Медь является проводником или нет

Медь является проводником или нет

Медный провод успешно применяется для создания домашней электропроводки последние 30 лет. Медь является хорошим проводником электричества и обеспечивает большой поток электричества без чрезмерного нагрева провода.

Медный или алюминиевый провод – что является лучшим проводником?

Это качество обусловлено тем, что при протекании тока через медный кабель возникает меньший электрический заряд. Он также имеет хорошую прочность, не растягивается и легко припаивается, такие свойства добавляют популярности проводке из этого материала. Но есть и оборотная сторона медали, ведь медный провод нуждается в резиновой изоляции, и его высокая цена является недостатком использования данного материала в качестве электрического кабеля.

По словам электриков, алюминиевый провод набирает популярности по сравнению с медными проводами из-за своей низкой стоимости, а также потому, что он является отличным проводником электричества. Такие провода используются в жилых зданиях, а также торговых и офисных комплексах для создания электросетей, которые имеют дело с большими нагрузками, таких как, например, кондиционеры. Алюминиевая электропроводка используется в различных приборах, в первую очередь, из-за своей способности противостоять коррозии. Таким образом, срок годности техники можно продлить, если при её создании использовался алюминиевый провод.

Если вы все еще раздумывайте над тем, какую электрическую проводку установить, обратитесь за консультацией к квалифицированному электрику, чтобы принять более обоснованное решение. Эксперт-профессионал расскажет вам о том, что на рынке стройматериалов недавно появилось множество новых алюминиевых сплавов. Такие сплавы 8000 серии, как известно, имеют лучшую проводимость, прочность, сопротивление растяжению, а также технологичность по сравнению с чистым алюминием. Все недостатки алюминиевого провода, описанные выше, могут быть устранены с помощью этих сплавов.

Короткая заметка: Если вам понадобилось продвинуть свой молодой сайт, сделать аудит или разовую оптимизацию- переходите по ссылке смело, здесь это делают качественно!

Источник

Медь: электропроводность, свойства, особенности и применение

Во многих отраслях современной промышленности очень широко используется такой материал, как медь. Электропроводность у этого металла очень высокая. Этим и объясняется целесообразность его применения прежде всего в электротехнике. Из меди получаются проводники с отличными эксплуатационными характеристиками. Конечно же, используется этот металл не только в электротехнике, но и в других отраслях промышленности. Объясняется его востребованность в том числе и такими его качествами, как стойкость к коррозионным разрушениям в ряде агрессивных сред, тугоплавкость, пластичность и т.д.

Историческая справка

Медь является металлом, известным человеку с глубокой древности. Объясняется раннее знакомство людей с эти материалом прежде всего его широкой распространенностью в природе в виде самородков. Многие ученые считают, что именно медь была первым металлом, восстановленным человеком из кислородных соединений. Когда-то горные породы просто нагревали на костре и резко остужали, в результате чего они растрескивались. Позднее восстановление меди начали производить на кострах с добавлением угля и поддувом мехами. Совершенствование этого способа в конечном итоге привело к созданию шахтной печи. Еще позже этот металл начали получать методом окислительной плавки руд.

Медь: электропроводность материала

В спокойном состоянии все свободные электроны любого металла вращаются вокруг ядра. При подключении внешнего источника воздействия они выстраиваются в определенной последовательности и становятся носителями тока. Степень способности металла пропускать сквозь себя последний и называется электропроводностью. Единицей ее измерения в Международной СИ является сименс, определяемый как 1 См = 1 Ом -1 .

Электропроводность меди очень высока. По этому показателю она превосходит все известные на сегодня неблагородные металлы. Лучше нее ток пропускает только серебро. Показатель электропроводности меди составляет 57х104 см -1 при температуре в +20 °С. Благодаря такому своему свойству этот металл на данный момент является самым распространенным проводником из всех используемых в производственных и бытовых целях.

Медь отлично выдерживает постоянные электрические нагрузки и к тому же отличается надежностью и долговечностью. Помимо всего прочего, этот металл характеризуется и высокой температурой плавления (1083,4 °С). А это, в свою очередь, позволяет меди долгое время работать в нагретом состоянии. По распространенности в качестве проводника тока конкурировать с этим металлом может только алюминий.

Влияние примесей на электропроводность меди

Конечно же, в наше время для выплавки этого красного металла используются гораздо более совершенные методики, чем в древности. Однако и сегодня получить совершенно чистый Cu практически невозможно. В меди всегда присутствуют разного рода примеси. Это могут быть, к примеру, кремний, железо или бериллий. Между тем, чем больше примесей в меди, тем меньше показатель ее электропроводности. Для изготовления проводов, к примеру, подходит только достаточно чистый металл. Согласно нормативам, для этой цели можно использовать медь с количеством примесей, не превышающем 0.1 %.

Очень часто в этом металле содержится определенный процент серы, мышьяка и сурьмы. Первое вещество значительно снижает пластичность материала. Электропроводность меди и серы сильно различается. Ток эта примесь совершенно не проводит. То есть является хорошим изолятором. Однако на электропроводность меди сера не влияет практически никак. То же самое касается и теплопроводности. С сурьмой и мышьяком наблюдается обратная картина. Эти элементы электропроводность меди способны снижать значительно.

Сплавы

Разного рода добавки могут использоваться и специально для повышения прочности такого пластичного материала, как медь. Электропроводность ее они также снижают. Но зато их применение позволяет значительно продлить срок службы разного рода изделий.

Чаще всего в качестве повышающей прочность меди добавки используется Cd (0.9 %). В результате получается кадмиевая бронза. Ее проводимость составляет 90 % от проводимости меди. Иногда вместо кадмия в качестве добавки используют также алюминий. Проводимость этого металла составляет 65 % от этого же показателя меди. Для повышения прочности проводов в виде добавки могут применяться и другие материалы и вещества — олово, фосфор, хром, бериллий. В результате получается бронза определенной марки. Соединение меди с цинком называется латунью.

Характеристики сплавов

Зависеть электропроводность металлов может не только от количества имеющихся в них примесей, но и от других показателей. К примеру с повышением температуры нагрева способность меди пропускать сквозь себя ток снижается. Оказывает влияние на электропроводность такой проволоки даже способ ее изготовления. В быту и на производстве могут использоваться как мягкие отожженные медные проводники, так и твердотянутые. У первой разновидности способность пропускать сквозь себя ток выше.

Однако больше всего влияют, конечно же, используемые добавки и их количество на электропроводность меди. Таблица ниже представляет читателю исчерпывающую информацию относительно способности пропускать ток наиболее распространенных сплавов этого металла.

Электропроводность медных сплавов

Состояние (О — отожженная, Т-твердотянутая)

Оловянная бронза (0.75 %)

Кадмиевая бронза (0.9 %)

Алюминиевая бронза (2,5 % А1, 2 % Sn)

Фосфористая бронза (7 % Sn, 0,1 % Ρ)

Электропроводность латуни и меди сравнима. Однако у первого металла этот показатель, конечно же, немного ниже. Но при этом он и выше, чем у бронз. В качестве проводника латунь используется довольно-таки широко. Ток она пропускает хуже меди, но при этом и стоит дешевле. Чаще всего из латуни делают контакты, зажимы и различные детали для радиоаппаратуры.

Медные сплавы высокого сопротивления

Такие проводниковые материалы применяют в основном при изготовлении резисторов, реостатов, измерительных приборов и электронагревательных устройств. Чаще всего для этой цели используются медные сплавы константан и манганин. Удельное сопротивление первого (86 % Cu, 12 % Mn, 2 % Ni) составляет 0.42-0.48 мкОм/м, а второго (60 % Cu, 40 % Ni) — 0.48-0.52 мкОм/м.

Связь с коэффициентом теплопроводности

Удельная электропроводность меди — 59 500 000 См/м. Этот показатель, как уже упоминалось, верен, однако только при температуре +20 о С. Между коэффициентом теплопроводности любого металла и удельной проводимостью существует определенная связь. Устанавливает его закон Видемана — Франца. Выполняется он для металлов при высоких температурах и выражается в такой формуле: K/γ = π 2 / 3 (k/e) 2 T, где y — удельная проводимость, k — постоянная Больцмана, e — элементарный заряд.

Разумеется, существует подобная связь и у такого металла, как медь. Теплопроводность и электропроводность у нее очень высокие. На втором месте после серебра она находится по обоим этим показателям.

Соединение медных и алюминиевых проводов

В последнее время в быту и промышленности начало использоваться электрооборудование все более высокой мощности. Во времена СССР проводка изготавливалась в основном из дешевого алюминия. Новым требованиям ее эксплуатационные характеристики, к сожалению, уже не соответствуют. Поэтому сегодня в быту и в промышленности очень часто алюминиевые провода меняются на медные. Основным преимуществом последних, помимо тугоплавкости, является то, что при окислительном процессе их токопроводящие свойства не уменьшаются.

Часто при модернизации электросетей алюминиевые и медные провода приходится соединять. Делать это напрямую нельзя. Собственно, электропроводность алюминия и меди различается не слишком сильно. Но только у самих этих металлов. Окислительные же пленки у алюминия и меди свойства имеют неодинаковые. Из-за этого значительно снижается проводимость в месте соединения. Окислительная пленка у алюминия отличается гораздо большим сопротивлением, чем у меди. Поэтому соединение этих двух разновидностей проводников должно производиться исключительно через специальные переходники. Это могут быть, к примеру, зажимы, содержащие пасту, защищающую металлы от появления окиси. Данный вариант переходников обычно используется при соединении проводов на улице. В помещениях чаще применяются ответвительные сжимы. В их конструкцию входит специальная пластина, исключающая прямой контакт между алюминием и медью. При отсутствии таких проводников в бытовых условиях вместо скручивания проводов напрямую рекомендуется использовать шайбу и гайку в качестве промежуточного «мостика».

Физические свойства

Таким образом, мы выяснили, какая электропроводность у меди. Показатель этот может меняться в зависимости от входящих в состав этого металла примесей. Однако востребованность меди в промышленности определяется и другими ее полезными физическими свойствами, получить информацию о которых можно из представленной ниже таблицы.

Источник

Медный проводник — Copper conductor

Медь использовалась в электропроводке с момента изобретения электромагнита и телеграфа в 1820-х годах. Изобретение телефона в 1876 году вызвало дальнейший спрос на медный провод в качестве электрического проводника.

Медь является проводником во многих категориях электропроводки. Медный провод используется в производстве электроэнергии , передачи электроэнергии , распределения электроэнергии , телекоммуникаций , электроники схемы, и бесчисленное множество типов электрооборудования . Медь и ее сплавы также используются для электрических контактов . Электропроводка в зданиях — самый важный рынок для медной промышленности. Примерно половина всей добываемой меди используется для производства электрических проводов и кабельных жил.

СОДЕРЖАНИЕ

Свойства меди

Электрическая проводимость

Электропроводность — это мера того, насколько хорошо материал переносит электрический заряд . Это важное свойство в системах электропроводки. Медь имеет самый высокий рейтинг электропроводности из всех недрагоценных металлов : удельное электрическое сопротивление меди = 16,78 нОм • м при 20 ° C. Особо чистая бескислородная электронная (OFE) медь примерно на 1% больше проводимости (т. Е. Достигает минимум 101% IACS).

Теория металлов в их твердом состоянии помогает объяснить необычно высокую электропроводность меди. В атоме меди крайняя 4s энергетическая зона или зона проводимости заполнена только наполовину, поэтому многие электроны способны переносить электрический ток . Когда к медному проводу прикладывают электрическое поле, электронная проводимость ускоряется по направлению к электроположительному концу, создавая ток. Эти электроны сталкиваются с сопротивлением при прохождении из-за столкновения с примесными атомами, вакансиями, ионами решетки и дефектами. Среднее расстояние, пройденное между столкновениями, определяемое как « длина свободного пробега », обратно пропорционально удельному сопротивлению металла. Уникальность меди заключается в ее большой длине свободного пробега (примерно 100 атомных расстояний при комнатной температуре). Эта длина свободного пробега быстро увеличивается по мере охлаждения меди.

Из-за своей превосходной проводимости отожженная медь стала международным стандартом, с которым сравнивают все другие электрические проводники. В 1913 году Международная электротехническая комиссия определила проводимость технически чистой меди в своем Международном стандарте отожженной меди как 100% IACS = 58,0 МС / м при 20 ° C, снижаясь на 0,393% / ° C. Поскольку коммерческая чистота за последнее столетие улучшилась, медные проводники, используемые в строительстве, часто немного превышают 100% -ный стандарт IACS.

Основной маркой меди, используемой в электротехнике, является медь с твердой электролитической смолой (ETP) ( обозначение CW004A или ASTM C11040). Эта медь имеет чистоту не менее 99,90% и электрическую проводимость не менее 101% IACS. Медь ETP содержит небольшой процент кислорода (от 0,02 до 0,04%). Если потребности высокой проводимости меди , чтобы быть приварены или припаяны или использоваться в восстановительной атмосфере, то бескислородная медь (CW008A или ASTM обозначение C10100) может быть использована.

Некоторые электропроводящие металлы имеют меньшую плотность, чем медь, но требуют большего поперечного сечения для протекания того же тока и могут быть непригодны для использования, когда ограниченное пространство является основным требованием.

Алюминий имеет 61% проводимости меди. Площадь поперечного сечения алюминиевого проводника должна быть на 56% больше, чем у медного, при той же пропускной способности по току. Необходимость увеличения толщины алюминиевой проволоки ограничивает ее использование во многих приложениях, например, в небольших двигателях и автомобилях. Однако в некоторых приложениях, таких как воздушные кабели для передачи электроэнергии , преобладает алюминий, а медь используется редко.

Серебро , драгоценный металл , является единственным металлом с более высокой электропроводностью, чем медь. Электропроводность серебра составляет 106% от проводимости отожженной меди по шкале IACS, а удельное электрическое сопротивление серебра = 15,9 нОм • м при 20 ° C. Высокая стоимость серебра в сочетании с его низкой прочностью на разрыв ограничивает его использование в специальных областях, таких как покрытие стыков и скользящих контактных поверхностей, а также покрытие проводников в высококачественных коаксиальных кабелях, используемых на частотах выше 30 МГц.

Предел прочности

Прочность на растяжение измеряет силу, необходимую для того, чтобы тянуть объект, такой как веревка, проволока или структурная балка, до точки, где он разрывается. Прочность материала на разрыв — это максимальная величина растягивающего напряжения, которое он может выдержать перед разрушением.

Более высокая прочность на растяжение меди (200–250 Н / мм 2 в отожженном состоянии) по сравнению с алюминием (100 Н / мм 2 для обычных проводниковых сплавов) — еще одна причина, по которой медь широко используется в строительной промышленности. Высокая прочность меди противостоит растяжению, опусканию шеи, ползучести, царапинам и разрывам и, таким образом, также предотвращает сбои и перерывы в обслуживании. Медь намного тяжелее алюминия для проводников с одинаковой токонесущей способностью, поэтому высокая прочность на разрыв компенсируется ее увеличенным весом.

Пластичность

Пластичность — это способность материала деформироваться под действием растягивающего напряжения . Это часто характеризуется способностью материала вытягиваться в проволоку . Пластичность особенно важна в металлообработке, потому что материалы, которые трескаются или ломаются под воздействием напряжения, не могут быть обработаны молотком, прокатаны или вытянуты (волочение — это процесс, в котором для растяжения металла используются силы растяжения).

Медь имеет более высокую пластичность, чем другие металлические проводники, за исключением золота и серебра. Из-за высокой пластичности меди ее легко вытягивать до диаметров с очень жесткими допусками.

Сочетание прочности и пластичности

Обычно чем прочнее металл, тем он менее податлив. С медью дело обстоит иначе. Уникальное сочетание высокой прочности и высокой пластичности делает медь идеальным вариантом для электромонтажных систем. Например, в распределительных коробках и на концах медь можно сгибать, скручивать и тянуть без растяжения и разрушения.

Сопротивление ползучести

Ползучесть — это постепенная деформация материала из-за постоянного расширения и сжатия в условиях «нагрузки, холостого хода». Этот процесс отрицательно сказывается на электрических системах: выводы могут ослабнуть, что приведет к нагреву соединений или возникновению опасной дуги.

Медь обладает отличными характеристиками ползучести, что сводит к минимуму расшатывание соединений. Для других металлических проводников, которые ползут, требуется дополнительное обслуживание для периодической проверки клемм и обеспечения того, чтобы винты оставались затянутыми, чтобы предотвратить искрение и перегрев.

Устойчивость к коррозии

Коррозия — это нежелательное разрушение и ослабление материала из-за химических реакций. Медь обычно противостоит коррозии от влаги, влажности, промышленных загрязнений и других атмосферных воздействий. Тем не менее, любые коррозионные оксиды, хлориды и сульфиды, которые образуются на меди, обладают некоторой проводимостью.

Во многих условиях применения медь имеет более высокий гальванический ряд, чем другие обычные конструкционные металлы, а это означает, что медная проволока менее подвержена коррозии во влажных условиях. Однако любые другие анодные металлы, контактирующие с медью, будут подвержены коррозии, поскольку они по существу будут принесены в жертву меди.

Коэффициент температурного расширения

Металлы и другие твердые материалы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Это нежелательное явление в электрических системах. Медь имеет низкий коэффициент теплового расширения для электропроводящего материала. Алюминий, альтернативный общий проводник, при повышении температуры расширяется почти на треть больше, чем медь. Эта более высокая степень расширения, наряду с более низкой пластичностью алюминия, может вызвать проблемы с электричеством при неправильной установке болтовых соединений. Используя надлежащее оборудование, такое как пружинные соединения и шайбы с чашечкой или разрезной шайбой на стыке, можно создать алюминиевые соединения, которые по качеству сопоставимы с медными соединениями.

Теплопроводность

Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. В электрических системах высокая теплопроводность важна для отвода отработанного тепла, особенно на выводах и соединениях. Медь имеет на 60% более высокий рейтинг теплопроводности, чем алюминий, поэтому она лучше способна уменьшить тепловые точки перегрева в системах электропроводки.

Паяемость

Пайка — это процесс, при котором два или более металла соединяются вместе в процессе нагрева. Это желательное свойство в электрических системах. Медь легко припаяется, чтобы при необходимости сделать надежные соединения.

Легкость установки

Прочность, твердость и гибкость меди позволяют легко работать с ней. Медную проводку можно легко и просто установить без специальных инструментов, шайб, косичек или соединений. Его гибкость позволяет легко соединяться, а его твердость помогает надежно удерживать соединения на месте. Он обладает хорошей прочностью для протягивания проволоки через узкие места («протягивание»), включая кабелепроводы. Его можно легко согнуть или скрутить, не ломаясь. Он может быть снят и отключен во время установки или обслуживания с гораздо меньшей опасностью порезов или поломок. И его можно подключить без использования специальных проушин и фитингов. Сочетание всех этих факторов позволяет электрикам легко устанавливать медный провод.

Твердые и многожильные

Сплошная проволока состоит из одной жилы медной металлической проволоки, оголенной или окруженной изолятором. Одножильные медные проводники обычно используются в качестве магнитной проволоки в двигателях и трансформаторах. Они относительно жесткие, нелегко изгибаются и обычно устанавливаются в постоянных, редко обслуживаемых и низкоэластичных приложениях.

Многожильный провод состоит из группы медных проводов, скрученных или скрученных вместе. Многожильный провод более гибкий и его проще в установке, чем большой одножильный провод того же сечения. Скрутка увеличивает срок службы проволоки в приложениях с вибрацией. Определенное поперечное сечение многожильного проводника дает ему по существу те же характеристики сопротивления, что и одножильному проводнику, но с дополнительной гибкостью.

Кабель

Медный кабель состоит из двух или более медных проводов, идущих рядом и связанных, скрученных или скрученных вместе, чтобы образовать единый узел. Электрические кабели можно сделать более гибкими, скручивая провода.

Медные провода в кабеле могут быть оголенными или могут быть покрыты гальваническим покрытием для уменьшения окисления тонким слоем другого металла, чаще всего олова, но иногда золота или серебра . Покрытие может продлить срок службы провода и облегчить пайку . Витая пара и коаксиальные кабели предназначены для подавления электромагнитных помех, предотвращения излучения сигналов и обеспечения линий передачи с определенными характеристиками. Экранированные кабели заключены в фольгу или проволочную сетку.

Приложения

Электролитическая вязкая пека (ETP) медь, медь высокой чистоты, содержащая кислород в качестве легирующего агента, представляет собой основную часть применения в электрических проводниках из-за ее высокой электропроводности и улучшенной способности к отжигу . ЕТР медь используется для передачи электроэнергии , распределения электроэнергии и телекоммуникаций . Общие применения включают строительный провод, обмотки двигателя, электрические кабели и шины . Бескислородная медь используется, чтобы противостоять водородной хрупкости, когда требуется большое количество холодных работ , а также для приложений, требующих более высокой пластичности (например, телекоммуникационный кабель ). Когда возникает проблема водородного охрупчивания и не требуется низкое удельное электрическое сопротивление, к меди может быть добавлен фосфор .

Для некоторых применений проводники из медного сплава предпочтительнее чистой меди, особенно когда требуются более высокая прочность или улучшенные свойства стойкости к истиранию и коррозии . Однако по сравнению с чистой медью преимущества медных сплавов в большей прочности и коррозионной стойкости компенсируются их более низкой электропроводностью. Инженеры-конструкторы взвешивают преимущества и недостатки различных типов проводов из меди и медных сплавов при определении того, какой тип выбрать для конкретного электрического применения. Примером проводника из медного сплава является медно- кадмиевый провод, который используется для электрификации железных дорог в Северной Америке. В Великобритании BPO (позже Post Office Telecommunications ) использовало кадмиево-медные воздушные линии с 1% кадмия для дополнительной прочности; для местных линий 40 фунтов / милю (диаметр 1,3 мм) и для платных линий 70 фунтов / милю (1,7 мм).

Некоторые из основных рынков применения медных проводов приведены ниже.

Электропроводка

Электропроводка распределяет электроэнергию внутри жилых, коммерческих или промышленных зданий, передвижных домов, транспортных средств для отдыха, лодок и подстанций при напряжении до 600 В. Толщина провода определяется требованиями к электрическому току в сочетании с безопасными рабочими температурами. Для меньших диаметров используется сплошная проволока; более толстые диаметры скручены для обеспечения гибкости. Типы проводников включают неметаллический / неметаллический коррозионно-стойкий кабель (два или более изолированных проводника с неметаллической внешней оболочкой), бронированный кабель или кабель BX (кабели окружены гибким металлическим корпусом), кабель с металлической оболочкой, кабель служебного входа, подземный питающий кабель, кабель TC, огнестойкий кабель и кабель с минеральной изоляцией, включая кабель с медной оболочкой с минеральной изоляцией . Медь обычно используется для изготовления проволоки из-за ее проводимости, прочности и надежности. В течение всего срока службы системы электропроводки здания медь также может быть наиболее экономичным проводником.

Медь, используемая в строительной проволоке, имеет рейтинг проводимости 100% IACS или выше. Медный строительный провод требует меньшей изоляции и может быть проложен в трубопроводах меньшего размера, чем при использовании проводов с более низкой проводимостью. Кроме того, в один кабелепровод может поместиться больше медного провода, чем проводов с более низкой проводимостью. Это большее «заполнение проводами» является особым преимуществом при изменении или расширении системы.

Строительная медная проволока совместима с латунными и качественными винтами с покрытием. Провод обеспечивает соединения, которые не подвержены коррозии или ползучести. Однако он несовместим с алюминиевым проводом или разъемами. Если два металла соединяются, может возникнуть гальваническая реакция. Анодная коррозия во время реакции может разрушить алюминий. Вот почему большинство производителей бытовой техники и электрического оборудования используют медные подводящие провода для подключения к системам электропроводки зданий.

Под «полностью медной» проводкой в ​​зданиях понимаются здания, в которых внутреннее электроснабжение осуществляется исключительно по медной проводке. В домах, полностью выполненных из меди, медные проводники используются в панелях автоматических выключателей , разветвленной проводке (к розеткам, выключателям, осветительным приборам и т. Кондиционеры).

Попытки заменить медь алюминием в строительной проволоке были свернуты в большинстве стран, когда было обнаружено, что алюминиевые соединения постепенно ослабляются из-за присущей им медленной ползучести в сочетании с высоким удельным сопротивлением и тепловыделением при окислении алюминия в местах соединения. Подпружиненные контакты в значительной степени облегчили эту проблему с алюминиевыми проводниками в строительной проволоке, но некоторые строительные нормы по-прежнему запрещают использование алюминия.

Для размеров ответвлений практически вся основная проводка для освещения, розеток и выключателей выполняется из меди. Сегодня рынок алюминиевой строительной проволоки в основном ограничен крупными сечениями, используемыми в цепях питания.

В правилах электропроводки указаны допустимые значения тока для проводов стандартных размеров. Номинальный ток проводника варьируется в зависимости от размера, максимально допустимой температуры и условий эксплуатации проводника. Проводники, используемые в областях, где холодный воздух может свободно циркулировать вокруг проводов, обычно могут пропускать больший ток, чем провод небольшого размера, заключенный в подземный трубопровод с множеством подобных проводников, примыкающих к нему. Практические температурные характеристики изолированных медных проводников в основном связаны с ограничениями изоляционного материала или температурного режима подключенного оборудования.

Проводка связи

Кабель витая пара

Кабельная витая пара — самый популярный сетевой кабель, который часто используется в сетях передачи данных для соединений короткой и средней длины (до 100 метров или 328 футов). Это связано с его относительно более низкой стоимостью по сравнению с оптоволоконным и коаксиальным кабелем.

Кабели неэкранированной витой пары (UTP) являются основным типом кабелей для использования в телефонных сетях. В конце 20-го века UTP стали наиболее распространенным кабелем в компьютерных сетевых кабелях, особенно в качестве соединительных кабелей или временных сетевых соединений. Они все чаще используются в видеоприложениях, в первую очередь в камерах видеонаблюдения.

Кабели статического давления UTP, которые проходят над потолками и внутри стен, используют сплошную медную жилу для каждого проводника, что позволяет кабелю сохранять свою форму при изгибе. В коммутационных кабелях, которые соединяют компьютеры с настенными панелями, используется многожильный медный провод, поскольку предполагается, что они будут изгибаться в течение всего срока службы.

UTP — лучшие из имеющихся симметричных линейных проводов. Однако их проще всего использовать. Когда возникают проблемы с помехами и безопасностью, часто используется экранированный или оптоволоконный кабель .

Кабели UTP включают: кабель категории 3 , в настоящее время минимальное требование FCC (США) для каждого телефонного соединения; Кабель категории 5e , улучшенные пары 100 МГц для работы Gigabit Ethernet (1000Base-T); и кабель категории 6 , где каждая пара работает на частоте 250 МГц для повышения производительности 1000Base-T.

В сетях с медными витыми парами сертификация медных кабелей достигается посредством серии тщательных испытаний в соответствии со стандартами Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA) или Международной организации по стандартизации (ISO).

Коаксиальный кабель

Коаксиальные кабели широко использовались в компьютерных системах мэйнфреймов и были первым типом основных кабелей, используемых для локальных сетей ( LAN ). Распространенные применения коаксиального кабеля сегодня включают компьютерные сети (Интернет) и соединения для передачи данных КИП, распределение видео и кабельного телевидения , радио- и микроволновую передачу, а также фидеры, соединяющие радиопередатчики и приемники с их антеннами .

В то время как коаксиальные кабели могут проходить на большие расстояния и имеют лучшую защиту от электромагнитных помех, чем витые пары, с коаксиальными кабелями труднее работать, и их труднее проложить из офисов в коммутационный шкаф. По этим причинам в настоящее время его обычно заменяют менее дорогими кабелями UTP или оптоволоконными кабелями для большей пропускной способности.

Сегодня многие компании кабельного телевидения все еще используют коаксиальные кабели в домах. Однако эти кабели все чаще подключаются к волоконно-оптической системе передачи данных за пределами дома. В большинстве систем управления зданием используются проприетарные медные кабели, как и в системах пейджинга / аудиосистемы. Системы контроля безопасности и входа по-прежнему часто зависят от меди, хотя также используются оптоволоконные кабели.

Структурированная проводка

Большинство телефонных линий могут передавать голос и данные одновременно. Прецифровая четырехъядерная телефонная проводка в домах не может удовлетворить потребности в связи с несколькими телефонными линиями, Интернет-услугами, видеосвязью, передачей данных, факсимильными аппаратами и службами безопасности. Перекрестные помехи , статические помехи, неслышимые сигналы и прерывание обслуживания — распространенные проблемы с устаревшей проводкой. Компьютеры, подключенные к устаревшей коммуникационной проводке, часто плохо работают в Интернете.

« Структурированная проводка » — это общий термин для локальной проводки 21 века для высокопроизводительных систем телефона, видео, передачи данных, безопасности, управления и развлечений. Установки обычно включают центральную распределительную панель, на которой выполняются все подключения, а также розетки с выделенными соединениями для телефона, данных, ТВ и аудиоразъемы.

Структурированная проводка позволяет компьютерам обмениваться данными друг с другом без ошибок и на высоких скоростях, одновременно сопротивляясь помехам между различными электрическими источниками, такими как бытовые приборы и внешние сигналы связи. Компьютеры, подключенные к сети, могут одновременно использовать высокоскоростные Интернет-соединения. Структурированная проводка также может соединять компьютеры с принтерами , сканерами , телефонами , факсами и даже домашними системами безопасности и домашним развлекательным оборудованием.

Четырехэкранированный коаксиальный кабель RG-6 может передавать большое количество телеканалов одновременно. Схема разводки звездой, при которой проводка от каждого разъема доходит до центрального распределительного устройства, обеспечивает гибкость услуг, идентификацию проблем и лучшее качество сигнала. Этот узор имеет преимущества перед петлями гирляндной цепи. Доступны инструменты, советы и методы для сетевых систем электропроводки с использованием витых пар, коаксиальных кабелей и разъемов для каждой из них.

Структурированная проводка конкурирует с беспроводными системами в домах. Хотя беспроводные системы, безусловно, имеют преимущества удобства, они также имеют недостатки по сравнению с системами с медным проводом: более высокая пропускная способность систем, использующих проводку категории 5e, обычно поддерживает более чем в десять раз скорости беспроводных систем для более быстрых приложений передачи данных и большего количества каналов для видеоприложений. В качестве альтернативы, беспроводные системы представляют собой угрозу безопасности, поскольку они могут передавать конфиденциальную информацию непреднамеренным пользователям через аналогичные приемные устройства. Беспроводные системы более восприимчивы к помехам от других устройств и систем, что может снизить производительность. Определенные географические районы и некоторые здания могут быть неподходящими для беспроводной установки, так же как в некоторых зданиях могут возникнуть трудности с прокладкой проводов.

Источник

Читайте также:  Окись меди как получить
Adblock
detector