विद्युत प्रतिष्ठानों में प्रवाहकीय सामग्री

तांबे, एल्यूमीनियम, उनकी मिश्र धातुओं और लोहे (स्टील) से बने तारों का उपयोग विद्युत प्रतिष्ठानों में प्रवाहकीय भागों के रूप में किया जाता है।

कॉपर सबसे अच्छी प्रवाहकीय सामग्री में से एक है। 20 ° C 8.95 g / cm3 पर तांबे का घनत्व, गलनांक 1083 ° C। कॉपर रासायनिक रूप से थोड़ा सक्रिय होता है, लेकिन नाइट्रिक एसिड में आसानी से घुल जाता है और केवल ऑक्सीडाइज़र (ऑक्सीजन) की उपस्थिति में तनु हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड में घुल जाता है। हवा में, तांबा जल्दी से गहरे रंग के ऑक्साइड की एक पतली परत से ढक जाता है, लेकिन यह ऑक्सीकरण धातु में गहराई से प्रवेश नहीं करता है और आगे जंग से सुरक्षा का काम करता है। कॉपर बिना गर्म किए फोर्जिंग और रोलिंग के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देता है।

के उत्पादन के लिए बिजली की तारें 99.93% शुद्ध कॉपर युक्त इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर सिल्लियां लागू की गईं।

तांबे की विद्युत चालकता दृढ़ता से अशुद्धियों की मात्रा और प्रकार पर और कुछ हद तक यांत्रिक और थर्मल उपचार पर निर्भर करती है। 20 ° C पर कॉपर का प्रतिरोध 0.0172-0.018 ओम x mm2 / m है।

तारों के उत्पादन के लिए क्रमशः 8.9, 8.95 और 8.96 ग्राम / सेमी .3 के विशिष्ट वजन के साथ नरम, अर्ध-कठोर या कठोर तांबे का उपयोग किया जाता है।

जीवित भागों के उत्पादन के लिए अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातुओं में कॉपर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। निम्नलिखित मिश्र धातुओं का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

पीतल - जस्ता के साथ तांबे का एक मिश्र धातु, मिश्र धातु में कम से कम 50% तांबे की सामग्री के साथ, अन्य धातुओं के अतिरिक्त। प्रतिरोध पीतल 0.031 — 0.079 ओम x mm2 / मी। पीतल के बीच भेद - 72% से अधिक तांबे की सामग्री के साथ लाल पीतल (इसमें उच्च प्लास्टिसिटी, जंग-रोधी और घर्षण-रोधी गुण हैं) और एल्यूमीनियम, टिन, सीसा या मैंगनीज के अतिरिक्त विशेष पीतल।

पीतल का संपर्क

कांस्य - विभिन्न धातुओं के योजक के साथ तांबे और टिन का एक मिश्र धातु। मिश्र धातु में कांस्य के मुख्य घटक की सामग्री के आधार पर, उन्हें टिन, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, फास्फोरस, कैडमियम कहा जाता है। कांस्य का प्रतिरोध 0.021 — 0.052 ओम x mm2/m।

पीतल और कांस्य अच्छे यांत्रिक और भौतिक-रासायनिक गुणों से प्रतिष्ठित हैं। वे कास्टिंग और दबाव द्वारा संसाधित करना आसान है, वायुमंडलीय जंग के लिए प्रतिरोधी।

एल्युमीनियम - इसके गुणों के संदर्भ में, तांबे के बाद दूसरी प्रवाहकीय सामग्री। गलनांक 659.8 ° C। 20 ° - 2.7 g / cm3 पर एल्यूमीनियम का घनत्व। एल्यूमीनियम डालना आसान है और अच्छी तरह से काम करता है। 100 - 150 ° C के तापमान पर, एल्यूमीनियम जाली और नमनीय होता है (इसे 0.01 मिमी मोटी तक की चादरों में घुमाया जा सकता है)।

एल्यूमीनियम की विद्युत चालकता दृढ़ता से अशुद्धियों पर और यांत्रिक और गर्मी उपचार पर बहुत कम निर्भर करती है। एल्यूमीनियम संरचना जितनी शुद्ध होगी, उसकी विद्युत चालकता उतनी ही अधिक होगी और रासायनिक हमले के लिए बेहतर प्रतिरोध होगा।मशीनिंग, रोलिंग और एनीलिंग का एल्यूमीनियम की यांत्रिक शक्ति पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। एल्युमीनियम के कोल्ड वर्किंग से इसकी कठोरता, लोच और तन्य शक्ति बढ़ जाती है। 20 ° C 0.026 - 0.029 ओम x mm2 / m पर एल्यूमीनियम का प्रतिरोध।

तांबे को एल्यूमीनियम से बदलते समय, तार के क्रॉस-सेक्शन को चालकता के सापेक्ष बढ़ाया जाना चाहिए, अर्थात 1.63 गुना।

समान चालकता के साथ, एल्यूमीनियम का तार तांबे की तुलना में 2 गुना हल्का होगा।

तारों के उत्पादन के लिए, एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है, जिसमें कम से कम 98% शुद्ध एल्यूमीनियम, सिलिकॉन 0.3% से अधिक नहीं, लोहा 0.2% से अधिक नहीं होता है।

जीवित भागों के उत्पादन के लिए, अन्य धातुओं के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग करें, उदाहरण के लिए: ड्यूरालुमिन - तांबे और मैंगनीज के साथ एल्यूमीनियम का एक मिश्र धातु।

सिलुमिन - सिलिकॉन, मैग्नीशियम, मैंगनीज के मिश्रण के साथ एल्यूमीनियम का एक हल्का मिश्र धातु।

एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में अच्छे कास्टिंग गुण और उच्च यांत्रिक शक्ति होती है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु निम्नलिखित हैं:

98.8 से कम एल्यूमीनियम और 1.2 तक की अन्य अशुद्धियों के साथ वर्ग AD का एल्यूमीनियम मिश्र धातु।

एल्यूमीनियम के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु वर्ग AD1 99.3 से कम नहीं और 0.7 तक की अन्य अशुद्धियाँ।

गढ़ा एल्यूमीनियम मिश्र धातु, वर्ग AD31 एल्यूमीनियम 97.35 - 98.15 और अन्य अशुद्धियों के साथ 1.85 -2.65।

AD और AD1 ग्रेड के मिश्र धातुओं का उपयोग आवास के निर्माण के लिए किया जाता है और हार्डवेयर ब्रैकेट के लिए मर जाता है। बिजली के तारों के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोफाइल और रबड़ मिश्र धातु ग्रेड AD31 से बने होते हैं।

एल्यूमीनियम मिश्र धातु उत्पाद, गर्मी उपचार के परिणामस्वरूप, उच्च अधिकतम शक्ति और घनत्व (रेंगना) की सीमा प्राप्त करते हैं।

लोहा - गलनांक 1539 ° C। लोहे का घनत्व 7.87 है। आयरन एसिड में घुल जाता है, हैलोजन और ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत होता है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में विभिन्न प्रकार के स्टील का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए:

कार्बन स्टील्स - कार्बन और अन्य धातुकर्म अशुद्धियों के साथ लोहे की जाली मिश्र धातु।

कार्बन स्टील्स का प्रतिरोध 0.103 — 0.204 ओम x mm2/m।

मिश्र धातु स्टील्स - क्रोमियम, निकल और अन्य तत्वों के अतिरिक्त मिश्र धातुओं को अतिरिक्त रूप से कार्बन स्टील में जोड़ा जाता है।

स्टील्स अच्छे हैं चुंबकीय गुण.

मिश्र धातुओं के साथ-साथ सोल्डर उत्पादन और प्रदर्शन के लिए योजक के रूप में सुरक्षात्मक लेप विद्युत प्रवाहकीय धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

कैडमियम एक निंदनीय धातु है। कैडमियम का गलनांक 321 ° C है। प्रतिरोध 0.1 ओम x mm2 / m। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, कैडमियम का उपयोग कम पिघलने वाले सोल्डर तैयार करने और धातुओं की सतह पर सुरक्षात्मक कोटिंग्स (कैडमियम कोटिंग) के लिए किया जाता है। इसके जंग-रोधी गुणों के संदर्भ में, कैडमियम जस्ता के करीब है, लेकिन कैडमियम कोटिंग्स कम झरझरा होती हैं और जस्ता की तुलना में एक पतली परत में लागू होती हैं।

निकेल - गलनांक 1455 ° C। निकल का प्रतिरोध 0.068 - 0.072 ओम x mm2 / m। सामान्य तापमान पर यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत नहीं होता है। निकल मिश्र धातु में और धातुओं की सतह पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग (निकल चढ़ाना) के लिए प्रयोग किया जाता है।

टिन - गलनांक 231.9 डिग्री सेल्सियस। टिन का प्रतिरोध 0.124 - 0.116 ओम x मिमी 2 / मी। टिन का उपयोग धातुओं के एक सुरक्षात्मक कोटिंग (टिनिंग) को शुद्ध रूप में और अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातुओं के रूप में टांका लगाने के लिए किया जाता है।

सीसा - गलनांक 327.4 ° C। प्रतिरोधकता 0.217 - 0.227 ओम x mm2 / मी। अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातुओं में एसिड प्रतिरोधी सामग्री के रूप में सीसा का उपयोग किया जाता है। इसे सोल्डर मिश्र (सोल्डर) में जोड़ा जाता है।

चांदी - एक बहुत ही निंदनीय, निंदनीय धातु। चांदी का गलनांक 960.5 डिग्री सेल्सियस होता है। चांदी गर्मी और बिजली का सबसे अच्छा संवाहक है।सिल्वर रेजिस्टेंस 0.015 — 0.016 ओम x mm2/m सिल्वर का उपयोग धातुओं की सतह पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग (सिल्वर) के लिए किया जाता है।

सुरमा - चमकदार भंगुर धातु, गलनांक 631 ° C। सुरमा का उपयोग टांका लगाने वाले मिश्र धातुओं (सोल्डर) में योजक के रूप में किया जाता है।

क्रोम - एक कठोर, चमकदार धातु। गलनांक 1830 ° C. सामान्य तापमान पर हवा में नहीं बदलता है। क्रोमियम प्रतिरोध 0.026 ओम x मिमी2/मी. क्रोमियम का उपयोग मिश्र धातुओं में और धातु की सतहों के सुरक्षात्मक कोटिंग (क्रोमिंग) के लिए किया जाता है।

जिंक - गलनांक 419.4 ° C। जिंक का प्रतिरोध 0.053 - 0.062 ओम x mm2 / मी। नम हवा में, जिंक ऑक्सीकरण करता है, खुद को ऑक्साइड की एक परत के साथ कवर करता है जो बाद के रासायनिक प्रभावों से बचाता है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, जस्ता का उपयोग मिश्र धातुओं और टांका लगाने के साथ-साथ धातु के हिस्सों की सतहों पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग (गैल्वनाइजिंग) के लिए एक योजक के रूप में किया जाता है।