Sådan beregnes teoretiske vægtreferenceværdier for forskellige faste CCA-ledningsmaterialer med forskellige tykkelsesmål

Når en prisangivelse, tegning eller modtagelseskontrol kræver faste CCA-tråde , en teoretisk vægt er et nyttigt screeningsnummer. Det hjælper et teknisk team med at sammenligne mål, estimere spolemassen og opdage en uoverensstemmelse, inden materialet frigives til tegning, stranding eller kabling. Det er ikke en erstatning for leverandørens certificerede masse pr. længdeenhed: det faktiske resultat afhænger af færdig diameter, kobberandel, belægningsgeometri, tolerancer og testbetingelser.

For en diskussion om ledermateriale er den praktiske rækkefølge simpel: definer konstruktionen, beregn den færdige tværsnitsareal, vælg en tydeligt angivet referencemassefylde og gang så med længden. Dette er mere pålideligt end at behandle en generisk faste CCA-tråde etiket, som om den beskriver én fast massefylde.

Start med konstruktionen bag den solide CCA-trådværdi

CCA betyder copper-clad aluminum: en aluminiumskern med en kobberbelægningslag. En faste CCA-tråde beregningen kræver derfor mere end en diameter. Den kræver også en grundlag for kobberindholdet. Leverandører kan angive kobberindholdet enten efter masse, efter volumen eller efter en specificeret kladekonstruktion. Disse grundlag kan ikke omregnes til hinanden på en tilfældig måde.

For det arbejdede referenceeksempel nedenfor antages en rund faste CCA-tråde med 15 % kobber efter masse og 85 % aluminium efter masse. Brug foreløbige densiteter på 8,96 g/cm³ for kobber og 2,70 g/cm³ for aluminium. Med et massefraktionsgrundlag er den teoretiske sammensatte densitet:

ρ _Ca. = 1 ÷ (w _Cu /ρ _Cu + w _AL /ρ _AL )

For dette eksempel: 1 ÷ (0,15/8,96 + 0,85/2,70) ≈ 3,01 g/cm³ . Denne værdi på 3,01 g/cm³ er et eksempel på en antagelse for dette faste CCA-tråde referenceeksempel, ikke en universel materialepræcisering.

Den kompakte formel for én meter

Til rundt faste CCA-tråde , beregn først den færdige areal:

A = πd² ÷ 4

hvor d er den færdige diameter i millimeter, og Aer arealet i mm². Praktisk set giver det, at hvis densiteten indtastes i g/cm³ og arealet i mm², massen af én meter er:

Masse (g/m) = densitet (g/cm³) × areal (mm²)

Denne enhedsforkortelse virker, fordi én meter af en 1 mm²-leder har et volumen på 1 cm³. For en ønsket længde multipliceres faste CCA-tråde g/m-værdien med antallet af meter og divideres med 1.000 for at estimere kilogram.

Udarbejdet kaliber-reference tabel

Tabellen bruger almindelige nominelle AWG-diametre og antagelsen om 3,01 g/cm³ ovenfor. Den giver en planlægningsreference for rund faste CCA-tråde , ikke et frigivelseskriterium. Kun angivelse af målestokken er utilstrækkeligt, når en kundedrawing specificerer en anden diameter tolerance.

For eksempel vejer 1.000 m af den antagne 18 AWG faste CCA-tråde ca. 2,48 kg i rå lederversion. En mængde på 500 m vil derfor veje ca. 1,24 kg, før der tilføjes spole, isolering, emballage eller proces-tab.

Hvorfor kobberprocenten ændrer resultatet

Samme færdige målestok kan give forskellige teoretiske værdier, hvis kobberandelens andel ændres. Kobber er langt tættere end aluminium, så en stigning i kobberandelen øger den sammensatte densitet og den beregnede faste CCA-tråde masse. Derfor bør en tabel baseret på én antaget kobberprocent ikke anvendes alene til identifikation af et ukendt produkt eller til at afgøre en kommerciel påstand.

Tjek også, om den anførte procentdel er angivet i forhold til vægt eller i forhold til rumfang. Beregningen ovenfor bruger massefraktioner. Hvis et teknisk datablad definerer kappebeklædningen i forhold til rumfang, skal der i stedet bruges rumfangsvægtet densitet: ρ = v _Cu ρ _Cu + V _AL ρ _AL . At konvertere på forkert grundlag kan få en faste CCA-tråde reference til at se mere præcis ud, end den faktisk er.

Brug beregningen på det rigtige tidspunkt

En teoretisk faste CCA-tråde værdien er nyttig ved tidlig RFQ-gennemgang, materialeplanlægning og prioritering af indkomne inspektioner. I hvert tilfælde skal sammenligninger foretages mellem ensartede elementer: ubeskrevet færdig leder mod ubeskrevet færdig leder, med samme nominelle diameter og samme sammensætningsgrundlag. Sammenlign ikke vægten af en færdig isoleret kabel med vægten af den ubeskrevne ledning.

• Bekræft det gældende målesystem samt den målte eller nominelle færdige diameter.
• Spørg, om kobberindholdet specificeres i forhold til masse, rumfang eller en anden kontrolleret konstruktionsparameter.
• Bekræft, om den anførte værdi er i g/m, kg/km, netto-spoolmasse eller brutto-forsendelsesmasse.
• Fastlæg den aftalte prøvetagnings- og målemetode, inden man behandler en faste CCA-tråde afvigelse som et kvalitetsproblem.

I praksis undgås mange unødvendige diskussioner ved at anvende et specifikationsark, der angiver diameter, kobbergrundlag, lineær masse tolerance og målebetingelser. Med andre ord er målet ikke at gøre en faste CCA-tråde estimering til at se nøjagtig ud; det er at gøre antagelserne så synlige, at ingeniør-, indkøbs- og kvalitetsholdene kan verificere den samme kravspecifikation.

Endelig beregningscheckliste

For at beregne en velbegrundet faste CCA-tråde vægtreference skal den færdige cirkulære areal, en eksplicit CCA-tæthedsmodel og den krævede længde anvendes. Registrer alle input med deres enhed. Sammenlign derefter resultatet med leverandørens kontrollerede specifikation og den faktiske prøvemåling. For cCA rund ledning indkøb er denne sporbare kontrol mere nyttig end at stole udelukkende på målestangens navn.