Какая медь используется в проводах

Маркировка медного кабеля

Энергетика, связь, производство и прочие отрасли не могут функционировать без кабелей. Чтобы не ошибиться с выбором кабеля, нужно «прочесть» его маркировку. Маркировка медного кабеля позволяет определить, для каких целей предназначен тот или иной медный кабель, а также из каких материалов выполнен. Но как расшифровываются такие кабели?

Виды и марки медных кабелей

Медные кабели используются на разных объектах. Они предназначены для подключения электропитания различных агрегатов, узлов и механизмов. Вместе с тем различные виды медного кабеля подходят для реализации и иных целей. Рассмотрим основные разновидности кабелей с медными жилами:

• Силовые (марки ВВГ, ВРГ, НРГ и др.) — предназначены для передачи электроэнергии. Используются в офисах, жилых домах, на промышленных объектах. Их можно прокладывать в земле, по воздуху, через водные преграды и в помещениях.
• Контрольные (КВБбШв, КВВГЭ, КВЭБбШвнг(A), КВВГнг-LS и др.) — предназначены для передачи маломощных сигналов, которые управляют теми или иными механизмами. Используются в системах дистанционного управления, например для передачи сигнала от кнопок пульта управления до катушек контактора. В зависимости от исполнения такие кабели можно прокладывать повсеместно.
• Телефонные (марки ТППэп, ТСВ, ТППКШв, КСПП и др.) — предназначены для создания телефонных сетей связи. Используются для линий магистральной, станционной, абонентской и пр. связи. Прокладываются в земле, по воздуху, в кабельных канализациях и пр.
• Радиочастотные (марки РК, РД, РС и др.) — применяются для передачи информации на высокой частоте в разных подвижных и неподвижных установках. С их помощью можно, например, передавать телевизионные сигналы в системах спутникового, кабельного и эфирного телевидения.
• Управления (марки КПВЛУ, КГПпЭУКУ, КУПВ и др.) — используются для передачи сигналов невысокой мощности от датчиков к аппаратуре контроля. Они позволяют осуществлять дистанционное управление исполнительными механизмами при подвижном либо стационарном соединении.
• Монтажные (марки МКШв, МКЭШв, МККШвнг(А)-LS и др.) — чаще всего используются для организации промышленных сетей передачи данных, а также передачи аналоговых сигналов от управляющей панели оператора к исполнительному механизму. Такие кабели могут быть проложены на открытом воздухе, в помещениях, траншеях, туннелях, лотках и пр.
• Компьютерные (марки UTP, FTP и др.) — предназначены для построения компьютерных сетей. С помощью таких кабелей компьютеры соединяются с интернетом или/и друг с другом. Компьютерные медные кабели используются при создании структурированной кабельной системы (СКС).

Что такое «маркировка медных кабелей» и как выполняется расшифровка?

Маркировка медного кабеля — это буквенно-цифровое обозначение, которое отражает следующую информацию:

• тип кабеля;
• материал изоляции и оболочки;
• наличие брони, подушки, наружного покрова, экрана;
• количество жил, пар, троек или четверок, а также их диаметр или сечение (диаметр жил — у кабелей связи, сечение — у остальных кабелей);
• иную важную информацию.

Маркировка медных проводов и кабелей устанавливается согласно установленным правилам. Сначала в маркировке медных кабелей указываются буквы, затем — цифры. Рассмотрим, что означают буквы на примере кабелей различных видов (ВВГ, КВБбШв, ТППКШв, РК 50-2-11, КУПВ, МКЭШв):

• 1-я буква (может состоять из несколько букв) — вид кабеля, кроме силовых кабелей, у которых указывается сразу тип изоляции жил. КВБбШв (К — контрольный), ТППКШв (Т — телефонный), РК 50–2-11 (РК — радиочастотный кабель), КУПВ (КУ — кабель управления), МКЭШв (МК — монтажный кабель).
• 2-я буква (может состоять из несколько букв) — тип изоляционного материала жил. ВВГ (В — ПВХ-пластикат), КВБбШв (В — ПВХ=пластикат), ТППКШв (П — полиэтилен), КУПВ (П — полиэтилен).
• 3-я буква (может состоять из несколько букв) — наличие экрана, а также его материл. МКЭШв (Э — экранированный)
• 4-я буква — тип внутренней или наружной оболочки. ВВГ (В — ПВХ-пластикат), ТППКШв (П — полиэтилен), КУПВ (В — ПВХ-пластикат).
• 5-я буква (может состоять из несколько букв) — тип защитного покрова (если есть), состоящий из подушки, бронепокрова и наружного покрова (защитный шланг, волокнистые материалы). Также в маркировке может быть указано, если такого покрова нет. ВВГ (Г — без защитного покрова), КВБбШв (Б — броня из стальных или оцинкованных лент, б — без подушки, Шв — защитный шланг из ПВХ-пластиката), ТППКШв (К — броня из оцинкованных проволок, Шв — защитный шланг из ПВХ-пластиката), МКЭШв (Шв — защитный шланг из ПВХ-пластиката).
• Цифры — обозначают, например, волновое сопротивление, напряжение, количество медных жил и пр. РК 50-2-11 (50 — волновое сопротивление, 2 — диаметр по изоляции, 1 — изоляция сплошная, обычной теплостойкости, 1 — номер разработки).

До цифр могут быть указаны символы, расшифровка которых позволяет ознакомиться с особенностями пожароопасности кабеля. Сокращение FRLS сообщает уровень пожарной безопасности: LS — низкое дымовыделение, FR — огнестойкость.

Обозначение медного кабеля указывается в рабочих чертежах на этапе проектирования объекта и вносится в кабельный журнал.

На нашем сайте представлены все разновидности медных кабелей. На весь ассортимент установлены доступные цены. Требуемые кабели вы можете заказать в любом нужном объеме. Выполняем доставку по всей России. Срок доставки можно обсудить с нашим менеджером. Чтобы сэкономить время, воспользуйтесь нашим онлайн-сервисом. С его помощью будет проще сделать выбор медного кабеля, так как вам удастся мгновенно расшифровать непонятное обозначение. Нам важно, чтобы вам было выгодно и удобно сотрудничать с нами. Обращайтесь в любое время суток.

Приобретая кабели, примите во внимание то, для каких конкретно работ вы будете их использовать. Если, совершая покупку, не учесть обозначение медного кабеля, может возникнуть аварийная ситуация. Ее устранение потребует материальных расходов. Действуйте разумно — применяйте кабели, подходящие для конкретной сферы!

Компания Кабель.РФ ® является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку медного кабеля по выгодным ценам.

Материалы, используемые в кабельной промышленности (медь)

Медь (лат. Cuprum) — химический элемент I группы периодическойсистемы Менделеева (атомный номер 29, атомная масса 63,546). Всоединения медь обычно проявляет степени окисления +1 и +2, известнытакже немногочисленные соединения трехвалентной меди. Важнейшиесоединения меди: оксиды Cu₂O, CuO, Cu₂O₃; гидроксид Cu(OH)₂, нитрат Cu(NO₃)₂.3H₂O, сульфид CuS, сульфат(медный купорос) CuSO₄.5H₂O, карбонат CuCO₃.Cu(OH)₂, хлорид CuCl₂.2H₂O.

Медь — один из семи металлов, известных с глубокой древности.Переходный период от каменного к бронзовому веку (4 — 3-е тысячелетиедо н.э.) назывался медным веком или халколитом ( от греческого chalkos- медь и lithos — камень) или энеолитом (от латинского aeneus — медныйи греческого lithos — камень). В этот период появляются медные орудия.Известно, что при возведении пирамиды Хеопса использовались медныеинструменты.

Чистая медь — ковкий и мягкий металл красноватого, в изломе розовогоцвета, местами с бурой и пестрой побежалостью, тяжелый (плотность 8,93г/см 3 ) , отличный проводник тепла и электричества, уступая в этом отношении только серебру (температура плавления 1083 o C).Медь легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы, носравнительно мало активна. В сухом вохдухе и кислороде при нормальныхусловиях медь не окисляется. Но она достаточно легко вступает вреакции: уже при комнатной температуре с галогенами, например с влажнымхлором образует хлорид CuCl₂, при нагревании с серой образует сульфид Cu₂S,с селеном. Но с водородом, углеродом и азотом медь не взаимодействуетдаже при высоких температурах. Кислоты, не обладающие окислительнымисвойствами, на медь не действуют, например, соляная и разбавленнаясерная кислоты. Но в присутствии кислорода воздуха медь растворяется вэтих кислотах с образованием соотвествующих солей:

В атмосфере, содержащей CO₂, пары H₂O и др., покрывается патиной — зеленоватой пленкой основного карбоната (Cu₂(OH)₂CO₃)), ядовитого вещества.

Медь входит более чем в 170 минералов, из которых для промышленностиважны лишь 17, в том числе: борнит (пестрая медная руда — Cu₅FeS₄), халькопирит (медный колчедан — CuFeS₂), халькозин (медный блеск — Cu₂S), ковеллин (CuS), малахит (Cu₂(OH)₂CO₃). Встречается также самородная медь

• Плотность меди — 8,93*103кг/м 3 ;
• Удельный вес меди — 8,93 г/cм 3 ;
• Удельная теплоемкость меди при 20 o C — 0,094 кал/град;
• Температура плавления меди — 1083 o C ;
• Удельная теплота плавления меди — 42 кал/г;
• Температура кипения меди — 2600 o C ;
• Коэффициент линейного расширения меди
• (при температуре около 20 o C) — 16,7 *106(1/град);
• Коэффициент теплопроводности меди — 335ккал/м*час*град;
• Удельное сопротивление меди при 20 o C — 0,0167 Ом*мм 2 /м;

Модули упругости алюминия и коэффициент Пуассона
Наименование материала	Модуль Юнга, кГ/мм2	Модуль сдвига, кГ/мм2	Коэффициент Пуассона
Медь, литье	8400	—	—
Мель прокатанная	11000	4000	0,31-0,34
Медь холоднотянутая	13000	4900	—

Соединения меди

Оксид меди (I) Cu₂O₃ и закись меди (I) Cu₂O, как и другие соединения меди (I) менее устойчивы, чем соединения меди (II). Оксид меди (I), или закись меди Cu₂Oв природе встречается в виде минерала куприта. Кроме того, она можетбыть получена в виде осадка красного оксида меди (I) в результатенагревания раствора соли меди (II) и щелочи в присутствии сильноговосстановителя. Оксид меди (II), или окись меди, CuO — черноевещество, встречающееся в природе (например в виде минерала тенерита).Его получают прокаливанием гидроксокарбоната меди (II) (CuOH)₂CO₃ или нитрата меди (II) Cu(NO₂)₂. Оксид меди (II) хороший осислитель. Гидроксид меди (II) Cu(OH)₂ осаждается израстворов солей меди (II) при действии щелочей в виде голубойстуденистой массы. Уже при слабом нагревании даже под водой онразлагается, превращаясь в черный оксид меди (II). Гидроксид меди (II)- очень слабое основание. Поэтому растворы солей меди (II) вбольшинстве случаев имеют кислую реакцию, а со слабыми кислотами медьобразует основные соли. Сульфат меди (II) CuSO₄ в безводномсостоянии представляет собой белый порошок, который при поглощении водысинеет. Поэтому он применяется для обнаружения следов влаги ворганических жидкостях. Водный раствор сульфата меди имеет характерныйсине-голубой цвет. Эта окраска свойственна гидратированным ионам [Cu(H₂O)₄]₂+,поэтому такую же окраску имеют все разбавленные растворы солей меди(II), если только они не содердат каких-либо окрашенных анионов. Изводных растворов сульфат меди кристаллизуется с пятью молекулами воды,образуя прозрачные синие кристаллы медного купороса. Медный купоросприменяется для электролитического покрытия металлов медью, дляприготовления минеральных красок, а также в качестве исходного веществапри получении других соединений меди. В сельском хозяйстве разбавленныйраствор медного купороса применяется для опрыскивания растений ипротравливания зерна перед посевом, чтобы уничтожить споры вредныхгрибков. Хлорид меди (II) CuCl₂. 2H₂O.Образует темно-зеленые кристаллы, легко растворимые в воде. Оченьконцентрированные растворы хлорида меди (II) имеют зеленый цвет,разбавленные — сине-голубой. Нитрат меди (II) Cu(NO₃)₂.3H₂O.Получается при растворении меди в азотной кислоте. При нагревании синиекристаллы нитрата меди сначала теряют воду, а затем легко разлагаются свыделением кислорода и бурого диоксида азота, переходя в оксид меди(II). Гидроксокарбонат меди (II) (CuOH)₂CO₃.Встречается в природе в виде минерала малахита, имеющего красивыйизумрудно-зеленый цвет. Искусственно приготовляется действием Na₂CO₃ на растворы солей меди (II). 2CuSO₄ + 2Na₂CO₃ + H₂O = (CuOH)₂CO₃v + 2Na₂SO₄ + CO₂^ Применяется для получения хлорида меди (II), для приготовления синих и зеленых минеральных красок, а также в пиротехнике. Ацетат меди (II) Cu (CH₃COO)₂.H₂O.Получается обработкой металлической меди или оксида меди (II) уксуснойкислотой. Обычно представляет собой смесь основных солей различногосостава и цвета (зеленого и сине-зеленого). Под названием ярь-медянкаприменяется для приготовления масляной краски. Комплексные соединения меди образуются в результатесоединения двухзарядных ионов меди с молекулами аммиака. Из солей медиполучают разноообразные минеральные краски. Все соли меди ядовиты.Поэтому, чтобы избежать образования медных солей, медную посудупокрывают изнутри слоем олова (лудят).

Производство меди

Медь добывают из оксидных и сульфидных руд. Из сульфидных рудвыплавляют 80% всей добываемой меди. Как правило, медные руды содержатмного пустой породы. Поэтому для получения меди используется процессобогащения. Медь получают методом ее выплавки из сульфидных руд.Процесс состоит из ряда операций: обжига, плавки, конвертирования,огневого и электролитического рафинирования. В процессе обжига большаячасть примесных сульфидов превращается в оксиды. Так, главная примесьбольшинства медных руд пирит FeS₂ превращается в Fe₂O₃. Газы, образующиеся при обжиге, содержат CO₂,который используется для получения серной кислоты. Получающиеся впроцессе обжига оксиды железа, цинка и других примесей отделяются ввиде шлака при плавке. Жидкий медный штейн (Cu₂S с примесьюFeS) поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходеконвертирования выделяется диоксид серы и получается черновая или сыраямедь. Для извлечения ценных (Au, Ag, Te и т.д.) и для удаления вредныхпримесей черновая медь подвергается сначала огневому, а затемэлектролитическому рафинированию. В ходе огневого рафинирования жидкаямедь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка и кобальтаокисляются, переходят в шлак и удаляются. А медь разливают в формы.Получающиеся отливки служат анодами при электролитическом рафинировании.

Основным компонентом раствора при электролитическом рафинированиислужит сульфат меди — наиболее распространенная и дешевая соль меди.Для увеличения низкой электропроводности сульфата меди в электролитдобавляют серную кислоту. А для получения компактного осадка меди враствор вводят небольшое количество добавок. Металлические примеси,содержащиеся в неочищенной («черновой») меди, можно разделить на двегруппы.

1. Fe, Zn, Ni, Co. Эти металлы имеют значительно более отрицательныеэлектродные потенциалы, чем медь. Поэтому они анодно растворяютсявместе с медью, но не осаждаются на катоде, а накапливаются вэлектролите в виде сульфатов. Поэтому электролит необходимопериодически заменять.
2. Au, Ag, Pb, Sn. Благородные металлы (Au, Ag) не претерпеваютанодного растворения, а в ходе процесса оседают у анода, образуя вместес другими примесями анодный шлам, который периодически извлекается.Олово же и свинец растворяются вместе с медью, но в электролитеобразуют малорастворимые соединения, выпадающие в осадок и такжеудаляемые.

Сплавы меди

Сплавы, повышающие прочность и другие свойства меди, получаютвведением в нее добавок, таких, как цинк, олово, кремний, свинец,алюминий, марганец, никель. На сплавы идет более 30% меди.

Латуни — сплавы меди с цинком ( меди от 60 до 90% ицинка от 40 до 10%) — прочнее меди и менее подвержены окислению. Приприсадке к латуни кремния и свинца повышаются ее антифрикционныекачества, при присадке олова, алюминия, марганца и никеля возрастаетантикоррозийная стойкость. Листы, литые изделия используются вмашиностроении, особенно в химическом, в оптике и приборостроении, впроизводстве сеток для целлюлознобумажной промышленности.

Бронзы. Раньше бронзами называли сплавы меди(80-94%) и олова (20-6%). В настоящее время производят безоловянныебронзы, именуемые по главному вслед за медью компоненту.

• Алюминиевыебронзы содержат 5-11% алюминия, обладают высокими механическимисвойствами в сочетании с антикоррозийной стойкостью.
• Свинцовые бронзы, содержащие 25-33% свинца, используютглавным образом для изготовления подшипников, работающих при высокихдавлениях и больших скоростях скольжения.
• Кремниевые бронзы, содержащие 4-5% кремния, применяют как дешевые заменители оловянных бронз.
• Бериллиевыебронзы, содержащие 1,8-2,3% бериллия, отличаются твердостью послезакалки и высокой упругостью. Их применяют для изготовления пружин ипружинящих изделий.
• Кадмиевые бронзы — сплавы меди с небольшим количествакадмия (до1%) — используют при производстве троллейных проводов, дляизготовления арматуры водопроводных и газовых линий и в машиностроении.

Припои — сплавы цветных металлов, применяемые припайке для получения монолитного паяного шва. Среди твердых припоевизвестен медносеребряный сплав (44,5-45,5% Ag; 29-31% Cu; остальное -цинк).

Применение меди

Медь, ее соединения и сплавы находят широкое применение в различных отраслях промышленности.

В электротехнике медь используется в чистом виде: в производствекабельных изделий, шин голого и контактного проводов,электрогенераторов, телефонного и телеграфного оборудования ирадиоаппаратуры. Из меди изготавливают теплообменники, вакуум-аппараты,трубопроводы. Более 30% меди идет на сплавы. Сплавы меди с другимиметаллами используют в машиностроении, в автомобильной и тракторнойпромышленности (радиаторы, подшипники), для изготовления химическойаппаратуры.

Высокая вязкость и пластичность металла позволяют применять медь дляизготовления разнообразных изделий с очень сложным узором. Проволока изкрасной меди в отожженном состоянии становится настолько мягкой ипластичной, что из нее без труда можно вить всевозможные шнуры ивыгибать самые сложные элементы орнамента. Кроме того, проволока измеди легко спаивается сканым серебряным припоем, хорошо серебрится изолотится. Эти свойства меди делают ее незаменимым материалом припроизводстве филигранных изделий.

Коэффициент линейного и объемного расширения меди при нагреванииприблизительно такой же , как у горячих эмалей, в связи с чем приостывании эмаль хорошо держится на медном изделии, не трескается , неотскакивает. Благодаря этому мастера для производства эмалевых изделийпредпочитают медь всем другим металлам.

Как и некоторые другие металлы, медь входит в число жизненно важныхмикроэлементов. Она участвует в процессе фотосинтеза и усвоениирастениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала,витаминов. Чаще всего медь вносят в почву в виде пятиводного сульфата -медного купороса CuSO4.5H2O. В большом количестве он ядовит, как имногие другие соединения меди, особенно для низших организмов. В малыхже дозах медь необходима всему живому.

Кабели из бескислородной меди

Современный кабель из бескислородной меди от прочей медной проводниковой продукции отличается в первую очередь увеличенной проводимостью, что дает большую пропускную способность при меньшем диаметре проводов.

Применение кабелей из бескислородной меди

Рисунок 1. Хорошие наушники выполняются только на основе бескислородной меди Широкого применения данная продукция не нашла из-за того, что качественный кабель из бескислородной меди отличается достаточно большой стоимостью. Как правило, гораздо проще и выгоднее приобрести обыкновенный медный кабель большего диаметра, чем тратиться на бескислородную продукцию.

Тем не менее есть сферы, в которых одинаково важны высокая проводимость и небольшой диаметр кабелей, что способствует обеспечению их эстетичного внешнего вида. В первую очередь это музыкальное оборудование. Например, в большинстве качественных наушников провода выполнены именно из бескислородной меди. И в целом там, где требуется действительно высококачественный звук на уровне профессионального, применяются исключительно проводники данного типа.

Особенности получения бескислородной меди

Рисунок 2. Кабель из бескислородной меди В процессе удаления кислорода из меди дополнительно выводятся практически все посторонние примеси, за счет чего и увеличивается проводимость. При этом данное преимущество не является ключевым, поскольку все равно будет гораздо дешевле и проще произвести более толстые кабели из обычной меди, когда целью является уменьшение сопротивления.

Основное достоинство бескислородной меди заключается в том, что жилы, выполненные из данного материала, гораздо лучше противостоят внутренней коррозии, благодаря чему они не теряют характеристик со временем, как это случается с обычными медными кабелями и проводами. По этой причине имеет большой смысл приобретать кабели из бескислородной меди специально для эксплуатации в средах с повышенной влажностью, и это касается уже не только сферы музыкального оборудования.

Распространенными кабелями из бескислородной меди является продукция DLS, хотя есть много других производителей на рынке.

Характеристики меди, обычной и электротехнической

Чистая медь по электрической проводимости занимает следующее место после серебра, обладающего из всех известных проводников наивысшей проводимостью. Высокая проводимость и стойкость к атмосферной коррозии в сочетании с высокой пластичностью делают медь основным материалом для проводников — проводов и шин.

Медь – металл, имеющий уникальное сочетание различных свойств: превосходная устойчивость к коррозии, высокая степень пластичности, привлекательные цвет и фактура, высокая теплопроводность и хорошая электропроводимость. После очистки от примесей медь приобретает розоватый на изломе цвет, становится мягкой и ковкой. Удаление примесей значительно повышает тепло- и электропроводность, поэтому большая часть всей произведённой меди идёт на изготовление электротехнических изделий.

Чистая медь — ковкий и мягкий металл, достаточно тяжелый, отличный проводник тепла и электричества, легко подвергается обработке давлением. Именно эти качества позволяют применять изделия из меди в электротехнике. Более 70% всей производимой меди идет на электротехнические изделия. Кабели, электротехнические шины, обмотки трансформаторов и другие электротехнические изделия изготавливаются из разных сортов меди.

В большинстве случаев для электротехнических нужд используется так называемая технически чистая медь, содержащая около 0,02-0,04% кислорода, но для изделий, требующих максимальной электропроводности, применяют особую, «бескислородную» медь.

Основные характеристики меди:

• Вес удельный, равный 8,93 г/cм 3;
• Электропроводность: отвечает за передачу тока от одной точки к другой. Чем выше проводимость металла, тем лучше он передает электричество. При +20 градусах проводимость меди составляет 59,5 миллионов сименс на метр (См/м);
• Электрическое сопротивление, удельное при 20 о С, равное 0,0167 Ом х мм 2 /м;
• Температура плавления, равная 1083 о С.

Различные электротехнические изделия: жилы кабели и провода, электротехнические шины и трансформаторные обмотки изготавливают из различных сортов меди.

Способы получения электротехнической меди

Электротехническая медь – чрезвычайно чистый металл, так как любая примесь резко снижает электропроводность.

• Так, всего лишь 0,02% примеси алюминия, хотя он тоже проводник, приведёт к снижению проводимости на 9-10%, а что сказать о примесях, которые вообще не являются проводниками, поэтому здесь технологический брак просто недопустим.
• при наличии 0,1% фосфора сопротивление увеличивается на 55%, следовательно проводимость уменьшается, как величина обратная сопротивлению;
• если в меди будет висмут или свинец в количестве более 0,001%, то это вызывает красноломкость (растрескивание при горячей обработке давлением);
• кислород в меди затрудняет пайку и увеличивает удельное сопротивление. Чтобы этого избежать вводят присадку фосфора;
• водород — образует микротрещины и повышает ломкость.

Если присутствует несколько примесей, то бывают ситуации, что они взаимодействуют и их влияние увеличивается в разы.

Для использования меди для передачи электричества наличие примесей оказывает только негативный эффект.

Чтобы получить достаточно чистую электротехническую медь применяют метод, называемый электрорафинированием, основанным на электролизе. Создаются условия, при которых примеси отделяются от молекул меди, оседающих на одном из электродов, благодаря чему на выходе получается электролитическая медь при чистоте 99,999%, необходимой для электротехнических нужд.

Ещё одна важная сфера – производство сплавов на основе или с добавлением меди. Примечательно, что довольно мягкая медь со многими другими металлами образует не мягкие, но твёрдые сплавы – растворы, в которых атомы разных металлов распределены относительно равномерно.

Добавляя в красную медь, продукт огневого рафинирования, небольшое количество мышьяка, значительно повышают её прочность, но ухудшают возможность её сварки.

Сплавы меди, применяемые в электротехнике

Латуни — Сплавы меди с цинком, широко используются в электротехнике. Латуни используют для пружинящих контактов, штепсельных разъемов.

В различных марках латуни содержание цинка может доходить до 43%. Латуни, содержащие до 39% цинка, имеют однофазную структуру твердого раствора и называются a-латунями. Эти латуни обладают наибольшей пластичностью, поэтому из них изготавливают детали горячей или холодной прокаткой и волочением: листы, ленты, проволоку. Без нагрева из листовой латуни методом глубокой вытяжки и штамповкой можно изготовить детали сложной конфигурации.

Латуни с содержанием цинка свыше 39% называют a+b-латунями или двухфазными и применяют главным образом для фасонных отливок.

Двухфазные латуни являются более твердыми и хрупкими и обрабатываются давлением только в горячем состоянии.

Присадка к латуням олова, никеля и марганца повышает механические свойства и антикоррозионную устойчивость, а добавки алюминия в композиции с железом, никелем и марганцем сообщают латуням кроме улучшения механических свойств и коррозионной стойкости высокую твердость. Однако присутствие в латунях алюминия затрудняет пайку, а проведение пайки мягкими припоями становится практически невозможным.

· латуни марок Л68 и Л63 вследствие высокой пластичности хорошо штампуются и допускают гибку, легко паяются всеми видами припоев. В электромашиностроении широко применяются для различных токоведущих частей;

· латуни марок ЛС59-1 и ЛМЦ58-2 применяются для изготовления роторных (беличьих) клеток электрических двигателей и для токоведущих деталей, изготовленных резанием и штамповкой в горячем состоянии; хорошо паяются различными припоями;

· латунь ЛА67-2,5 применяется для литых токоведущих деталей повышенной механической прочности и твердости, не требующих пайки мягкими припоями;

· латуни ЛК80-3Л и ЛС59-1Л широко применяются для литых токоведущих деталей электрической аппаратуры, для щеткодержателей и для заливки роторов асинхронных двигателей. Хорошо воспринимают пайку различными припоями.

Бронзы проводниковые — относятся к медным сплавам, необходимость применения которых в основном вызвана недостаточной в ряде случаев механической прочностью и термической устойчивостью чистой меди.сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием, свинцом. Общая номенклатура бронз весьма обширна, но высокой электропроводностью обладают лишь немногие марки бронз.

· кадмиевая бронза относится к наиболее распространенным проводниковым бронзам. Из числа всех марок кадмиевая бронза обладает наивысшей электрической проводимостью. Вследствие повышенного сопротивления истиранию и более высокой нагревостойкости эта бронза широко применяется для изготовления троллейных проводов и коллекторных пластин;

· бериллиевая бронза относится к сплавам, приобретающим прочность в результате старения. Она обладает высокими упругими свойствами, устойчивыми при нагревании до 250 °C, и электрической проводимостью в 2—2,5 раза большей, чем проводимость других марок бронз общего назначения. Эта бронза нашла широкое применение для изготовления различных пружинных деталей, выполняющих одновременно и роль проводника тока, например: токоведущие пружины, отдельные виды щеткодержателей, скользящие контакты в различных приборах, штепсельные разъемы и т.п.;

· фосфористая бронза обладает высокой прочностью и хорошими пружинными свойствами, из-за малой электропроводности применяется для изготовления пружинных деталей с низкими плотностями тока.

Литые токоведущие детали изготовляются из различных марок машиностроительных литьевых бронз с проводимостью в пределах 8—15% проводимости чистой меди. Характерной особенностью бронз является малая усадка по сравнению с чугуном и сталью и высокие литейные свойства, поэтому они применяются для отливки различных токоведущих деталей сложной конфигурации, предназначенных для электрических машин и аппаратов.

Все марки литьевых бронз можно подразделить на оловянные и безоловянные, где основными легирующими элементами являются Al, Mn, Fe, Pb, Ni.

Манганин — сплав меди с добавкой марганца и никеля. Применяется для изготовления добавочных резисторов и шунтов в измерительной технике.

Маркировка меди

Марки меди состоят из буквы “М”, что значит медь. Далее следует цифра от 0 до 4. Иногда затем встречается одна из букв, которые характеризуют способ получения металла: к — катодный, р — раскисленная с низким остаточным фосфором, ф — раскисленная с высоким остаточным фосфором, б — бескислородная. Бескислородная это М0, а раскисленная — М1.

Основные марки меди:

• М0. Самый высокий класс медных сплавов, содержащий порядка 99,93-99,99% меди. Иногда для повышения физико-химических свойств в состав добавляется серебро и процент содержания основного элемента указывается как медь+серебро в качестве единого основного компонента. М0 – это наиболее чистый медный сплав, который применяется для изготовления токопроводящей продукции (силовых кабелей, проводников в электронике, бытовых проводов и так далее).
• М1. Более распространенный в современных условиях сплав. Он также используется для изготовления электротехнической продукции с менее строгими требованиями к качеству. Также М1 используется для производства металлопрокатных изделий, сварочных электродов, проволоки и так далее. Процент содержания меди в М1 составляет 99,9%.
• М2. Данная марка получила широкое применение на производстве продукции, требующей обработки высоким давлением. М2 – это менее пластичный металл, поскольку в его составе присутствует 99,7% меди. Часто сплав применяется для изготовления деталей криогенной техники.
• М3. Марка относится к сплавам с наименьшим содержанием меди (99,5%). Такие металлы содержат большое количество примесей и часто получаются в результате вторичной переработки медной продукции. Применяется сплав М3 для изготовления деталей методом проката.

Отдельные модификации характеризуют тип и количество дополнительных элементов. Подробные сведения о марках прописаны в ГОСТ 859-2001. ГОСТ 434-78 регламентирует свойства меди, из которой выпускаются медные шины отечественными предприятиями.

Полезные детали

Технология производства медных шин одинакова на всех предприятиях, однако потребителя больше интересует величина цены при одинаковом качестве. Российские предприятия-лидеры соревнуются не в качестве (оно у них одинаково высокое), а в ценовой политике.

Для достижения определённых условий работы токоведущих элементов часто применяются новаторские подходы и решения:

• Коллекторная полоса – сплав меди и серебра, превосходящий чистую медь по всем эксплуатационным характеристикам.
• Электротехнические прямоугольные профили специального назначения:
• полутвёрдые шины;
• твердые шины с повышенной чистотой поверхности;
• шины с закруглением малых сторон сечения и другие.

Благодаря такому закруглению достигается стойкость изоляционного покрытия (нет резких изгибов на углах), существенно экономится медь без потери проводимости, да и распределение токовой нагрузки более равномерно по всему сечению шины.

— Шины, имеющие повышенную чистоту поверхности для электролитического покрытия места последующего контакта серебром. Так достигается значительное уменьшение величины сопротивления контакта.

По теме