알루미늄 와이어와 구리 와이어
구리는 크기별로 보면 알루미늄보다 전기 전도율이 더 좋습니다(단면적 기준으로 약 61% 더 우수함). 그러나 알루미늄의 무게는 약 1/3이고 일반적으로 도체 1파운드당 비용은 더 저렴합니다. 이러한 절충안은 가공 송전선과 같이 도체 크기를 최소화하는 것보다 무게와 비용이 더 중요한 응용 분야에서 알루미늄 와이어가 지배적인 반면, 동일한 전류를 전달하는 더 작은 게이지가 더 중요한 주거용 분기 배선과 같이 더 좁은 공간에서는 구리가 표준으로 유지되는 이유입니다.
| 재산 | 알루미늄 와이어 | 구리선 |
|---|---|---|
| 전도도(상대) | 단면적 기준 구리 ~61% | 참조표준(100%) |
| 무게 | 동일한 전도도에서 구리 무게의 약 1/3 | 전도도 단위당 더 무거움 |
| 비용 | 일반적으로 파운드당 더 낮습니다. | 일반적으로 파운드당 더 높음 |
| 일반적인 사용 | 가공 송전선, 대형 게이지 애플리케이션 | 주거용 배선, 모터, 협소한 전자 장치 |
알루미늄과 구리선의 주요 특성 차이.
연질 알루미늄 와이어 란?
부드러운 알루미늄 와이어 어닐링 알루미늄 와이어라고도 불리는 알루미늄 와이어는 내부 응력을 완화하고 연성을 회복하기 위해 인발 후 열처리된 알루미늄 와이어입니다. 와이어 인발 과정에서 알루미늄은 점점 더 작은 다이를 통과하면서 가공 경화되어 패스할 때마다 더 단단해지고 유연성이 떨어집니다. 어닐링은 제어된 온도(알루미늄의 경우 일반적으로 300~400°C)로 와이어를 가열하여 경화를 반전시킵니다. 이를 통해 금속의 입자 구조가 더 부드럽고 작업 가능한 상태로 재결정화됩니다.
그 결과 어닐링 단계를 건너뛰는 경인발 와이어에 비해 인장 강도가 다소 낮아지지만 균열 없이 쉽게 구부러지고 비틀리고 형성되는 와이어가 탄생합니다.
단련된 알루미늄 와이어와 경질 인발 알루미늄 와이어
| 요인 | 단련(연질) 와이어 | 하드 드로우 와이어 |
|---|---|---|
| 유연성 | 높음, 쉽게 구부러지고 형성됨 | 낮고 뻣뻣하며 탄력이 있음 |
| 인장강도 | 낮은 | 높음, 작업 경화 유지 |
| 일반적인 응용 | 권선, 편조, 커넥터, 유연한 케이블링 | 가공선, 자체 지지 및 새그 저항이 필요한 용도 |
기계적 특성과 용도를 비교한 단련 및 경인발 알루미늄 와이어.
알루미늄 와이어 제조 공정
알루미늄 와이어 생산은 일반적으로 다음 단계를 따릅니다.
- 용융된 알루미늄은 일반적으로 연속 주조를 통해 막대 형태로 주조되어 시작 스톡으로 대구경 막대 코일을 생성합니다.
- 로드는 일련의 점점 더 작은 다이를 통해 당겨져 목표 와이어 게이지에 도달할 때까지 단계적으로 직경을 줄입니다. 이 작업은 금속이 얇아지면서 금속을 경화시킵니다.
- 연화/어닐링 와이어의 경우, 인발된 와이어를 어닐링로 또는 연속 어닐링 라인을 통과하여 가열하여 내부 응력을 완화하고 유연성을 회복시킵니다.
- 연선 또는 편조 케이블용 와이어는 연선 기계에서 함께 꼬여 필요한 구조의 다중 와이어 도체를 형성합니다.
- 완성된 와이어 또는 케이블은 스풀링되고, 필요한 경우 선적을 위해 포장하기 전에 코팅 또는 절연 처리됩니다.
알루미늄 와이어 속성
- 경량 — 구리 밀도가 약 1/3로 줄어들어 송전탑과 같은 인프라 지원에 대한 구조적 부하가 줄어듭니다.
- 내식성 — 알루미늄은 자연적으로 추가 부식을 방지하는 얇은 산화물 층을 형성하지만, 이 층은 종단 부분을 적절하게 처리하지 않으면 전기 연결을 방해할 수도 있습니다.
- 열팽창 — 알루미늄은 온도 변화에 따라 구리보다 더 많이 팽창하고 수축하는데, 이는 엔지니어가 장경간 가공선 설계에서 설명하는 요소입니다.
- 연성(어닐링된 형태) — 부드러운 알루미늄 와이어는 파손되지 않고 반복적으로 구부러지고 성형될 수 있으므로 권선 및 성형 응용 분야에 적합합니다.
- 비용 안정성 — 알루미늄은 일반적으로 구리보다 더 풍부하고 가격 변동성이 낮으며 이는 대규모 조달 결정의 요소입니다.
연질 알루미늄 와이어 용도 및 응용
연질(어닐링) 알루미늄 와이어의 유연성으로 인해 설치 또는 제조 중 굽힘, 권선 또는 성형과 관련된 응용 분야에 매우 적합합니다.
- 전기 커넥터 및 종단 - 와이어가 균열 없이 러그 또는 연결 지점 주위에 형성되어야 하는 경우.
- 권선 응용 - 변압기 코일, 모터 권선 및 와이어가 코어 주위에 단단히 감겨 있는 유사한 용도.
- 유연하고 편조된 케이블 - 기기 코드 또는 유연한 도관과 같이 설치 또는 서비스 중에 반복적으로 구부려야 하는 연선.
- 본딩 및 접지선 - 와이어가 장애물 주위로 라우팅되고 불규칙한 경로를 따라야 하는 애플리케이션.
- 일반 전기 애플리케이션 — 설치 중 유연성이 노동 시간을 줄여주는 건물 배선, 기기 제조 및 산업 제어 패널.
알루미늄 와이어 게이지 차트
| AWG 크기 | 직경(mm) | 일반적인 사용 |
|---|---|---|
| 6AWG | 4.11mm | 주거서비스 출입구, 서브패널 |
| 10AWG | 2.59mm | 분기 회로, 대형 기기 |
| 14AWG | 1.63mm | 경량 배선, 제어 회로 |
| 18AWG | 1.02mm | 저전압 신호 및 제어 배선 |
대략적인 직경과 일반적인 용도를 갖춘 일반 AWG 와이어 게이지입니다.
알루미늄의 전도성은 구리보다 낮기 때문에 알루미늄 와이어는 일반적으로 동일한 전류 전달 용량을 위해 필요한 구리 와이어보다 1~2 게이지 숫자 더 큰 크기로 지정됩니다. 이는 원래 구리 크기의 설계에서 알루미늄을 대체할 때 고려해야 할 주요 사양 차이입니다.
