¿Qué metales se usan generalmente en alambres / cables eléctricos?

Esta es una muy buena pregunta. En general, el cableado en su hogar y en los dispositivos es cobre puro (o al menos 99.9% puro, debido a dificultades de purificación). Entonces, ya sean cargadores de teléfono o micrófonos, todo sigue siendo cobre. Sin embargo, sentirá una diferencia en las propiedades físicas de los cables debido al tipo de aislamiento y a qué tan trenzado está el cobre.

¿Pero cuándo se usan otros metales para conducir la electricidad?

Oro
El oro es un conductor peor que el cobre y la plata (y más caro), pero resiste la oxidación mucho mejor. Como resultado, el oro se utiliza para platear conectores, cuya conexión puede degradarse si la superficie se oxida.

El alambre de oro también se usa en chips para unir las interconexiones entre el silicio y el paquete de chips. El oro se usa ya que resiste la oxidación cuando se une. El cobre también se puede usar, pero debería hacerse en una atmósfera inerte como el nitrógeno.

Plata
Como mencionó, la plata tiene una conductividad más alta que el cobre, pero no se usa ampliamente debido a su costo. Pero tiene algunos usos de nicho donde se desea una resistencia extremadamente baja, como en instrumentos científicos sensibles; criogenia (donde es deseable tener un calor mínimo generado en los cables); y también en contactos eléctricos en interruptores, donde la suavidad de la plata y el óxido de plata relativamente bueno lo convierten en una buena opción para conexiones de metal a metal

Aluminio / aluminio
El aluminio conduce menos bien en comparación con el cobre: para un tamaño dado de cable, el cobre se comportará mejor; pero debido a que el aluminio en realidad tiene una mejor relación peso-conductividad, el cable de aluminio con la misma conductividad que el cable de cobre sería físicamente más grueso, pero aún así sería más liviano y probablemente también más barato.

Debido a esto, muchas líneas eléctricas aéreas están hechas de aluminio: el menor peso es un beneficio y el tamaño físico no es un problema.

Parte del cableado de la aeronave está hecho de aluminio para ahorrar peso; al igual que algunos devanados de motor donde el peso es importante.

El aluminio también se encuentra a veces en el cableado doméstico antiguo de los años 60 o 70 durante una escasez de cobre que provocó un aumento de los precios del cobre.

Tungsteno
El tungsteno se usa cuando realmente desea que el cable tenga resistencia y que no se derrita incluso cuando está al rojo vivo, como es el caso de las lámparas incandescentes.

Aleaciones
Hay muchas aleaciones diferentes utilizadas en conductores eléctricos. Aquí hay unos ejemplos:
– El alambre de níquel-cromo (nicromo), como el tungsteno, puede sobrevivir a altas temperaturas, y es deseable una mayor resistencia. Al ser más barato que el tungsteno, se usa en los cables del calentador, donde el cable no necesita calentarse.
– La soldadura, que es una aleación de estaño y plomo, u otras mezclas de metales en el caso de la soldadura sin plomo, se usa para unir componentes eléctricos a almohadillas de cobre en PCB. La baja temperatura de fusión del estaño-plomo lo hace adecuado para esta tarea.
– El alambre criogénico a menudo es bronce fosforoso (cobre, estaño, fósforo), donde la resistencia de esta aleación no cambia mucho a temperaturas muy bajas.

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El cobre se usa comúnmente en alambres y cables debido a su excelente conductividad eléctrica. Sin embargo, las casas que se construyeron en los años 70 u 80 a menudo tienen cables de aluminio. Esto se debe a que el cobre era muy caro en esos días. Sin embargo, si se toman en cuenta los pilones de alto voltaje, generalmente usan cables de aluminio. Si bien la conductividad eléctrica del aluminio es menor que la del cobre, es más ligera y delgada. Los alambres de acero también se usan muy comúnmente para puentes colgantes.

Pero además de estos metales comunes, existen otros metales, como el oro, la plata, el tungsteno e incluso las aleaciones, según la aplicación. Cada uno de estos metales tiene sus pros y sus contras, y es la aplicación con respecto a la cual se selecciona el metal. Por ejemplo, el oro se usa generalmente para el chapado de conectores. Si bien la conductividad del oro está muy por debajo del cobre y también es muy costosa, hace un excelente trabajo al resistir la oxidación. Como la oxidación puede degradar severamente las conexiones, el oro es una buena opción para conectar conectores.

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Naveen

Los metales se usan en el cableado eléctrico porque los metales conducen la electricidad. Un buen conductor de electricidad tendrá una pérdida mínima de energía durante la transmisión de energía eléctrica.

Además, muchos de los metales son dúctiles (pueden estirarse en alambres delgados sin romperse) y maleables (pueden golpearse en láminas delgadas sin romperse). La ductilidad hace que los metales sean bastante económicos en su uso como medio de transmisión eléctrica porque los cables muy delgados significan un menor uso de metales y menores costos.

Luego, la elección se reduce al costo por unidad de longitud del metal utilizado: el aluminio y el cobre muestran un muy buen equilibrio de costo por unidad de longitud y baja resistencia eléctrica (es decir, menos energía perdida durante la transmisión). Otros metales baratos como el plomo y el estaño pueden derretirse más fácilmente y, por lo tanto, interrumpir la transmisión si hay calefacción local. Otros metales baratos como el hierro pueden volverse quebradizos si la temperatura baja a alrededor de 0 grados. C, y tal vez los cables se rompan.

Como resultado, el aluminio y el cobre también pueden manejar transmisiones de mayor voltaje. Para las líneas aéreas de transmisión de alto voltaje, se utilizan cables de aluminio reforzados con acero o fibra de carbono / vidrio.

Hay metales más caros como plata, oro y platino que también son excelentes conductores de electricidad. Sin embargo, son demasiado caros para ser económicos en aplicaciones de transmisión a larga distancia. Para distancias muy cortas, (por ejemplo, en una placa de circuito) se pueden utilizar conductores de oro.

S.Sreeram Naik

Cable diseñado para cableado interno en paneles de control de interruptores, relés e instrumentación de aparamenta eléctrica y para fines tales como electrodomésticos fijos, estáticos, conectores internos en equipos rectificadores, arrancadores de motores y controladores.
Cables de PVC de 70 ° C adecuados para el cableado general en armarios de control, paneles y aparamenta.
Cables de PVC FR 70 ° C adecuados para el cableado ambiental en gabinetes de control, paneles y aparamenta de potencia para una mayor seguridad.
Cables HR PVC de 70 ° C adecuados para cableado de mayor ambiente en armarios de control, paneles y aparamenta de alimentación.
Cables HR FR PVC de 85 ° C adecuados para un cableado de mayor ambiente en armarios de control, paneles y aparamenta de potencia y mayor seguridad.
Los cables de PVC FR-LSH son adecuados para el cableado en lugares públicos como escuelas, hospitales, teatros, etc. También son adecuados para áreas propensas a incendios en industrias e infraestructura comercial.
Cables HFFR, adecuados para cableado crítico y denso para la máxima seguridad del público como escuelas, hospitales, teatros, etc. Estos también son adecuados para áreas propensas a incendios.

Aprobaciones: IS 694 marcado, FIA / TAC
Conductor: cobre recocido de grado electrolítico
Voltaje: hasta 1100V inclusive
Embalaje: embalaje estándar de 100 mtr. en bobina Mayor longitud disponible bajo pedido

Rahul Sutraj

Los cables y alambres son para uso residencial, comercial, industrial y de datos y comunicación. Los metales que generalmente se usan en alambres y cables eléctricos son los siguientes:

• Cobre

• aluminio

• Fibra óptica

• Categoría 5 y 6

• coaxial

Naveen

El conductor es un medio físico para transportar energía eléctrica de un lugar a otro. Es un componente importante de los sistemas de transmisión y distribución eléctrica aérea y subterránea. La elección del conductor depende del costo y la eficiencia. Un conductor ideal tiene las siguientes características.

Tiene la máxima conductividad eléctrica.
Tiene alta resistencia a la tracción para que pueda soportar tensiones mecánicas.
Tiene la menor gravedad específica, es decir, peso / unidad de volumen.
Tiene el menor costo sin sacrificar otros factores.

Cables aéreos o cables domésticos.

Los materiales conductores más utilizados para líneas aéreas son

Cobre
Aluminio
Aluminio con núcleo de acero
Acero galvanizado
Cobre cadmio

La elección de un material en particular dependerá del costo, las propiedades eléctricas y mecánicas requeridas y las condiciones locales.

Los conductores para líneas aéreas siempre están desnudos. Generalmente utilizamos conductores de aluminio con núcleo de acero para obtener una línea más ligera y económica.

AAC (Todo conductor de aluminio)

Tiene menor resistencia y más holgura por longitud de tramo que cualquier otra categoría.
Por lo tanto, se utiliza para un tramo menor, es decir, es aplicable a nivel de distribución
Tiene una conductividad ligeramente mejor a voltajes más bajos que ACSR, es decir, a nivel de distribución
El costo de ACSR es igual a AAC.

ACAR (conductor de aluminio, refuerzo de aluminio)

Es más barato que AAAC pero favorable a la corrosión.
Es lo más expansivo.

AAAC (Conductor de aleación de aluminio)

Tiene la misma construcción que AAC, excepto la aleación.
Su resistencia es igual a la ACSR pero debido a la ausencia de acero es de peso ligero.
La presencia de formación de aleaciones lo hace costoso.
Debido a una resistencia a la tracción más fuerte que la AAC, se usa para tramos más largos.
Se puede utilizar en el nivel de distribución, es decir, cruce de ríos.
Tiene menor hundimiento que AAC.
La diferencia entre ACSR y AAAC es el peso. Al ser más liviano, se usa en la transmisión y subtransmisión donde se requiere una estructura de soporte más liviana, como montañas, pantanos, etc.

ACSR (Conductor de aluminio reforzado con acero)

Se utiliza para tramos más largos manteniendo el pandeo mínimo.
Puede consistir en 7 o 19 hilos de acero rodeados por hilos de aluminio concéntricamente. El número de hilos se muestra por x / y / z, donde ‘x’ es el número de hilos de aluminio, ‘y’ es el número de hilos de acero y ‘z’ es el diámetro de cada hilo.
Los hilos proporcionan flexibilidad, evitan roturas y minimizan el efecto de la piel.
El número de hilos depende de la aplicación, pueden ser 7, 19, 37, 61, 91 o más.
Si las hebras Al y St están separadas por un relleno como papel, este tipo de ACSR se usa en líneas EHV y se denomina ACSR expandido.
El ACSR expandido tiene un diámetro mayor y, por lo tanto, pérdidas de corona más bajas.

IACS (soporte internacional de cobre recocido)

Es 100% puro conductor y es estándar para referencia

Cables

En el cable, generalmente se utilizan conductores de cobre o aluminio estañado y generalmente están trenzados para proporcionar flexibilidad al cable.

Para transmitir corriente eléctrica con la menor cantidad de pérdidas posible, un conductor de cable debe ser de baja resistividad (o alta conductividad). Hay dos materiales principales conductores de cables utilizados en la práctica, cobre y aluminio, debido a sus características de baja resistividad, junto con su costo relativamente bajo. La plata tiene mejores características de resistividad que el cobre y el aluminio, pero al ser un metal precioso, es demasiado costoso.

Cobre

La resistividad del cobre es del orden de 1.7 – 1.8Ω mm 2 / m . El cobre es un material más denso que el aluminio y tiene un punto de fusión más alto, por lo tanto, tiene un mejor rendimiento en condiciones de cortocircuito y es mecánicamente más fuerte. Sin embargo, la alta densidad del cobre lo hace menos flexible que el aluminio. Los conductores de cobre también deben ser muy puros, y pequeñas trazas de impurezas (por ejemplo, fósforo) pueden afectar significativamente la conductividad.

El cobre generalmente se usa más comúnmente en plantas industriales, estaciones generadoras y equipos portátiles debido a sus propiedades mecánicas. Además, se utiliza en aplicaciones donde abundan las restricciones de espacio, por ejemplo, plataformas y aviones en alta mar.

Aluminio

La resistividad del aluminio es de alrededor de 2.8 Ω mm 2 / m , lo que lo hace aproximadamente un 60% menos conductor que el cobre. Por lo tanto, los conductores de aluminio deben ser sobredimensionados por un factor de 1.6 para tener la resistencia equivalente de los conductores de cobre. Sin embargo, el aluminio también es 50% más ligero en masa que el cobre, por lo que tiene una ventaja de peso. Además, es más maleable y flexible que el cobre.

El aluminio es inherentemente resistente a la corrosión debido a la delgada capa de óxido que se forma cuando el aluminio se expone al aire. El aluminio también funciona mejor que el cobre en ambientes cargados de azufre (en términos de resistencia a la corrosión).

El aluminio se usa típicamente para líneas aéreas aéreas debido a su peso ligero y alta conductividad. También se usa en aplicaciones donde las restricciones de espacio no son un factor importante, por ejemplo, cables subterráneos

Rahul Sutraj

La mayoría de las veces se usa cobre debido a que tiene muy buena conductividad.

Aunque realmente depende. Si retira un enchufe (al menos en el Reino Unido), encontrará un cable de cobre debajo de un aislamiento de plástico, pero cosas como un cable de superficie de TV (coaxial) pueden tener aluminio en su interior.

Los metales preciosos se usan en ciertas cosas como el oro en un diodo de Germainium. El oro es un conductor fantástico con algunas propiedades que otros metales no comparten, por ejemplo, el oro se puede aplicar por diversos medios a las superficies de las placas para una excelente conductividad, como en una placa de circuito.

Se puede “extender” por lo que es casi un átomo delgado para telescopios.

Un inconveniente de usar oro es el gasto. El cobre es mucho más barato para el plomo que el oro.

Yuan Gao

Yuan cubrió bien el tema en general, pero con respecto al conductor de cobre estándar utilizado en el cableado general, algunas aclaraciones y notas adicionales:

A. En su mayor parte, este cobre es ETP (Cobre Electrolítico Tough Pitch) refinado a un mínimo. Contenido de Cu de 99.90% (generalmente mejor hoy) pero este es un estándar común. Los productores de mayor volumen de cobre ETP producen este grado de cobre con una adición de 100 a 450 ppm de oxígeno que oxida las impurezas disueltas de otros metales para aumentar la conductividad eléctrica del conductor. Este cable también se utiliza como cable magnético en motores y generadores.

B. Hay grados de cobre libre de oxígeno producido por un método diferente, que es un poco más costoso y la pureza puede ser mayor (99.95% min o más) para negar el efecto negativo de los metales de impurezas en la conductividad eléctrica. Estos pueden ser sustituidos por ETP si la conductividad cumple con los estándares, pero no es típica debido al costo.
Algunos cables de los altavoces se producen a partir de cobre libre de oxígeno y de alta pureza a un precio muy alto que asegura un sonido mejorado de los altavoces con cable.

C. Hace veinte años y antes, el cable de cobre cadmio (1% Cd) se usaba en aplicaciones donde la torsión, la vibración y la flexión podrían causar que el ETP normal se rompiera después de un tiempo … las aplicaciones típicas en los EE. UU. Eran cables telefónicos (esos viejos y retorcidos), cable de altavoz y conductores en mantas eléctricas … y muchos más. Ahora estos son modulares, fácilmente reemplazables y producidos a partir de cobre ETP o OF

Los conductores con marco de aire usan un grado de mayor resistencia resistente a fallas por vibración. Estas aleaciones tienen pequeñas adiciones de cadmio y / o cromo y agregan mucha confiabilidad a la operación de la aeronave … relativamente caro en comparación con el grado ETP.

D. También para conductores aéreos para trenes de cercanías eléctricos, use una variedad de aleaciones además del cobre regular dependiendo de la instalación, algunas tenían adición de cadmio o adiciones de cadmio y latas para mejorar la resistencia de los cables bajo tensión. Hay algunas aleaciones hoy en día con adiciones de Mg para lograr el mismo propósito.
Se agrega plata al cobre para conductores en pequeñas cantidades de hasta 28 onzas por tonelada para mejorar las características de ablandamiento donde los conductores necesitan mantener su resistencia a temperaturas más altas donde el cobre normal se ablandaría. La plata NO aumenta la conductividad eléctrica del cable, solo aumenta la resistencia al ablandamiento y mejora la resistencia a la fluencia a temperaturas de funcionamiento más altas. Escribí un par de patentes para el cobre con plata para el cable centenario aéreo para su uso en la extensión NE del corredor NE de AMTRAK desde Boston a New Haven, CT.
E. Hay algunos otros materiales de alto rendimiento disponibles para aplicaciones muy especiales que tienen adiciones de cromo, circonio o ambos. Estas calidades son calidades tratables térmicamente que son muy resistentes al ablandamiento con una resistencia relativamente alta. Aunque se usan en algunas aplicaciones de conductores difíciles, la aplicación principal es para electrodos de soldadura por puntos (para ensamblaje automotriz y muchas otras aplicaciones de soldadura)

Rahul Sutraj

El alambre y el cable se dividen en tres partes, conductores, aislamiento y capas protectoras.

El conductor es generalmente una aleación de cobre, porque el cobre tiene buena conductividad eléctrica, bajo precio y buen rendimiento de procesamiento.

Además, las aleaciones de aluminio también se utilizan como conductores.

Algunos alambres y cables deben estar blindados, generalmente una armadura de correa de acero o una armadura de alambre de acero.

Otras partes del uso general de materiales poliméricos, como el polietileno, el PVC, etc.

Joe Shuffield

Los principales metales adecuados para alambre, que poseen una ductilidad casi igual, son platino, plata, hierro, cobre, aluminio y oro; y es solo a partir de estas y algunas de sus aleaciones con otros metales, principalmente latón y bronce, que se prepara el alambre

Rahul Sutraj

ampliamente, también se usaron aleaciones de cobre, metales y aluminio, pero las aleaciones de aluminio se usaron principalmente en las industrias aeroespaciales .
Cu es considerado como el mejor metal eléctrico y está disponible principalmente en la comercialización.

Akshay Nikam

El material más común para el cable eléctrico es el cobre y el aluminio, estos no son los mejores conductores, sin embargo, son abundantes y de bajo costo. El oro también se usa en aplicaciones porque es resistente a la corrosión. Fabricantes de alambres y cables

Tom Chandler

Cualquier buen material conductor puede usarse como cables, pero hay algunas cosas que podrían considerarse como su punto de fusión de resistencia mecánica y todo. Soo dependiendo de que estos son los metales que se utilizan

Cobre, aluminio principalmente utilizado

Plata en condiciones especiales incluso oro

Joe Shuffield

El cobre y el aluminio son ampliamente. Pero no en sus formas crudas. Por lo general, se usan en forma de aleaciones con níquel cromo, etc., para evitar la corrosión, mejorar la flexibilidad y las formas productivas y rentables.

Ashok Sha

También se utilizan para hacer alambres de oro y plata. Esos se usan para hacer microchips y procesadores (conectando la oblea de silicio a los pines de salida) y cables de audio, video y datos de alta gama. También se usa mucho oro en la fabricación de placas de circuitos satelitales y en los cables de conexión.

Akshay Nikam

los dos metales que se usan típicamente para el cableado son el cobre y el aluminio con cobre que se usa principalmente para el cableado en el interior de un edificio y el aluminio o cobre o aluminio revestido de cobre que se usa en la entrada de servicio

Ashok Sha

Los elementos de transición del último grupo son buenos conductores, pero se utilizan cobre y aluminio.

Como tiene buena conductancia y su costo es menor.

En cobre y aluminio, los alambres en los que se usa aluminio son menos costosos que los del cobre, pero la energía que pierde en los alambres usados en aluminio es más alta que la del cobre.

Rahul Sutraj

Alambre y cable diseñados para cableado interno en paneles de control de interruptores, relés e instrumentación de aparamenta eléctrica y para fines tales como electrodomésticos fijos, estáticos, conectores internos en equipos rectificadores, arrancadores de motores y controladores.
Cables de PVC de 70 ° C adecuados para el cableado general en armarios de control, paneles y aparamenta.
Cables de PVC FR 70 ° C adecuados para el cableado ambiental en gabinetes de control, paneles y aparamenta de potencia para una mayor seguridad.
Cables HR PVC de 70 ° C adecuados para cableado de mayor ambiente en armarios de control, paneles y aparamenta de alimentación.
Cables HR FR PVC de 85 ° C adecuados para un cableado de mayor ambiente en armarios de control, paneles y aparamenta de potencia y mayor seguridad.
Los cables de PVC FR-LSH son adecuados para el cableado en lugares públicos como escuelas, hospitales, teatros, etc. También son adecuados para áreas propensas a incendios en industrias e infraestructura comercial.
Cables HFFR, adecuados para cableado crítico y denso para la máxima seguridad del público como escuelas, hospitales, teatros, etc. Estos también son adecuados para áreas propensas a incendios.

Datos técnicos

Joe Shuffield

Se utilizan calidades dúctiles de material como cobre, aluminio, acero, titanio para hacer alambres.