在前面文章《你知道銅排需要鍍錫,但關(guān)于鍍錫原因你能說出幾個(gè)?》中,我們提到了圓線、扁線、銅排等導(dǎo)體需要使用T2及以上的紫銅,就有朋友留言了他的疑問,比如母排使用黃銅的后果是什么?為什么接線端子有黃銅材質(zhì)的?
下面我們按照問題的先后順序來回答:
一、母排使用黃銅會(huì)帶來哪些隱患?
1.形成電化學(xué)腐蝕:黃銅主要由銅和鋅組成(黃銅種類太多,組分也很復(fù)雜,附圖如下,可以參考),當(dāng)黃銅與純銅或鋁導(dǎo)線連接時(shí),在潮濕或有腐蝕性氣體的環(huán)境中,可能形成微電池效應(yīng),導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕,導(dǎo)致導(dǎo)致接觸電阻增加,長(zhǎng)期可能引起過熱、絕緣損壞,裝置壽命降低,甚至火災(zāi)等安全事故。
2.機(jī)械強(qiáng)度差異:雖然黃銅的硬度較高,適合防止拉伸和彎折的場(chǎng)景,但這在需要良好彈性或更緊密連接的場(chǎng)景中便不是優(yōu)勢(shì),像我們前面講銅排系列文章提鍍層問題時(shí),連接部位的柔韌性是重要的一點(diǎn),如果柔韌性差,搭接效果就差,引起溫升偏高;而黃銅相比于紫銅,機(jī)械強(qiáng)度和硬度較高,影響搭接時(shí)候的效果,直接影響電流的高效傳輸,尤其是在大電流應(yīng)用中,很可能導(dǎo)致局部過熱。
3.導(dǎo)電性差異:相較于紫銅,黃銅的電阻率稍高,這樣在電流通過時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的熱量。對(duì)于要求低電阻、高效率傳輸電力的應(yīng)用,紫銅是更好的選擇,因?yàn)樗芴峁└偷碾娮杪窂?,減少能量損耗和發(fā)熱
4.熱膨脹系數(shù)不同:黃銅的熱膨脹系數(shù)與銅或鋁不同,由于鋅的加入,導(dǎo)致黃銅的熱膨脹系數(shù)高于紫銅,具體取決于具體元素的含量,這可能在溫度變化時(shí)造成連接松動(dòng),特別是對(duì)于銅排這樣的大塊材料,熱脹冷縮效應(yīng)更為明顯,從而影響電氣連接的穩(wěn)定性和安全性。
二、為何接線端子有用黃銅材質(zhì),符合標(biāo)準(zhǔn)么?
我們上來還是先看標(biāo)準(zhǔn):《GB/T-14315-2008 電力電纜導(dǎo)體用壓接型銅、鋁接線端子和連接管》中要求:
可見,國標(biāo)對(duì)于接線端子的要求相對(duì)松一些。
既然有國標(biāo)規(guī)定,為何還有的現(xiàn)場(chǎng)要求用黃銅接線端子呢?下面我們來對(duì)比黃銅與紫銅的優(yōu)劣:
1.紫銅(純銅):
1)導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性極佳,適合需要高效電能傳輸?shù)膽?yīng)用,能確保電流快速通過,減少熱量產(chǎn)生。
2)延展性和可塑性好,容易加工成各種形狀,便于安裝在不同尺寸的電線和電纜上。
3)紫銅的機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較低,耐磨性一般,不適合承受高機(jī)械應(yīng)力或在惡劣環(huán)境下使用。
4)黃銅的成本通常低于紫銅,因此使用黃銅制作線鼻子可以在保證一定導(dǎo)電性能的同時(shí),降低生產(chǎn)成本。
2.黃銅:
1)由銅和鋅合金而成,具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性,適合需要較高機(jī)械應(yīng)力的場(chǎng)合,如戶外安裝或工業(yè)設(shè)施中。
2)抗腐蝕性能優(yōu)于紫銅,能在多種環(huán)境中保持穩(wěn)定。
3)導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性雖不及紫銅,但對(duì)于非極端要求的電能傳輸已經(jīng)足夠。而且可以把截面做大。
4)黃銅硬度高,耐磨。連接及拆卸過程中更加穩(wěn)定,利于搭接面的溫升。
總結(jié)來說,不能唯國標(biāo)論,如果應(yīng)用中對(duì)導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性有極高要求,且環(huán)境因素允許,紫銅是更優(yōu)選擇。反之,如果需要更好的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性和抗腐蝕性,或者是在可能遭受物理損傷的環(huán)境中使用,黃銅則更為合適,但是使用黃銅一定控制好其質(zhì)量,部分廠家,為了降低成本,所用的黃銅,甚至紫銅都含有比較多的雜質(zhì),比如鋅的含量都超標(biāo),這樣導(dǎo)致黃銅和紫銅的導(dǎo)電率和拉伸以及抗彎折等性能都大幅度降低,影響到了接線端子的品質(zhì)。