アルミニウム ケーブルと銅線ケーブル: 指定者と購入者のための実践的なガイド

アルミニウム ケーブルと銅ケーブルのどちらを選択するかは、見積書では簡単そうに見えますが、牽引作業員が待機しているケーブル トレイの前に立った瞬間に、より興味深い質問になります。どちらの導体も電流をある点から別の点に移動させますが、重量、曲げ半径、端子ハードウェア、湿度、予算が部屋に入ると、動作は大きく異なります。両方のタイプを 15 年以上製造してきた後、私たちはプロジェクトが順調に進むのを見てきましたが、他のメーカーがヘッドラインの価格比較には決して現れない詳細でつまずいているのを見てきました。

このガイドは、設計エンジニア、調達チーム、請負業者、施設管理者など、実際にケーブル スケジュールを承認する人々を対象に書かれています。物理学、資金、実際の設置の問題を検討し、最後に仕様を承認する前に使用できるチェックリストを作成します。

短い答え: どちらの指揮者も一般的に優れているわけではない

銅はアルミニウムよりも電気を通しやすく、室温では約 35 MS/m に対して 58 MS/m です。同じ電流を流すには、アルミニウム導体の断面積が銅の導体の約 1.5 ～ 1.6 倍必要になります。その代わりに、アルミニウムは劇的に軽くなり、通電容量あたりのコストが大幅に安くなります。

この 1 つのトレードオフで、現場で見られるもののほとんどが説明されます。長距離の配電、ユーティリティフィーダー、および大型の固定設備はアルミニウムを使用する傾向があります。パネル配線、制御回路、混雑した工場室など、移動したり再終端されるものは銅線のままであることがよくあります。通常、正しい答えは金属自体には依存せず、ケーブルが今後 30 年間どこに置かれるかによって決まります。

導電率、電流容量、サイズ: 重要な数値

価格を比較する前に、2 つの素材を並べて比較すると役立ちます。以下の表は、プロジェクトを決定することが最も多いプロパティをまとめたものです。電流容量の数値は、設置方法、周囲温度、グループ化、および使用する規格によって異なるため、経験則ではなく、関連するコード表と照らし合わせて必ず確認してください。

実際の解釈は簡単です。アルミニウムは銅の安価な代替品ではなく、工学的に異なる選択です。指揮者のサイズが大きすぎるのは正常であり、予想されることであり、それを考慮に入れると、比較は公平になります。

コストと重量: アルミニウムが静かに勝つところ

銅の価格は急速に変動するため、入札段階では手頃な価格に見えたフィーダーも、ケーブルが納入される頃には大きく変わっている可能性があります。アルミニウムは一般に揮発性が低く、容量アンペア当たりの価格が安いため、電力会社や大規模な産業プロジェクトで数十年にわたってアルミニウムが使用されてきました。配線の長さが数百メートルで、ケーブルが溝やラックに設置されている場合、節約できる量はわずかではありません。

体重は人々が予想している以上に重要です。ケーブルが軽いということは、サポートの数が減り、引っ張り張力が低くなり、リールが小さくなり、ドラムが軽くなり、現場の人員が減ることを意味します。長い垂直のライザーや屋根に取り付けられたランでは、その違いによってルートが実行可能かどうかが決まることがあります。この商業的側面については、次の記事で詳しく説明しました。 銅価格が変動してもケーブル予算を保護する 、この比較と合わせて読む価値があります。

もちろんカウンターウェイトも付いています。大きなアルミニウム導体はトレイ内でより多くのスペースを占有し、より大きな曲げ半径が必要となり、より注意深い支持間隔が必要になります。混雑した改修では、その余分な嵩のコストが金属の節約よりも高くなる可能性があります。

銅が依然としてその地位を獲得している場所

銅がデフォルトのままであるのには理由がありますが、それはノスタルジーではありません。通常、お客様にそのまま使用するようアドバイスするのは次のような状況です。

• 家庭用、商業用、照明用の回路では断面積が小さく、アルミニウムには実質的なコスト上の利点がなく、取り扱いが困難です。
• ケーブルがきつく曲がるパネルおよび制御配線は、頻繁に終端し、混雑したエンクロージャを通過します。
• 溶接リード、ポータブル機器、フェストゥーン システムなどの柔軟で動く用途。
• 計器、コンピュータ、および信号ケーブルでは、金属コストよりも安定した接触抵抗と信頼性の高いシールドが重要です。
• 特大のアルミニウム導体を設置するスペースがまったく存在しない、狭いライザー内の火災警報および緊急回路。

つまり、スペース、柔軟性、終端密度に制約がある場合には、銅線がより良いツールとなります。長さ、重量、予算に制約がある場合には、アルミニウムがより良いツールです。

酸化、クリープ、切断: アルミニウム プロジェクトが実際に失敗する場合

私たちが尋ねられるほとんどすべてのアルミニウムの問題は、導体の問題ではなく終端の問題であることが判明します。アルミニウムは空気にさらされると数分以内に強靭な酸化物層を形成しますが、その層は導電性が低くなります。また、金属は持続的なクランプ圧力の下でゆっくりとクリープするため、試運転時に固かった接合部が数か月の熱サイクル後に緩む可能性があります。

この修正はよく知られていますが、一貫して実行した場合にのみ効果を発揮します。酸化物をブラシで取り除き、すぐに適切な抗酸化化合物を塗布します。銅への移行が避けられない場合は、アルミニウム定格のラグとコネクタ、またはバイメタル コネクタを使用してください。校正されたレンチを使用してメーカーの数値に従ってトルクを与え、最初の負荷サイクル後に再度トルクを与えます。湿った雰囲気や塩気のある雰囲気では、裸のアルミニウムを銅から遠ざけてください。導体が故障するずっと前に電気腐食が接合部に発生する可能性があります。

銅には、硫黄が豊富な環境では加工硬化し、酸化し、重いという独自の弱点がありますが、その終端動作はより寛容であるため、電気技師は短くて面倒な接続に銅を好むことがよくあります。

導体をアプリケーションに適合させる

以下の表は、プロジェクトの初期のディスカッションで使用するショートカット バージョンです。これは出発点であり、設計計算に代わるものではありません。

弊社独自の製品ではどのように見えるか

当社は両方の導体ファミリーを宜興で製造しているため、お客様に 1 つの金属を押し付けることはほとんどありません。私たちの アルミニウム ワイヤおよびケーブルの製品ラインナップ 単芯建築用電線から装甲中電圧フィーダまでをカバーしており、通常、長期にわたるプロジェクトが最終的に終了する場所です。

配光および建築工事では、BLV シングルコア シリーズが一般的な出発点であり、パネル フィードおよびサービス エントリ用に撚りアルミニウムを使用します。

BLV 単心 PVC 絶縁アルミニウム電線 配光および建物配線用のこの PVC 絶縁アルミニウム単芯ワイヤには、16 ～ 70 mm² のサイズと複数の色があります。 製品を見る→

げっ歯類や機械的損傷が現実的なリスクとなる埋設およびダクトフィーダーの場合、YJLV22 スチールテープ外装アルミニウム ケーブルが当社のラインでよく選ばれます。

YJLV22 スチールテープ外装アルミニウム電源ケーブル げっ歯類や機械的損傷にさらされる埋設およびダクトフィーダの場合、この 0.6/1 kV XLPE 絶縁アルミニウム ケーブルは、直接埋設用の 2 層亜鉛メッキ鋼テープ外装を追加します。 製品を見る→

また、もう少し広い電圧ヘッドルームが必要な場合や、強い日差しの当たる屋外に設置する必要がある場合には、耐紫外線性 PE シースを備えた 7 kV アルミニウム XLPE ケーブルの方が、標準の PVC シース製品よりも適合する傾向があります。

YJLY 耐紫外線 8.7/10 kV アルミニウム ケーブル より大きな電圧ヘッドルームと耐太陽光性が必要な屋外配電用に、この XLPE 絶縁アルミニウム ケーブルは、オーバーヘッドまたはトレイの設置に耐紫外線性 PE シースを使用しています。 製品を見る→

より高い電圧の場合、当社の太い鋼線外装の 26 kV ～ 35 kV アルミニウム ケーブルは、引張重量と機械的保護の両方が重要となる変電所および幹線業務をカバーします。

仕様を承認する前の実践的なチェックリスト

1. 将来の負荷増加を含む実際の連続電流を確認し、グループ化、周囲温度、設置方法に正しいディレーティング係数を適用します。
2. 端末のハードウェアを早めに確認してください。開閉装置が銅製ラグのみを受け入れる場合、アダプタと労力でアルミニウムの節約が失われる可能性があります。
3. メートルあたりの価格ではなく、総設置コストを比較してください。サポート、牽引装置、大型導管、接合および再トルク時間が含まれます。
4. アルミニウムの断面が大きくなると計算が変わるため、実際の配線の長さにわたる電圧降下を確認してください。
5. プロジェクトに必要な規格と認証を確認し、提供される製品がその範囲で認証されていることを確認してください。
6. サーマルサイクリングを計画します。設置を保守する人は、最初の数か月間負荷がかかった後、アルミニウムの接合部をチェックする必要があることを知っておく必要があります。

製造現場でよく聞かれる質問

アルミニウムケーブルは銅線機器に直接接続できますか?

ほとんどの場合、裸から裸ではありません。バイメタルトランジションまたは両方の金属に対応するコネクタを使用し、接合部を乾いた状態に保ちます。湿気の多い空気や沿岸の空気に直接接触すると、電解腐食が始まります。

アルミニウムケーブルは銅ケーブルと同じくらい長持ちしますか?

はい、正しい断面で指定され、正しいサポートで取り付けられ、適切に終端されていれば可能です。人々が覚えている失敗は、ほとんどの場合、指揮者の失敗ではなく、関節の失敗です。

アルミニウムは屋内配線に使用できますか?

多くの管轄区域における大規模なフィーダーおよび固定配布の場合は、はい、地域の条例に従います。小規模な分岐回路や家庭内配線の場合、通常は銅線が賢明であり、場合によっては唯一許可される選択肢でもあります。

アルミニウム ケーブルと銅線ケーブルのどちらを選択するかは、勝ち取るための議論ではなく、仕事に合わせて決定する必要があります。稼働期間が長く、予算が限られており、設置が固定されている場合には、通常、アルミニウムがその場所を獲得します。スペースが狭く、終端が多く、ケーブルを移動する必要がある場合は、銅線がより安全です。実際のプロジェクトのほとんどは最終的に両方を使用することになりますが、これはまったく普通のことです。

特定のルートで両者を比較検討する場合は、電流、長さ、設置条件、ターミナルの詳細をご持参ください。どの車掌をそのトレイに入れるかを正直にお伝えします。