در این مقاله به شما میگوییم که هادی چیست، چه انواعی دارد و مهمتر از همه، به طور کامل به تفاوتها، مزایا و معایب هادیهای مسی و آلومینیومی میپردازیم.
هادی الکتریکی چیست؟ معرفی کامل رسانای جریان برق
هادی الکتریکی یا همان رسانا، بخش اصلی هر سیم و کابلی است که وظیفه حیاتی انتقال جریان برق را بر عهده دارد. در مقابل آنها، عایق های الکتریکی (نارساناها) قرار دارند که از عبور جریان جلوگیری میکنند. با اینکه فلزات زیادی رسانای برق هستند، اما در صنعت سیم و کابل، دو فلز مس و آلومینیوم به دلیل ویژگیهای منحصربهفردشان، بیشترین کاربرد را دارند.
بسته به اینکه از چه فلزی برای ساخت سیم و کابلهای مختلف استفاده شود، ویژگیهای منحصربهفردی خواهد داشت. به همین دلیل، کاربرد هریک ممکن است با دیگری متفاوت باشد.
در ادامه علاوهبر معرفی انواع هادی، به بررسی عیوب و مزایای هریک پرداختهایم. همچنین، کاربرد هادیهای مختلف را بهطور کامل توضیح خواهیم داد.
تعریف هادی در سیم و کابل
به زبان ساده، هادی به هر جسم یا فلزی گفته میشود که به الکترونها اجازه میدهد آزادانه از میان آن عبور کنند. این حرکت الکترونها همان جریان الکتریکی است. در سیم و کابل، هادی همان بخش فلزی میانی است که روکش پلاستیکی آن را پوشانده است.
روش تشخیص نوع هادی
برای اینکه بتوانید تشخیص دهید انواع هادی های الکتریکی بهکاررفته در کابل کدام است، یک راه بسیار ساده وجود دارد. معمولا کارخانههایی که سیم و کابل تولید میکنند، از یکسری استانداردهایی برای تولید این محصولات پیروی میکنند.
به همین دلیل، در اکثر محصولات موجود در بازار، میتوان یک علامت روی آنها مشاهده کرد. معمولا کابلهایی که از هادی مسی استفاده کردهاند، چیزی روی آنها حک نمیکنند. اما در انواع آلومینیومی، روی ابتدای سیم، حرف “A” حک شده است.
ویژگیهای فلزات قابل استفاده برای تولید هادی الکتریکی
فلزاتی که بهعنوان هادی در سیمهای برق بهکار میرود، باید یکسری ویژگیهایی داشته باشد. در ادامه برخی از این ویژگیها را بیان کردهایم:
- انواع هادی های الکتریکی معمولا دارای الکترون آزاد فراوانی است. این الکترونها به انتقال بار الکتریکی بین 2 جسم کمک میکند.
- الکتریسیته در اینگونه فلزات، بدون صرف انرژی زیادی میتواند منتقل شود.
- چگالی بار و همچنین میدان الکتریکی درون انواع هادی صفر است.
انواع هادیها: مسی یا آلومینیومی؟
براساس پارامترهای مختلف، انواع هادی های الکتریکی را دستهبندی میکنند. بهعنوان مثال، بسته به تعداد سیمی که در هسته کابل بهکار میرود، ممکن است این محصولات را طبقهبندی کنند.
اما بهطور کلی، براساس فلزی که بهعنوان هادی استفاده میشود، آنها را دستهبندی میکنند. در ادامه 2 دسته اصلی هادی را معرفی کردهایم.
هادی های آلومینیومی
آلومینیومی نیز از دیگر انواع هادی های الکتریکی بهشمار میآید که بهدلیل داشتن مزایای زیاد، امروز تقاضای برای خرید آن وجود دارد. این فلز نیز ویژگیهای منحصربهفردی داشته و میتواند گزینه مناسبی برای طراحی سیمهای برق باشد.
هادی های مسی
هادیهای مسی معمولا از مقاومت کمی در برابر عبور جریان الکتریکی برخوردار است. به همین دلیل، معمولا رسانای الکتریکی فوقالعادهای شناخته میشود.
جدول مقایسه ویژگیهای هادی مسی و آلومینیومی
برای مقایسه آسان، این جدول به شما کمک میکند تا تفاوتهای کلیدی را به سرعت درک کنید:
معرفی سایر انواع هادیهای پرکاربرد
هادی تکی
درصورتیکه هر فاز انتقال تنها یک هادی داشته باشد، با آن هادی تکی میگویند.
هادی چند تایی
چنانچه هر فاز انتقال چند هادی داشته باشد به آن هادی چندتایی میگویند این هادیها با استفاده از فاصله ساز از هم تفکیک شده اند.
هادیهای آلومینیومی AAC
در ساخت این نوع از هادی، از آلومینیومهای خالص استفاده میشود که مزایای آنها میتوان بهطول عمر بالا و وزن کم این محصول اشاره داشت.
هادی AAAC
این هادیها از ترکیب آلومینیوم به همراه سیلیسیم و منیزیم تشکیل شدهاند و میزان مقاومت بالایی در برابر مواد خورنده دارند.
هادیهای آلومینیوم-فولاد ACSR
در این هادیها، یک هسته فولادی در مرکز قرار گرفته که اطراف آن با رشتههای آلومینیومی پوشانده شده است. این ساختار مقاومت مکانیکی را به شدت افزایش میدهد.
هادی فولادی با روکش آلومینیومی ACAR
مشابه نوع قبلی، اما برای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی، یک لایه آلومینیومی دور فولاد تنیده شده است.
هادی با تلفات کم
این نوع از هادیها از لحاظ شیوه ساختاری شباهت بسیاری به هادیهای آلومینیوم تقویت شده با فولاد دارند اما ظرفیت بیشتری از بارهای الکتریکی را منتقل میکنند. میزان تلفات این هادیها بسیار کم است و به نام هادی SLAC نیز شناخته میشوند.
قطر هادی
همانطورکه میدانید انواع هادی در ابعاد و اندازههای متفاوت و قطرهای متنوعی به تولید میرسند. هر چقدر که طول قطر هادی بیشتر باشد هدایت در آن با سرعت بیشتری اتفاق میافتد. اما درصورتیکه دو قطعه هادی با میزان ضخامت یکسان داشته باشیم که به لحاظ طولی با هم متفاوت باشند، قطعا نمونه کوتاهتر با سرعت بیشتری کار انتقال جریان الکتریکی را انجام میدهد.
کاربردهای کلی انواع هادی ها و کابل ها
بهطور کلی هادیها برای ساختمانها و تاسیسات مختلفی بهکار گرفته میشوند. برخی از این کاربردها عبارتاند از:
- سیمکشی ساختمان
- سیمکشی انواع تاسیسات
- طراحی مدارهای الکتریکی
- سیستمهای انتقال برق وسایل نقلیه
- سیستمهای برق لوازم خانگی
کاربرد هادیها
هریک از انواع هادی های الکتریکی میتوانند کاربردهای مختلفی داشته باشند. بهعنوان مثال، از هادی مسی بیشتر برای انتقال نیرو، تولید برق و همچنین طراحی انواع مدارهای الکتریکی استفاده کرد.
با توجه به وزن سبک هادیهای آلومینیومی، میتوان از آنها برای سیمکشی و اتصالات داخل هواپیما استفاده کرد. همچنین، در خطوط انتقال برق نیز بیشتر از این نوع هادی استفاده میشود.
عیوب جنسهای مختلف هادیها
جنسهای مختلفی بهعنوان هادی بهکار گرفته میشوند. طلا و نقره نسبت به 2 فلز دیگر گرانتر بوده و به همین دلیل، نمیتواند گزینه مناسبی باشد.
معایب هادی آلومینیومی کدام است؟
هادی آلومینیومی در کنار تمام مزایایی که برای آن ذکر شد، مشکلات و معایبی دارد که سبب شده در برخی از پروژهها، از آن استفاده نشود.
- خمکردن بیشازحد سیمهای آلومینیومی، سبب شکستن آنها خواهد شد.
- هدایت حرارتی این سیمهای بسیار بالا بوده و خیلی سریع گرم میشود.
- احتمال اکسیدشدن این سیمها در تماس با هوا.
هادی مسی چه معایبی دارد؟
در کنار مزایای زیادی که این فلز بههمراه دارد، یکسری معایبی هم خواهد داشت. عمدهترین عیب این نوع هادی، قیمت بالای آن است. به همین دلیل، ممکن است هر کسی بودجه خرید آن را نداشته باشد.
مزیتها جنسهای مختلف هادیها
هادیهای آلومینیومی در برخی ویژگیها نسبت به نوع مسی از مزایایی برخوردار است. در زیر برخی از آنها را شرح دادهایم:
- این سیمها درعینحال که وزن بسیار سبکی دارد، از استحکام بسیار بالایی هم برخوردار است. بهطور کلی، وزن سیمهای آلومینیومی موجود در بازار حدود نصف انواع مسی است.
- قیمت تمامشده سیمهای آلومینیومی نسبت به انواع مسی خیلی کمتر است.
سیمهایی که از هسته مسی بهعنوان هادی استفاده میکنند نیز دارای مزایای زیادی هستند که در ادامه هریک را بررسی کردهایم:
- هادیهای مسی نسبت به انواع آلومینیومی، حدود 2 برابر بیشتر جریان الکتریکی را عبور میدهد.
- این سیمها نسبت به اکسیداسیون مقاوم بوده و دچار مشکل نخواهد شد.
- این سیمها نسبت به سایر انواع هادی های الکتریکی، از استحکام خیلی خوبی برخوردار است.
- هادی مسی نسبت به حرارت نیز از مقاوم خوبی برخوردار است.
جمعبندی
انتخاب هادی مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد. اگر پروژه شما به رسانایی بالا و مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارد و وزن و قیمت اولویت نیست، هادی مسی بهترین گزینه است. اما اگر وزن سبک و قیمت مناسب برای شما اهمیت دارد، مانند پروژههای خطوط انتقال هوایی، هادی آلومینیومی انتخاب هوشمندانهای خواهد بود.
برای اطمینان از کیفیت و دریافت مشاوره تخصصی، میتوانید به صفحات محصولات ما در فروشگاه جهان شاهین نوین مراجعه کنید
