Aliumininė šyna atrodo viliojančiai. Už kilogramą pigiau. Jis yra lengvesnis. Tačiau pigiau iš anksto nereiškia geresnės vertės.
Kiekvienais metais elektros inžinieriai ir skydų statytojai susiduria su tuo pačiu klausimu: ar savo skirstomiesiems įrenginiams, skydų plokštėms ar paskirstymo projektams naudoti varinę šyną ar aliuminio šyną?
Atsakymas ne visada paprastas.Aliuminis yra prasmingas kai kuriose srityse. Varis yra nepakeičiamas kituose. Šiame vadove pateikiamas sąžiningas, duomenimis{2}}pagrįstas palyginimas, kad galėtumėte tinkamai pasirinkti konkrečiam projektui.
Norėdami gauti išsamias varinių šynų specifikacijas, apsilankykite mūsų varinių elektrinių šynų gaminio puslapis. Norėdami gauti greitą techninę informaciją, žr Techninis puslapis Copper Busbar vs Aluminium Busbar.
Vario vs aliuminio šynos
| Turtas | Varis (C11000) | Aliuminis (6061 / 6101) |
|---|---|---|
| Elektros laidumas (% IACS) | 100-101% | 55-61% |
| Tankis (g/cm³) | 8.94 | 2.70 |
| Santykinis svoris to paties dydžio | 1.0 (pagrindinis) | 0,30 (70 % lengvesnis) |
| Santykinis svoris esant tokiai pat talpai | 1.0 (pagrindinis) | 0,50 (50 % lengvesnis) |
| Tempiamasis stipris (MPa) | 200-250 | 150-200 |
| Šiluminio plėtimosi koeficientas (µm/m·K) | 17 | 23 |
| Šilumos laidumas (W/m·K) | 401 | 235 |
| Atsparumas korozijai (vidaus) | Puikiai | Gerai |
| Atsparumas korozijai (lauke / pakrantėje) | Geras (konservuotas) | Prastas (duobingas) |
| Šliaužti prie jungčių | Labai žemas | Reikšmingas |
| Santykinė kaina (už kg) | 4-5x aliuminio | 1,0x (pagrindinis) |
| Santykinė kaina (už talpą) | 2-3x aliuminio | 1,0x (pagrindinis) |
Aliuminis yra 70 % lengvesnis pagal tūrį, bet tik 61 % laidus. Kad tekėtų ta pati srovė, aliuminis turi būti didesnis. Didesnis dydis padidina svorio pranašumą ir padidina plokštės ploto poreikį.
Kiek daugiau srovės teka varis?
Varinė šyna (100 % IACS) teka maždaug 64 % daugiau srovės nei to paties fizinio dydžio aliuminio šyna (61 % IACS).
To paties dydžio talpos palyginimas
| Dydis (mm) | Vario talpa (C11000) | Aliuminio talpa (6061) | Vario pranašumas |
|---|---|---|---|
| 25 x 5 | 300 A | 185 A | +62% |
| 30 x 5 | 370 A | 225 A | +64% |
| 40 x 5 | 460 A | 280 A | +64% |
| 50 x 5 | 550 A | 335 A | +64% |
| 50 x 6 | 620 A | 380 A | +63% |
| 60 x 10 | 1050 A | 640 A | +64% |
| 80 x 10 | 1350 A | 825 A | +64% |
| 100 x 10 | 1600 A | 975 A | +64% |
Norėdami gauti išsamesnės informacijos apie platumą, žr Visas vario šynų talpos vadovas.
Dydžių palyginimas – kiek didesnis turi būti aliuminis?
Kad atitiktų tam tikros varinės šynos pralaidumą, aliuminio skerspjūvio plotas turi būti maždaug 1,6 karto didesnis{1}}.
Ampacity Match – Dydžių palyginimo lentelė
| Tikslinis platumas | Reikalingas vario dydis | Reikalingas aliuminio dydis | Aliuminio dydis Premium |
|---|---|---|---|
| 300 A | 25 x 5 mm | 40 x 5 mm | 60% didesnis |
| 370 A | 30 x 5 mm | 50 x 5 mm | 67% didesnis |
| 460 A | 40 x 5 mm | 60 x 5 mm | 50% didesnis |
| 550 A | 50 x 5 mm | 80 x 5 mm | 60% didesnis |
| 620 A | 50 x 6 mm | 80 x 6 mm | 60% didesnis |
| 1050 A | 60 x 10 mm | 100 x 10 mm | 67% didesnis |
| 1600 A | 100 x 10 mm | 160 x 10 mm | 60% didesnis |
Standartinių ir pasirinktinių varinių šynų dydžių ieškokite mūsų C11000 vario šynų gaminio puslapis.
Svorio palyginimas – ar lengvesnis visada geriau?
Pagal tūrį aliuminis yra 70% lengvesnis už varį. Dėl tos pačios talpos aliuminis yra apie 50% lengvesnis.Svoris dažnai įvardijamas kaip didžiausias aliuminio pranašumas.
| Medžiaga | Tankis (g/cm³) | Svoris 50x6x1000mm barui | Svoris 620A talpai |
|---|---|---|---|
| Varis (C11000) | 8.94 | 2,68 kg | 2,68 kg (pradinis) |
| Aliuminis (6061) | 2.70 | 0,81 kg | ~1,30 kg (didesnis dydis) |
Kai svarbu svoris:
Nešiojama įranga(mobilieji generatoriai, laikinas elektros paskirstymas)
Viršutinis autobusų kelias(sunkioms šynoms reikia stipresnių atramų)
Siuntimo išlaidos(lengvesnis=pigesnis krovinys – bet žr. 5 dalį)
Montavimo darbai(vienas žmogus gali pakelti aliuminį, o du varį)
Kai svoris nesvarbus:
Grindys-montuojami skirstomieji įrenginiai(korpusas sveria daugiau nei šynos)
Plokštės lentos(montuojamas ant betoninių arba plieninių konstrukcijų)
Stacionarios instaliacijos(įdiegtas vieną kartą, nejudintas)
Kainų palyginimas
Išankstinis išlaidų palyginimas
| Medžiaga | Kaina už kg (apytiksliai) | Kaina už 620A talpą (apytiksliai) |
|---|---|---|
| Varis (50x6 mm) | $8-12 | $25-35 |
| Aliuminis (80x6 mm) | $3-4 | $12-16 |
Aliuminis iš anksto atrodo 50–60% pigesnis.
Tačiau apsvarstykite šias paslėptas aliuminio išlaidas
| Kaštų faktorius | Aliuminis | Varis |
|---|---|---|
| Korpuso dydis | Reikalinga didesnė plokštė (50-70% platesnės šynos) | Standartinis plokštės dydis |
| Atramos ir laikikliai | Dėl didesnio dydžio reikia daugiau atramų | Mažiau atramų |
| Montavimo darbai | Reikalingas specialus mokymas, sukimo momento įrankiai, antioksidacinė pasta | Standartinė praktika |
| Reguliari priežiūra | Jungtis reikia tvirtinti kas 1-2 metus | Nereikia perveržti |
| Keitimo dažnis | Trumpesnis tarnavimo laikas (15–20 metų, palyginti su vario 30-40+) | Ilgesnis tarnavimo laikas |
| Nesėkmės rizika | Didesnis (šliaužimas, oksidacija, terminis neatitikimas) | Labai žemas |
Bendrųjų nuosavybės išlaidų (TCO) pavyzdys – 10 metų laikotarpis
Prielaidos: 1000A skirstomieji įrenginiai, 10 metų tarnavimo laikas, įprastas priežiūros grafikas.
| Kainos elementas | Varinė šyna | Aliuminio šyna |
|---|---|---|
| Medžiagos kaina | $800 | $350 |
| Korpusas (didesnis Al) | $2000 | $2800 |
| Montavimo darbai | $400 | $700(daugiau laiko, specialūs įrankiai) |
| Priežiūra (2x sukimo momentas per metus) | $0 | **1000 USD** (10 metų x 100 USD per metus) |
| Gedimo / prastovos rizika | Labai žemas | Žemas, bet ne nulis |
| Bendra 10 metų kaina | $3200 | $4850 |
Pagal šį realų scenarijų varis per 10 metų iš tikrųjų yra 35 % pigesniskai įskaičiuojate visas išlaidas – ne tik pradinę medžiagų kainą.
Korozijos palyginimas
Vario korozija
| Aplinka | Korozijos produktas | Laidus? | Poveikis ryšiui |
|---|---|---|---|
| Vidinis | Minimalus nešvarumas | Taip | Nereikšmingas |
| Lauke | Žalia patina (vario karbonatas) | Taip | Vis dar veikia |
| Pakrantės / sūrus | Žalia/mėlyna patina | Taip | Priimtinas |
| Pramonė (sieros) | Tamsiai ruda/juoda patina | Taip | Vis dar veikia |
Aliuminio korozija
| Aplinka | Korozijos produktas | Laidus? | Poveikis ryšiui |
|---|---|---|---|
| Vidinis | Plonas aliuminio oksidas | NE | Padidina kontaktinį atsparumą |
| Lauke | Storas aliuminio oksidas | NE | Gali sukelti ryšio sutrikimą |
| Pakrantės / sūrus | Aliuminio oksidas + chloridai | NE | Didelis įdubimas, konstrukciniai pažeidimai |
| Pramoninis | Aliuminio oksidas + rūgštys | NE | Pagreitinta korozija |
Kuris yra geresnis jūsų aplinkai?
| Aplinka | Rekomendacija | Kodėl |
|---|---|---|
| Patalpoje,{0}}valdomas klimatas | Abu gerai – pageidautina varis | Mažesnė priežiūra |
| Lauke (bendrai) | Varis (alavuotas) | Aliuminio oksidas sukelia problemų |
| Pakrantė (druskus oras) | Varis (alavuotas arba plikas) | Aliuminio duobės yra sunkios |
| Pramonė (chemija) | Varis | Aliuminis greitai rūdija |
| Jūrinis (laivai, atviroje jūroje) | Varis(pageidautina pasidabruoti-) | Aliuminis sugenda per metus |
Paprašykite savo projekto kainos pasiūlymo
Kaip mes išbandome varines šynas
Mūsų varinių šynų bandymo protokolas
| Testas | Įranga | Standartinis | Dažnis |
|---|---|---|---|
| Laidumas | Sūkurinės srovės sigmaskopas | Didesnis arba lygus 100 % IACS | Kiekviena partija |
| Matmenys | CMM / skaitmeniniai suportai | ±0,1 mm | 100% |
| Kietumas | Rockwell testeris | HV 60-85 | Kiekviena partija |
| Paviršiaus apdaila | Vizuali apžiūra | Jokių įbrėžimų, įdubimų, įdubimų | 100% |
| Dengimo storis | XRF analizatorius | Skarda: 3-8 mikronai | Kiekviena partija |
| Druskos purškalas | ASTM B117 kamera | Daugiau nei 96h arba lygi be raudonų rūdžių (alavuotas) | Kas savaitę |
Mūsų varinių šynų gamybos įranga
| Įranga | Galimybė |
|---|---|
| CNC kirpimo mašina | Iškirpti iki 6000 mm ilgio, ±0,5 mm |
| CNC perforavimo presas (AMADA) | Skylės tolerancija ±0,1 mm |
| CNC stabdžių presas (ACCURL) | Lenkimas iki 6 posūkių, ±1 laipsnis |
| Automatinė dengimo linija | Alavas / sidabras / nikelis iki 4000 mm |
Mūsų varinių šynų pakuotė
| Sluoksnis | Medžiaga | Tikslas |
|---|---|---|
| Vidinis apvalkalas | VCI filmas | Apsaugo nuo oksidacijos |
| Interleaving | Putplasčio lakštas | Apsaugo nuo įbrėžimų |
| Sujungimas | Plieniniai dirželiai | Apsaugo ryšulius |
| Padėklas | IPPC{0}}sertifikuota fanera | Jūrų krovinių bazė |
| Išorinis apvalkalas | Stretch plėvelė + kampinės apsaugos | Padėklų apsauga |
DUK
Q1: Kuris turi didesnį laidumą – vario ar aliuminio šynos?
Varinės šynos laidumas yra maždaug 64 % didesnis nei tokio paties dydžio aliuminio šynos.Varis (C11000) yra 100 % IACS, o aliuminis (6061) – maždaug 61 % IACS. Pavyzdžiui, 50 mm x 6 mm varinė šyna teka 620 amperų, o tokio pat dydžio aliuminio šyna – tik apie 380 amperų.
2 klausimas: kiek didesnis turi būti aliuminis, kad atitiktų vario atsparumą?
Kad aliuminis atitiktų varinės šynos pralaidumą, aliuminiui reikia maždaug 60 % didesnio skerspjūvio ploto.Pavyzdžiui, 50 mm x 5 mm varinei šynai (550 A) reikia 80 mm x 5 mm aliuminio šynos, kad būtų tiekiama tokia pati srovė. Šis didesnis dydis padidina plokštės ploto poreikį.
3 klausimas: kiek pigesnė aliuminio šyna nei varinė?
Aliumininė šyna kainuoja 50–70 % mažiau nei varinė šyna už talpą iš anksto.620A talpos varinė šyna kainuoja maždaug 25–35 USD, o aliuminio šyna – maždaug 12–16 USD. Tačiau įvertinus didesnius korpusus, daugiau atramų ir metinę priežiūrą, varis gali būti pigesnis per 10+ metus.
4 klausimas: kas yra aliuminio šliaužimas ir kodėl tai svarbu?
Valkšnumas – tai nuolatinė aliuminio deformacija esant nuolatiniam slėgiui varžtų jungtyse.Kai aliuminis plečiasi (šildo nuo srovės) ir susitraukia (vėsdamas), jis nebegrįžta į pradinę formą. Tai palaipsniui atlaisvina jungtis, padidina kontakto varžą ir sukelia perkaitimą. Varis nešliaužia esant normaliam prijungimo slėgiui. Tai yra # 1 aliuminio šynų gedimų priežastis.
5 klausimas: ar varines ir aliuminio šynas galima sujungti tiesiogiai?
Ne – vario ir aliuminio niekada negalima sujungti tiesiogiai.Prijungus atsiranda galvaninė korozija (aliuminis veikia kaip anodas ir rūdija). Naudokite bi-metalines jungtis arba abu paviršius skardinkite{2}}. Net ir naudojant tinkamas jungtis, jungtį reikia reguliariai tikrinti. Esant kritinėms reikmėms, venkite visiškai maišyti metalus.
6 klausimas: koks yra aliuminio šynų ir vario naudojimo laikas?
Varinė šyna tarnauja 30-50+ metus su minimalia priežiūra. Aliuminio šynos paprastai tarnauja 15-20 metų, kol atsiranda ryšio problemų.Aliuminio eksploatavimo laikas trumpesnis dėl šliaužimo (atsipalaiduojančios jungtys), oksidacijos (padidėjęs atsparumas) ir nuovargio dėl terminio ciklo. Daugelis aliuminio šynų įrenginių po 15 metų turi būti pakeisti arba iš esmės atnaujinti.
7 klausimas: kodėl dauguma skirstomųjų įrenginių gamintojų vis dar naudoja varį?
Varis išlieka skirstomųjų įrenginių standartas dėl patikimumo, mažesnės priežiūros ir ilgalaikių sąnaudų.Gamintojai negali kontroliuoti, kaip galutiniai vartotojai prižiūri įrangą. Aliuminiui reikia reguliariai perjungti jungtis – dauguma įrenginių to nedaro. Varis patikimai veikia dešimtmečius be specialios priežiūros. Nedidelė išankstinė priemoka verta ramybės.
8 klausimas: Ar aliuminio šyną galima naudoti saulės ir energijos kaupimo projektuose?
Taip, aliuminis naudojamas kai kuriose saulės ir baterijų saugojimo srityse, tačiau su išlygomis.Aliuminis tinka ilgai, tiesiai važiuojant lauko kombainų dėžėse, jei tinkamai uždarytas. Tačiau ryšiai tebėra silpnoji vieta. Daugelyje saulės energijos projektų naudojamos varinės šynos inverteriuose ir akumuliatorių stovuose, kur patikimumas yra labai svarbus. Didelio -naudojimo saulės kolektorius yra įprastas aliuminio magistralinis kelias, tačiau šios sistemos turi inžinerinius ryšius ir priežiūros planus.
9 klausimas: kurią medžiagą lengviau pjaustyti, gręžti ir sulenkti?
Su variu lengviau dirbti atliekant daugumą gamybos užduočių.Varis yra lankstesnis, todėl galima griežčiau lenkti (2x storis, palyginti su 3-4x aliuminio). Varines skyles galima pradurti arčiau kraštų (5 mm, palyginti su 10 mm aliuminiui). Aliuminis yra minkštas ir lipnus – gali plyšti perforuojant, o sriegimo metu gali įtrūkti. Abi medžiagos gali būti pagamintos, tačiau varis yra atlaidesnis.
