Распространенное недоразумение
Широко распространено представление о том, что электрическое оборудование, использующее алюминиевые токопроводы, всегда должно быть более громоздким, чем точно такое же оборудование, использующее медные токопроводы. Хотя реальные проводники в оборудовании при использовании алюминия действительно будут крупнее, в большинстве случаев, корпус оборудования будет иметь тот же самый размер, независимо от того, используются медные или алюминиевые проводники.
Это имеет место для распределительных щитов и панелей, и для большинства трансформаторов сухого типа. А вот размеры трансформаторов с масляным наполнением, при использовании алюминиевых проводников в обмотках обычно на 2-5% превышают размеры трансформаторов с медными обмотками.
Влияние на увеличение размера электрического оборудования при использовании алюминиевых проводников по сравнению с медными проводниками, хорошо видно на примере шинопроводов. Поскольку проводник тока в шинопроводе является основным электрическим компонентом, то различие размера в данном случае будет более очевидным.
Шинопровод внутри ячейки выключателя
Например, шина GE имеет толщину 114 мм (4.5 дюйма), но ширина ее зависит от мощности. Для шины, рассчитанной на ток 1000 А, алюминиевый токопровод будет примерно на 22% шире, чем медный, а для шины на 4000 А разница увеличится еще больше, и составит почти 27%. Несмотря на то, что алюминиевые шины имеют явно большие размеры, чем медные, более выражено различие в весе, и здесь выигрывает алюминий.
В трехфазной шине указанного размера с четырьмя проводниками, рассчитанной на 1000 A, медь будет на 50% тяжелее алюминия, а если шина рассчитана на 4000 А, то разница увеличивается уже до 75%. Различие в весе может оказаться значительным фактором, как для проектировщика, так и для того, кто будет устанавливать оборудование.
Например, секция медной шины для 1000 А, имеющей длину 3 метра, весит примерно 236 кг, в то время как точно такой же шинопровод, выполненный из алюминия, весит только 136 кг. При выборе материала шины, следует учитывать привлечение по контракту исполнителей для монтажа, и конструкцию для механической поддержки оборудования.
Различие в весе элементов оборудования при использовании алюминиевых или медных проводников существует для всех типов оборудования. Но для распределительных щитов процент различия в весе будет, в значительной мере, зависеть от количества выключателей, установленных в секции. Чем больше установлено выключателей, тем меньше будет различие в весе, создаваемое шинопроводами.
Однако если принимать в учет только вес стального корпуса и шин, то секции распределительных шкафов, использующие медь, будут тяжелее, чем такие же секции, в которых применяется алюминий. Разница в весе колеблется от 20% для секций на 1000 А, до 29% для секций на 4000 А.
Низковольтное коммутационное оборудование с медными шинами
Различие в размерах трансформаторов сухого типа, применяемых в распределительных щитах, при использовании медных или алюминиевых проводников в обмотках обычно не слишком заметно. Но, как и сами распределительные щиты, они различаются по весу. Эта разница может варьироваться от 18% для трансформаторов мощностью 45 кВА, до 22% для трансформаторов 75 кВА.
Другими словами, трансформатор на 75 кВА, в котором используется медная обмотка, весит на 59 кг больше аналогичного трансформатора с алюминиевыми обмотками.
При рассмотрении разницы между применением медных и алюминиевых проводников в электрическом оборудовании, размер учитывать нужно, но для большинства типов оборудования главной характеристикой является не размер. Хотя вес оборудования обычно не бросается в глаза, но он может создать большое различие трудозатрат и материалов, требуемых для установки и поддержания оборудования.
