اگر بخواهیم که تفاوت آلومینیوم و مس را دریابیم بایستی مقایسه بین مس و آلومینیوم را در ابتدا انجام دهیم و نقش آنها را در کابل های فشار قوی و ضعیف نیز بررسی کنیم. از طرفی با بالا رفتن هزینه ساخت و تولید تولیدکنندگان سیم و کابل به دنبال یافتن موادی جایگزین میباشند که رسیدن به نتیجه در این خصوص برایشان امری حیاتی میباشد.
از مواد جایگزین به آلومینیوم میتوان اشاره کرد، به این معنی که سیستم آلومینیومی، در طی چند سال اخیر نیز تقریبا از ثبات بیشتری نیز برخوردار بوده است. و اینکه قیمت به نظر می اید تنها دلیل قانع کننده تولید کنندگان برای تولید کابل و سیم با هادی آلومینیوم باشد چرا که برای خرید همین کابل و سیم با هادی از جنس مس بایستی هزینه بالاتری نیز چندبرابر آلومینیوم پرداخت کنند.
امروزه هادی‌های آلومینیومی در صنعت کاربردهای فراوانی داشته که به نظر میرسد که عملکرد مستمر قابل‌توجهی در کاربردهای تجاری و بنیادی دارا باشد.
از یک سو آلومینیوم ها در ساختمان‌های بزرگ تجاری به شکل گسترده ای نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. کابلهای MC (Metal clad) که هادی آلومینیومی دارند اغلب در ساختمان‌های بلندمرتبه ، استادیوم‌ها ، عملیات بازیابی فاضلاب و وسایل تولید فروشگاه‌های بزرگ ، ساختمان‌های تجاری به عنوان یک کالای اساسی لحاظ میشود و نیاز به آن الزامی است. پیمانکاران نیز کابلهای آلومینیومی را در هادی‌های ورودی تأسیسات ، هادی‌های سایز بالا، و هادی‌های توزیع برق نصب و …مورد استفاده قرار می دهند.
در خصوص کابل های آلومینیومی وقتی که از مقاومت بالاتر آلومینیوم صحبت شود،ممکن است برخی این تصور برایشان ایجاد شود که استفاده از این نوع کابل منجر به افت ولتاژ و یا ازدیاد دمای کابل هنگام بهره برداری خواهد شد. در صورتی که ما با همان اصولی که سایز کابل مسی را تعیین میکنیم؛ کابل های آلومینیومی را هم انتخاب کنیم خواهیم دید که مشکلی بوجود نمی آید. به این معنی که ظرفیت آمپر و افت ولتاژ اندازه گیری شده و سایز مناسب کابل تعیین میشود. پس مشخص است که بمنظور عبور یک توان ثابت، سطح مقطع کابل آلومینیومی بایداز فلز مس بیشتر باشد.
در خصوص وزن کابل ها اگر بخواهیم صحبتی داشته باشیم بایستی بگوییم که آلومینیوم ها سبک وزن تر از مس هستند هر چند که مشکلاتی از قبیل خوردگی آلومینیوم و… وجود دارد اما با بارگیری تمهیدات لازم میتوان تا حد قابل قبولی نیز از این احتمالات جلوگیری کرد.
کابل های نامرغوب اعم از کابل مسی و آلومینیومی هر دو غیر قابل استفاده هستندچون در آنها از مواد غیراستانداردی استفاده شده که عملکرد درستی در هر حال به علت استفاده از مواد غیر استاندارد (آلیاژ تعریف نشده) کابل عملکرد درستی را برای شما نخواهند داشت و مسئله دیگر نوع کاربریمیباشد. از آلومینیوم تنها در کابلهای قدرت تحت عنوان کابل آلومینیومی زمینی و هوایی به شکل خودنگهدار و یا فاصله دار می توان استفاده کردو تا امروز هیچ گونه جوازی برای کاربرد آن بمنظور تولید کابل افشان و ساختمانی صادر نگشته است.
در این مقاله قصد داریم تا در خصوص تفاوت مس و آلومینیوم در کابل های برق صحبت کنیم و سوالی که در اینجا مطرح میگردد این است که آیا واقعا آلومینیوم رقیبی جدی برای مس محسوب میگردد؟
قبل از پاسخ به این سوال بایستی بگوییم که با بالا رفتن قیمت تجهیزات تولیدی و به تبع آن بالا رفتن هزینه‌های ساخت و نگهداری، نیاز به یافتن مواد جایگزین برای تولیدکنندگان سیم وکابل که قیمت و هزینه برایشان بسیار اهمیت دارد ، بیشتر حس میگردد و به امری ضروری تبدیل شده است.
از این مواد جایگزین، که همان آلومینیوم میباشد، در این چند سال اخیر در صنعت ساخت و ساز بسیار کاربرد پیدا کرده بدین خاطر که قیمت مس رو به افزایش است و قدرت خرید آن روز به روز کمتر میشود و این در صورتی است که میتوان گفت قیمت آلومینیوم نسبت به مس در بازار از ثبات نسبی برخوردار است.
حال موضوع هزینه ها خود به تنهایی قانع کننده میباشد و همچنین هادی های آلومینیومی دارای شرایط قابل قبولی برای ارائه میباشد و به همین دلیل است آلومینیوم در مقایسه با مس کاربرد بیشتری را دارد. جهت تهیه سیم مسی حدودا بایستی قیمتی 40 برابر قیمت سیم الومینیومی پرداخت کرد.پس جای تعجب نیست که میبینیم تولیدکنندگان سیم و کابل به آلومینیوم روی اورده اند و در صنعت خود از سیم های آلومینیومی بیشتر استفاده می کنند.
از کاربرد سیم های آلومینیومی در خدمات شهری در میابیم که طول مصرف آلومینیوم دراز مدت است و همچنین عملکرد چشمگیری را کاربردهای تجاری و بنیادی داشته است.
ما قصد داریم تا از معایب و مزیت های آلومینیوم صحبت کنیم تا مصرف کنندگان عزیز خود در خصوص تهیه آلومینیوم و یا مس برای کابل و سیم خود تصمیم بگیرند و بتوانند تصمیم عاقلانه ای را بگیرند که کدام فلز تکمیل کننده تجهیزاتشان میباشد.
قیاس آلومینیوم و مس در کابل برق
مقرون و به صرفه بودن هزینه ها
هر تولید کننده ای تلاش میکند که برای کار خود سود قابل ملاحظه ای را کسب کند که از طرفی با وجود تورم و بالا رفتن لحظه ای قیمت ها آنها را با چالش هایی مواجه می نماید. پس بدیهی میباشد که نخستین مزیت انتخاب آلومینیوم قیمت مناسب ان نسبت به مس میباشد . پس مزیت اول سیم های آلومینیومی صرفه جویی در هزینه ها میباشد که گاهی تقریبا به 70 درصدمیرسد این میزان از صرفه جویی در هزینه ها و اینکه قیمت مس در بازار سیر صعودی دارد و دارای نوسانات بیشتری میباشد، ولی همانطور که گفتیم آلومینیوم از ثبات بیشتری برخوردار است.
حال بررسی و مقایسه کردن آلومینیوم و مس در هادی‌های الکتریکی
پیشرفت‌های طراحی فنی
در گذشته، موقع جا دادن سیم‌های دیگر پایین آلومینیوم به کمک نصاب‌ها در ترمینال‌های دارای ویژگی انبساطی گوناگونی که برای کاربرد فاقد استانداردهای لازم بودند، مثل استفاده از پیچ‌های فولادی در وسایل سیم کشی احتمال ایجاد معایبی در کابلهای آلومینیومی نیز بود.
در حالی که اکثر کاربران از پیشرفت‌های صورت گرفته شده در طراحی آلومینیوم و همچنین از نصب آن اطلاعات کافی و مناسبی را در اختیار نداشته و ندارند بدین خاطر متاسفانه باورهای غلط راجع به آلومینیوم همچنان در بین افراد وجود دارد.
از بهبودهای اساسی در سیستم آلومینیوم میتوان به بهبود کیفیت در ویژگی‌های فیزیکی آلومینیوم اشاره نمود. آلیاژهایی که در حال حاضر در هادی‌های آلومینیومی استفاده میشوند تمامیشان دارای این ویژگی های فیزیکی بهبودیافته هستند و از سوی دیگر خیلی از مشکلاتی که در گذشته وجود داشت به هادی‌های آلومینیوم در آنها نیز برطرف شده است. آلومینیم سری ۸۰۰۰ از تازه ترین های آلیاژهای مورد مصرف هستند که دارای ویژگی های بهتر و مناسب تری ازلحاظ هدایت الکتریکی، مقاومت نسبت به خزش، استحکام و کارآیی در قیاس با آلیاژهای قبلی آلومینیوم هستند.
از سوی دیگر یکی از ویژگی‌های ذاتی هادی‌های آلومینیومی این است که در هدایت الکتریکی یکسان ، وزن آلومینیوم در مقایسه با مس حدود ۵۰ درصد سبکتر است. این موضوع نتایجی مثل سهولت در نصب را دارد، به این معنی که مواردی از قبیل خمش و کشیدن کابل، فرم‌دهی کابل در مکان های تنگ و غیره در صورت به‌کارگیری کابل آلومینیومی نیز سهل تر میباشد.
شرایط طراحی
از دیگر مسائلی که بایستی مطرح گردد این است که امکان ندارد آلومینیوم را بدلیل فهرست موجود در محدودیت‌های اجرا شده در موتورها از طرف سازمان استاندارد UL به طور مستقیم به موتور وصل نمود. امکانی که برای شما وجود دارد این است با اتصال آلومینیوم به کلیدهای قطع کن و اتصال مس به موتور این محدودیت را برطرف کنید.
روش‌های اجرایی
از دیگر موارد قابل‌توجه استفاده از روش‌های اجرایی کنترل کیفی و نیز مستندسازی آنها است. آزمون اشعة مادون‌قرمز با توجه به این مسئله که ازمونی غیرمخرب میباشد و نیز بازرسی‌های کیفی برای هر یک از سیستمهای توزیع برق موضوعی اساسی و مهم است، حال فرقی ندارد که هادی موردنظر از جنس آلومینیوم باشد یا مس. سیستمهای توزیع برق را باید از سوی افراد ماهر و با تجربه و ذی‌صلاح در سازمان مورد بازرسی قرار بگیرد و مجدداً این کار باید در فاصله ۳۰ تا ۶۰ روز بعد از شروع استفاده از کابل بازرسی تکرار شود تا مشکلات زودرس تحت بار به طور واضح و کامل مشخص گردند.
نتیجه ای بعد از این مباحث میتوان گرفت این است که مثل هرگونه تغییرات اساسی، امکان ایجاد مخاطراتی در رابطه با گزینش آلومینیوم در طراحی سیستم شما وجود دارد. مصرف‌کننده نیز بایستی عیوب و مزیت های آلومینیوم را در مقایسه با مس بررسی کند و بسته به نیاز خود تصمیمی درست را بگیرد.