Како изабрати ЦЦА жицу за електричне каблове и проводе

Шта је ЦЦА жица? Композиција, електрична ефикасност и кључни компромиси

Структура од бакра: Дебљина слоја, интегритет везивања и ИАЦС проводност (60-70% чистог бакра)

Алуминијум или ЦЦА жица у основи има алуминијумско средиште покривено танким бакарним премазом који чини око 10 до 15 посто укупног поперечног пресека. Идеја иза ове комбинације је једноставна. Покушава да добије најбоље од оба света. Лаган и приступачан алуминијум плус добра проводљивост бакра на површини. Али постоји и улов. Ако веза између ових метала није довољно јака, на интерфејсу могу се формирати мали празнини. Ови празнини имају тенденцију да се оксидирају током времена и могу повећати електрични отпор чак за 55% у поређењу са обичним бакарним жицама. Када погледамо бројке стварних перформанси, ЦЦА обично достиже око 60 до 70% онога што се зове Међународни стандард за проводљивост за нагреван бакар, јер алуминијум једноставно не води електричну енергију као бакар током целог свога запремина. Због ове мање проводности, инжењери морају да користе дебљи жице када раде са ЦЦА како би се носили са истом количином струје као бакар. Овај захтев у великој мери укида већину предности тежине и трошкова материјала које су ЦЦА учиниле атрактивним на првом месту.

Термичка ограничења: отпорно грејање, аманпацитетски рејтинг и утицај на капацитет континуираног оптерећења

Повећани отпор ЦЦА доводи до значајнијег загревања Џоула приликом превоза електричних оптерећења. Када температуре околине достигну око 30 степени Целзијуса, Национални електрични закон захтева да се струјни капацитет ових проводника смањи за око 15 до 20 посто у поређењу са сличним бакарним жицама. Ова прилагођавање помаже да се спречи прегревање изолације и површина преко безбедних граница. За редовне клонске кола, то значи око четвртине до трећине мање континуираног капацитета за употребу. Ако системи стално раде изнад 70% њиховог максималног броја, алуминијум има тенденцију да се омекчи кроз процес који се зове одгајање. Ово ослабљење утиче на чврстоћу језгра проводника и може оштетити везе на завршцима. Проблем се погоршава у уским просторима где топлота једноставно не може правилно да изађе. Како се ови материјали разлагају током месеци и година, они стварају опасне вруће тачке широм инсталација, што на крају угрожава и стандарде безбедности и поуздану перформансу електричних система.

Где ЦЦА жица недостаје у апликацијама енергије

Постање POE: пад напона, топлотна пробијања и неисправност са ИЕЕЕ 802.3бТ класе 5/6 испоруке енергије

CCA жица једноставно не функционише добро са данашњим системом Power over Ethernet (PoE), посебно онима који прате стандарде IEEE 802.3bt за класе 5 и 6 који могу да испоруче до 90 вата. Проблем се свезује са нивоима отпора који су око 55 до 60 посто виши од онога што нам је потребно. То ствара озбиљне падене напона дужином кабела, што чини немогућом одржавање стабилног 48-57 волта ЦЦ потребног за уређаје на другом крају. Оно што се догоди следеће је такође прилично лоше. Више отпора ствара топлоту, што чини ствари још горе јер топлији каблови отпорују још више, стварајући овај порочни круг у којем температуре расту опасно високо. Ова питања су у супротности са правилама безбедности члана 800 НЕЦ-а, као и са ИЕЕЕ спецификацијама. Опрема може потпуно престати да ради, важни подаци могу бити оштећени, или у најгорем случају, компоненте претрпе трајну штету када не добијају довољно енергије.

Дуги пролази и колови велике струје: Превазилажење НЕЦ-а 3% прага пада напона и члана 310.15 (Б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б) (б

Каблови дужи од 50 метара често гурају ЦЦА преко НЕЦ-овог 3% ограничења пада напона за оквире грана. То ствара проблеме као што су неефикасно функционисање опреме, рани неуспехи у осетљивој електроници и све врсте проблема са перформансима. На нивоима струје изнад 10 ампера, ЦЦА треба озбиљно смањење ампацтице према НЕЦ 310.15 ((Б) ((1). Зашто? -Не знам. Зато што алуминијум не може да се носи са топлотом као бакар. Точка топљења је око 660 степени Целзијуса у поређењу са 1085 степени што је много веће за бакар. Покушавање да се ово поправи прекомерном величином проводника у основи поништава било какву уштеду трошкова од коришћења ЦЦА. Истински подаци такође говоре другу причу. Инсталације са ЦЦА имају тенденцију да имају око 40% више инцидента топлотних стреса у поређењу са обичним бакарним жицама. И када се ови стресни догађаји дешавају у уским проводним просторима, стварају стварну опасност од пожара коју нико не жели.

Ризици за безбедност и у складу са неправилно примењеним ЦЦА жицом

Оксидација на завршцима, хладан проток под притиском и грешке у поузданости везе НЕЦ 110.14 (А)

Када се алуминијумско језгро унутар CCA жице изложи на тачкама за повезивање, почиње да се оксидира прилично брзо. Ово ствара слој алуминијум оксида који има високу отпорност и може подићи локалну температуру за око 30%. Оно што се догоди следеће је још горе за проблеме поузданости. Када се ти завршни вијаци током времена константно притискају, алуминијум заправо излива хладно из контактних подручја, чиме се везе постепено олабављају. Ово крши захтеве кода као што је НЕЦ 110.14 ((А) који одређују сигурне, слабе резистентне зглобове за трајне инсталације. Топла настала кроз овај процес доводи до гребе лука и разбија изолационе материјале, нешто што често видимо у истраживањима НФПА 921 о узроцима пожара. За кола која управљају више од 20 ампера, проблеми са ЦЦА жицама се појављују око пет пута брже у поређењу са обичним бакарним жицама. И ово је оно што га чини опасним - ови неуспјехи се често развијају тихо, не показујући очигледне знаке током нормалних прегледа док се не деси озбиљна штета.

Кључни механизми неуспеха укључују:

• Галваничка корозија на бакарним алуминијумским интерфејсима
• Деформација у пролазу под сталним притиском
• Повећани отпор на контакт , повећава се преко 25% након понављаног топлотног циклуса

Правилно ублажавање захтева антиоксидантне једињења и контролу вртења, посебно наведене за алуминијумске проводнике - мере које се ретко примењују у пракси са ЦЦА жицом.

Како одговорно изабрати ЦЦА жицу: прихватљивост апликације, сертификације и анализа укупних трошкова

Валидни случајеви употребе: Контролно жице, трансформатори и помоћни кола мале снаге - не проводници ограђених кола

ЦЦА жица се може користити одговорно у апликацијама са малом енергијом и малом струјом у којима су ограничења топлотне и пад напона минимална. То укључује:

• Уређивање за управљање релејима, сензорима и ПЛЦ И/О
• Завртања трансформатора
• Помоћна кола која раде испод 20А и 30% континуиране оптерећења

CCA жице не би требало да уђу у кола која напајају утичнице, светла или било која стандардна електрична оптерећења око зграде. Национални електрични закон, посебно члана 310, забрањује његову употребу у колама од 15 до 20 ампера јер су постојали стварни проблеми са прегревањем ствари, флуктуацијама напона и неуспехом веза током времена. Када је реч о ситуацијама у којима је ЦЦА дозвољено, инжењери морају да провере да напон не пада више од 3% дуж линије. Они такође морају да се увере да све везе испуњавају стандарде из НЕЦ 110.14 ((А). Ове спецификације су прилично тешке за погођење без посебне опреме и одговарајуће технике инсталације са којима већина извођача не познаје.

Проверка сертификације: UL 44, UL 83 и CSA C22.2 No. 77 - зашто је списак важнији од ознаке

Сертификација треће стране је неопходна - "не опционална" - за било ког ЦЦА диригената. Увек проверите активну листинг у односу на признате стандарде:

Упис у UL Online Certifications Directory потврђује независну валидацију - за разлику од непроверених етикета произвођача. Не-наведени ЦЦА пролази тест адхезије АСТМ Б566 седам пута чешће од сертификованог производа, што директно повећава ризик од оксидације на завршетку. Пре одређивања или инсталирања, потврдите да се тачан број сертификације поклапа са активним, објављеним листирањем.