Группа компаний «Рузкабель»
Подольск
Ваш город - Подольск?
+7 495 246 50 50
Экономия ресурсов при производстве кабеля или проводник будущего (полый кабель)

Экономия ресурсов при производстве кабеля или проводник будущего (полый кабель)

Производство кабельных линий и шинопроводов напрямую связано с добычей и производством: алюминия и меди, так как это основные проводники. Данные ресурсы исчерпаемые и не возобновляемые, а в связи с тем, что человечество прогрессивно развивается, этих ресурсов требуется все больше и больше. Следовательно, для нашего будущего требуется разработка новых материалов и более экономное (рациональное) использование ресурсов. В данной статье будет предложен новый подход к производству кабельных линий на основе поверхностного эффекта в проводнике - Скин-эффекта.

Переменный ток сопровождается электромагнитными явлениями, которые приводят к вытеснению электрических зарядов с центра проводника на его периферию. Этот эффект называется — поверхностным эффектом, или скин-эффектом. В результате этого эффекта ток становится неоднородным. На периферии ток оказывается большим по величине, чем в центре. Это происходит из-за различия в плотности свободных носителей зарядов в перпендикулярном сечении проводника относительно направления тока.

 Используя приведённую выше формулу для медного проводника получаем, что при частоте тока в 50 Гц глубина проникновения составит приблизительно 9,2 мм. Фактически это означает, что имея проводник с круглым сечением с радиусом более 9,2 мм, ток в центре проводника будет отсутствовать, потому что там не будет свободных носителей зарядов.

Чем выше частота тока, тем меньше глубина проникновения. Увеличение частоты тока в два раза повлечёт за собой уменьшение глубины проникновения в корень квадратный из двух. Если частота тока увеличится в 10 раз, то, соответственно, глубина проникновения уменьшится в корень из 10 раз.

Учитывая глубину проникновения тока для разных частот, если требуется проводник с радиусом большим, чем глубина проникновения, то разумно применять многожильный кабель. Скажем так, для 50 Гц частоты тока, предельный радиус примерно 9 мм, а это значит, что нет смысла эксплуатировать цельный проводник с радиусом больше 9 мм. Это не даст никакого увеличения проводимости, потому как ток в центре проводника будет отсутствовать, что является нерациональным использованием дорогостоящей меди. Вот поэтому при больших сечениях применяют многожильные провода и кабели.

Для экономии ресурсов предполагается использование полого проводника при толщине проводника более 9мм.

Диапазон размеров сечения полого проводника составляет от 4 x 4 мм (20 кг/м).

Полые проводники производятся из бескислородной меди высокой чистоты OF-OK®, обладающей высокой электропроводностью, не менее 100% по IACS. Если необходимо, чтобы технические свойства полого проводника характеризовались более высокой температурой размягчения или более высоким значением показателя ползучести металла, используется серебросодержащие марки меди CuAg 0,03% или CuAg 0,1%, произведённых на основе меди OF-OK®.

Медные полые проводники широко используются в производстве электроэнергии, медицинской и научно-исследовательской аппаратуры:

Однако на сегодняшний день отсутствует производство кабельных линий с полым проводником.