Conductori de tip CCA în loc de aluminiu sau cupru?
Cablurile etichetate drept CCA sunt oferite de numeroși comercianți și furnizori online de cabluri și conductori. Vom oferi o explicație a acestei terminologii.
Conductorii din cupru sunt de obicei preferați pentru majoritatea cablurilor și conductorilor datorită conductivității ridicate, flexibilității, rezistenței la tracțiune și eficienței costurilor. Aceste calități fac din cupru alegerea ideală pentru o varietate de aplicații. În unele cazuri, sunt folosiți conductori din aluminiu, în special în transmiterea de energie.
Totuși, aluminiul are o conductivitate de doar aproximativ 63% comparativ cu cuprul. Acest lucru duce la o scădere mai mare a tensiunii și la o capacitate redusă de transport al curentului pentru aceeași secțiune transversală. Pentru a atinge o scădere de tensiune și o capacitate de curent echivalente cu cele ale cablurilor din cupru, sunt necesare secțiuni transversale mai mari pentru cablurile din aluminiu. În plus, aluminiul este mai predispus la rupere decât cuprul atunci când este supus unor îndoiri multiple, rezultând o rezistență mai slabă la îndoire. Prin urmare, cablurile din aluminiu sunt utilizate în principal pentru instalații fixe sau în condiții de solicitare mecanică redusă.
Când aluminiul intră în contact cu cuprul neizolat, se formează un element care duce la coroziune. Prin urmare, cablurile din aluminiu necesită o tehnologie de conectare separată, care nu trebuie să utilizeze papuci de cablu destinați cablurilor de cupru. În schimb, trebuie utilizate doar produse de conectare special aprobate. De asemenea, manipularea, uneltele și cunoștințele specializate necesare sunt unice pentru aceste tipuri de cabluri.
Beneficiile aluminiului ca material conductor se datorează greutății reduse a cablurilor. Ca rezultat, cablurile din aluminiu sunt utilizate în toate construcțiile unde greutatea totală este un factor important, cum ar fi în liniile de înaltă tensiune. Un alt avantaj este că aceste cabluri sunt mai puțin costisitoare decât cele din cupru, chiar și cu secțiuni transversale mai mari, deoarece costul materiei prime pentru aluminiu este mai mic decât cel al cuprului.
Compararea a două secțiuni transversale de conductori, conform IEC 60228 Clasa 2, cu conductanțe similare, este următoarea:
- Un conductor din aluminiu de 240 mm² cântărește aproximativ 723 kg/km.
- Pentru un conductor din cupru de 150 mm², greutatea este în jur de 1341 kg/km.
- În ciuda creșterii grosimii cablului, reducerea în greutate obținută prin utilizarea aluminiului poate ajunge până la 30-40%, în funcție de designul specific.
Ce înseamnă CCA?
CCA înseamnă „cupru placat cu aluminiu”. Cablurile constau dintr-un conductor din aluminiu acoperit cu un strat subțire de cupru, care reprezintă, în general, aproximativ 10% cupru și 90% aluminiu. Acești conductori au fost dezvoltați ca o alternativă economică pentru cablurile de frecvență înaltă destinate instalațiilor fixe, cum ar fi tehnologia antenelor. Este important de menționat că semnalele sonore nu sunt transmise pe secțiunea transversală, așa cum se întâmplă cu electricitatea, ci mai degrabă pe suprafața conductorului. Acest fenomen este cunoscut sub numele de efectul pielii: la frecvențe de transmisie mai mari, suprafața conductorului este utilizată în principal pentru transmisie, în timp ce secțiunea transversală joacă un rol secundar.
De câțiva ani, a existat o proliferare a produselor etichetate CCA printre comercianții europeni și furnizorii online. Cele mai multe dintre aceste articole provin din Asia și se regăsesc în gama de prețuri accesibile.
- Difuzor
- Cablul de alimentare pentru sistemul Hi-Fi auto (pentru alimentarea amplificatorului)
- Cablu de rețea (cablu de conectare cu mufă)
În teorie, cablurile de tip CCA ar putea servi ca conductori pentru difuzoare, deși se recomandă prudență. Entuziaștii Hi-Fi caută în special cabluri cu o secțiune transversală mai mare, având ca obiectiv obținerea unei rezistențe cât mai scăzute și a unei transmisii fără pierderi. Cu toate acestea, utilizarea unui cablu CCA cu o secțiune transversală de 2,5 mm² corespunde unui cablu din cupru cu o conductivitate de aproximativ 1,5 mm², ceea ce duce la o calitate a transmiterii mai slabă. Totuși, mulți vânzători și magazine nu subliniază această distincție.
Cablurile de alimentare utilizate pentru a alimenta amplificatoarele în sistemele Hi-Fi auto transportă un curent substanțial. Din acest motiv, utilizatorul trebuie să asigure corect această instalare și orice instalare ulterioară, altfel riscă să anuleze asigurarea auto în caz de incendiu. Cu toate acestea, utilizatorii privați pot adesea să nu aibă expertiza tehnică necesară. Ei nu sunt conștienți că cablul de alimentare CCA achiziționat are o conductivitate mai slabă. O secțiune transversală de 25 mm² CCA corespunde aproximativ unei secțiuni de 16 mm² a unui cablu din cupru, ceea ce crește riscul de incendiu, deoarece siguranța nu este selectată corespunzător.
Din punct de vedere tehnic, cablurile de tip CCA au utilizări limitate ca și cabluri de rețea. Cu toate acestea, datorită utilizării pe scară largă a tehnologiei „Power over Ethernet”, aceste cabluri sunt frecvent folosite pentru alimentare. Aceasta duce la aceeași problemă întâlnită cu cablurile de conectare în sectorul hi-fi, și anume apariția unei scăderi mai mari de tensiune ca rezultat al rezistenței mai mari a CCA. Rezultatul este o scădere a lungimii de operare a cablului și o creștere a generării de căldură, ambele crescând riscul de daune. Standardul TIA din Marea Britanie interzice, de asemenea, utilizarea cablurilor de rețea cu conductori de tip CCA pentru Cat 5e, 6, 6A, 7 și 8. Cablurile din aluminiu placat cu cupru sunt, de asemenea, interzise conform IEC 61156. Deși sunt potrivite pentru distanțe scurte într-un mediu de birou de acasă, aceste cabluri ar trebui evitate într-o rețea de companie profesională, care trebuie să funcționeze fără probleme și fără întreruperi timp de mulți ani.
Ce altceva mai trebuie să știm despre CCA?
- Rezistență la tracțiune mai scăzută decât a conductorilor din cupru
- Rezistență mai scăzută la coroziune (îmbătrânire)
- Punct de topire mai scăzut
- Datorită conductivității mai scăzute, cablurile se încălzesc mai mult când se utilizează „Power over Ethernet” și pierderile de tensiune sunt mai mari
- Reciclarea este considerabil mai complex
Compararea valorilor electrice și mecanice ale diferitelor materiale conductoare
| Aliaj | Compoziție chimică | Rezistența maximă la tracțiune | Conductivitate electrică IACS 20°C (68°F) | |
| Aluminiu | 1350 | 99,5% Al | 82,7 Mpa (12,0 ksi) | 61,2 |
| 8176 | 98,5% Al | 117 Mpa (17,0 ksi) | 65,2 | |
| Cupru | CDA 10100 | 99,99% | 379 Mpa (55,0 ksi) | 100 |
| CDA 10200 | 99,5% | 379 Mpa (55,0 ksi) | 100 | |
| CDA 1100 | 99,99% | 379 Mpa (55,0 ksi) | 100 | |
| CCA | 10% CCA | 10% cupru pe volum | 82.7 Mpa (12,0 ksi) | 62,9 |
| 15% CCA | 15% cupru pe volum | 117 Mpa (17,0 ksi) | 64,4 |
Rezumat
Cablurile de tip CCA trebuie manevrate cu precauție din cauza educației insuficiente oferite distribuitorilor cu privire la acest material.
Utilizarea cablurilor din aluminiu are avantaje semnificative în ceea ce privește greutatea și ar trebui să fie instalate și planificate doar de experți din cauza caracteristicilor unice ale materialului, în cazul în care nu sunt manevrate corect. Cablurile din aluminiu sunt recomandate pentru situații în care spațiul nu este o preocupare centrală, cum ar fi turbinele eoliene sau cablurile de baterii în vehicule. Este esențial să se utilizeze tehnologia de conectare corespunzătoare cu cablurile din aluminiu. Furnizorii de energie folosesc acum exclusiv conductori din aluminiu pentru cablarea infrastructurii de medie tensiune. Un exemplu bine cunoscut de cablu din aluminiu este cablul subteran standardizat NAYY, conform DIN VDE 0276-603.
Cablurile din cupru, care sunt de asemenea utilizate frecvent, pot fi implementate de către persoane fizice cu cunoștințele și abilitățile manuale adecvate.
Despre autor:
Horst Messerer este Manager de produse și vânzări pentru tehnologia de date, rețea și de tip bus la HELUKABEL.
