알루미늄 합금 와이어 : 순수 알루미늄과 구리보다 성능이 뛰어난 곳
알루미늄 합금 와이어는 알루미늄에 소량의 마그네슘, 실리콘, 철 또는 구리(일반적으로 1~2% 범위)를 혼합하여 인장 강도를 크게 높이면서도 전도성을 많이 유지하면서 인장 강도를 높입니다. 순수 알루미늄 와이어(1350 등급)는 부드러우며 지속적인 기계적 응력 하에서 변형되기 쉽기 때문에 대부분 버스 바 및 단거리로 제한됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 8000 시리즈(AA-8176 또는 AA-8030)인 합금 와이어는 가공 도체, 자동차 배선 및 건물 와이어가 모두 경험하는 굴곡, 진동 및 설치 응력을 견뎌냅니다.
구리에 비해, 알루미늄 합금 와이어는 같은 길이에 대해 무게가 약 3분의 1에 이릅니다. 이것이 바로 가공 송전을 지배하고 중량 감소가 연비에 영향을 미치는 자동차 와이어링 하네스에 점점 더 많이 사용되는 이유입니다. 트레이드오프는 전도성입니다. 알루미늄 합금 와이어는 동일한 전류를 전달하기 위해 구리 단면적의 약 1.6배가 필요하므로 게이지 선택은 크기에 따라 대체하기보다는 해당 차이를 고려해야 합니다.
일반적인 합금 등급 및 각각의 용도
등급 선택은 응용 분야가 강도, 전도성 또는 크리프 저항을 우선시하는지 여부에 따라 달라집니다.
| 합금 등급 | 주요 속성 | 일반적인 응용 |
|---|---|---|
| AA-8176 | 강도와 전도성의 적절한 균형 | 주거용 및 상업용 건물 와이어 |
| AA-8030 | 더 높은 연성, 더 쉽게 벗겨내고 마무리함 | 분기 회로 배선, 커넥터가 많은 어셈블리 |
| 6201-T81 | 높은 인장 강도, 긴 스팬에 걸쳐 낮은 처짐 | 가공 송배전선(AAAC) |
일반적인 알루미늄 합금 와이어 등급 및 주요 용도.
특히 6201-T81은 8000 시리즈 건물용 전선 등급과 별도로 표시할 가치가 있습니다. 이는 8000 시리즈 전선과 동일한 연성 프로파일이 아닌 열처리 공정에서 강도가 나오기 때문에 절연 실내 배선용이 아닌 노출형 가공 도체 구성(AAAC 및 ACSR 코어)에만 거의 독점적으로 사용되는 구조용 합금입니다.
종단 방법이 구리보다 더 중요한 이유
"잘못된 알루미늄 와이어"로 인한 대부분의 현장 오류는 실제로 와이어 자체가 아닌 종단으로 인해 발생합니다. 알루미늄은 공기에 노출되면 거의 즉시 얇은 산화물 층을 형성하며, 그 층은 열악한 전도체입니다. 연결 지점에 주소를 지정하지 않고 방치하면 저항이 증가하고 가열되어 결국 연결 오류가 발생합니다.
- 알루미늄의 더 높은 열팽창률을 위해 항산화 화합물과 올바른 접촉 압력을 포함하는 알루미늄(AL 또는 AL/CU 표시)용으로 특별히 정격된 커넥터 및 단자를 사용하십시오.
- 압착 또는 볼트 체결 전에 연결 지점에 항산화 접합 화합물을 도포하여 접촉 표면에서 산화물 층이 재형성되는 것을 방지합니다.
- 구리에 비해 알루미늄의 팽창 및 수축률이 높기 때문에 설치 시 올바르게 토크가 가해진 연결이 느슨해질 수 있으므로 초기 열 주기 후에 볼트 연결에 다시 토크를 가합니다.
AL/CU 등급 장치 없이 알루미늄과 구리를 직접 혼합하는 연결은 두 금속이 만나는 곳에서 갈바닉 부식의 위험이 있으며, 이로 인해 습한 환경이나 실외 환경에서 연결 불량이 가속화됩니다.
알루미늄 합금 와이어의 올바른 크기 조정
알루미늄 합금 와이어는 구리보다 단위 단면적당 전류가 적기 때문에 구리용으로 작성된 크기 테이블을 직접 사용할 수 없습니다. 표준 관행은 동일한 정격 전류에 대해 동급의 구리보다 약 2 AWG 큰 알루미늄 도체의 크기를 지정하는 것입니다. 예를 들어 12 AWG 구리 회로는 일반적으로 최대 10 AWG 알루미늄까지 단계적으로 확장됩니다. 현지 전기 규정은 정확한 등가성 표를 게시하며, 전류용량은 절연 유형, 주변 온도 및 도관 충진량에 따라 달라지므로 이는 경험상 법칙이 아닌 최종 참조가 되어야 합니다.
머리 위 및 실외 작업의 경우 처짐 및 장력 계산은 일반적인 알루미늄 수치가 아닌 특정 합금의 인장 강도에 따라 달라지므로 정확한 스팬 설계를 위해서는 지정된 정확한 등급에 대한 제조업체의 응력-변형 데이터를 가져오는 것이 필요합니다.
대량 주문하기 전에 공급업체에 물어볼 질문
몇 가지 사양 확인을 통해 인용된 와이어와 프로젝트에 실제로 필요한 것 사이의 가장 일반적인 불일치를 방지할 수 있습니다.
- 어떤 특정 합금과 템퍼가 공급되고 있으며, 프로젝트의 전기 도면이나 표준에 지정된 등급과 일치합니까?
- 와이어가 압축되어 있습니까, 아니면 표준 연선입니까? 압축 연선은 동일한 단면적에 대해 전체 도체 직경을 줄여 커넥터와 도관 맞춤에 영향을 미칩니다.
- 적절한 인증이 없는 알루미늄 건물 와이어는 검사 시 규정 준수 문제를 일으킬 수 있으므로 어떤 타사 인증이 적용됩니까(UL, CSA 또는 이와 동등한 것).
대량 주문 전에 이 세 가지 사항에 대한 서면 확인을 받으면 일반적인 "알루미늄 합금" 설명은 충족하지만 프로젝트의 엔지니어링 사양에 필요한 특정 등급은 충족하지 않는 와이어를 받는 더 비싼 문제를 피할 수 있습니다.
