiết kế mới vì yêu cầu về không gian có thể được thấy trước và lên kế hoạch. Chúng tôi dựa vào các thành phần đã được chứng minh cho công nghệ kết nối.
Thomas Blessing: Ví dụ: chúng tôi sử dụng vấu cáp lưỡng kim, Al/Cu của HELUKABEL để tạo sự tiếp xúc giữa ngoại vi nhôm và đồng. Bởi vì nó được bao bọc hoàn toàn nên chất lỏng không thể xâm nhập và độ rò rỉ là không đáng kể. Trước hết, tôi bị thuyết phục bởi giải pháp kết nối cáp nhôm của HELUKABEL.
Uwe Schenk: Như đã nói, lớp oxit gây khó khăn cho việc tạo kết nối. Do đó cần thiết phải vượt qua nó. Điều này diễn ra ban đầu bằng cách chải các đầu dây dẫn trần trước khi tiếp xúc. Sau đó, trong quá trình uốn, kết hợp với lực nén cao, các hạt corundum nhúng vào sẽ tạo ra hiệu ứng giấy nhám làm rách lớp oxit của nhôm. Điều này cho phép thực hiện kết nối điện hoàn hảo. Đồng thời, mỡ tiếp xúc được sử dụng trong nhà máy sẽ ngăn hơi ẩm và oxy xâm nhập, từ đó ngăn chặn mọi hiện tượng ăn mòn mới.
Thomas Windisch: Tôi cũng là người yêu thích kết nối nén. Nhưng phương pháp được mô tả chỉ hoạt động trên dây dẫn rắn. Cần có một giải pháp phù hợp với các cấu trúc dây dẫn mỏng, chẳng hạn như các cấu trúc trong dòng POWERLINE ALU.
Uwe Schenk: Trong trường hợp này, do bề mặt dây dẫn bị oxy hóa lớn hơn nên chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng quy trình uốn C8 đã được chứng nhận. Các đường viền của nó thâm nhập rất sâu vào bó sợi, xé đều bề mặt của từng sợi riêng lẻ và do đó cho phép tiếp xúc tối ưu, ngay cả ở trung tâm của bó. Với mức lấp đầy là 95 phần trăm, nếp gấp C8 sẽ bù đắp cho hiệu ứng kéo dài.
Thomas Blessing: Trong quy trình của hợp đồng bảo trì, chúng tôi cũng đã đưa các đầu mối liên hệ vào danh sách kiểm tra cho tất cả các hệ thống. Nếu các kết nối ổn thì cáp nhôm luôn là điều chắc chắn.
>>>Xem thêm: Khám phá các dòng dây cáp điện của HELUKABEL
>>Đọc thêm: Sử dụng cáp tín hiệu HELUKABEL ISOBUS PUR mang lại lợi ích gì?
