Mikä on kuparipinnoitettu teräs (CCS)?
Kuparipinnoitettu teräs (CCS), joka tunnetaan myös nimellä kuparipäällysteinen teräs tai tavaramerkkinimi Copperweld, on bimetallituote, jota käytetään pääasiassa lankateollisuudessa ja jossa yhdistyvät teräksen korkea mekaaninen lujuus kuparin johtavuuteen ja korroosionkestävyyteen.
Sitä käytetään pääasiassa maadoitustarkoituksiin, linjan jäljittämiseen maanalaisten laitosten paikantamiseen, puhelinkaapeleiden pudotusjohtoihin ja koaksiaalikaapeleiden sisäjohtimiin, mukaan lukien ohuet kytkentäkaapelit, kuten RG-174 ja CATV-kaapeli. Sitä käytetään myös joissakin RF-johtavien johtojen antenneissa.
Historia
Ensimmäinen kirjattu yritys valmistaa kuparipäällysteistä teräslankaa tapahtui 1860-luvun alussa.[2]Vaikka yli 100 vuoden ajan ihmiset olivat ehdottaneet erilaisia tapoja yhdistää kupari ja teräs, vasta mainitulla ajanjaksolla Farmer ja Milliken yrittivät kääriä kuparinauhaa teräslangan ympärille. Amerikkalaiset insinöörit vuonna 1883 ja uudelleen 1890-luvulla yrittivät valmistaa kupari-teräslankaa, ainakin yhdessä tapauksessa galvanoimalla kuparia teräksen päälle.[1]
Duplex Metals Co. jäljittää alkunsa John Ferreol Monnotin vuosina 1900-1905. Hän oli ollut erittäin kiinnostunut herra Martinin työstä Pariisissa.
Käyttää
Kuparipäällysteinen teräslanka löytää sovelluksia maadoituksessa, maadoitustankojen liittämisessä metallirakenteisiin, maadoitusverkkoon, sähköasemille, voimalaitoksille ja ukkosensuojaimille. Tätä lankaa käytetään joskus myös voimansiirtoon.
Kuparipäällysteinen hitsauslanka on yleistynyt lankahitsauslaitteiden yleistymisen jälkeen.
Kuparipäällysteistä terästä käytetään toisinaan kestävien radioantennien valmistukseen, jossa sen HF-johtavuus on lähes identtinen samanhalkaisijaisen umpikuparijohtimen kanssa. Sitä käytetään useimmiten antenneissa, joissa on pitkät jännevälit tukematonta lankaa, jotka tarvitsevat lisävoimaa kestääkseen suuria jännityksiä, jotka aiheuttaisivat kiinteän kupari- tai alumiinilangan katkeamisen tai venymisen liikaa.
Ominaisuudet
Näiden johtimien tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:
Kuparin hyvä korroosionkestävyys
Teräksen korkea vetolujuus
Kestää materiaalin väsymistä
Edut
Koska ulompi johdinkerros on matalaimpedanssista kuparia ja vain keskiosa on korkeamman impedanssin terästä, skin-ilmiö antaa raskaalla kuparipäällysteisillä RF-siirtolinjoilla matalan impedanssin korkeilla taajuuksilla, joka vastaa kiinteän kuparilangan impedanssia.
Kuparipäällysteisten teräsjohtimien vetolujuus on suurempi kuin tavallisten kuparijohtimien, mikä mahdollistaa suuremmat jännevälit kuin kuparilla.
Toinen etu on se, että koaksiaalikaapeleissa voidaan käyttää halkaisijaltaan pienempiä kuparipäällysteisiä teräsjohtimia, mikä mahdollistaa suuremman impedanssin ja pienemmän kaapelin halkaisijan kuin samanvahvuisissa kuparijohtimissa.
Kahden metallin erottamattoman liitoksen ja kalliimman metallin alhaisen määrän vuoksi se estää varkauksia, koska kuparin talteenotto on epäkäytännöllistä ja siksi sillä on hyvin vähän romuarvoa.
Asennukset, joissa on kuparipäällysteisiä teräsjohtimia, hyväksytään yleisesti hyvän sähkömaan vaatimukset täyttäviksi. Tästä syystä teollisuusyritykset ja voimalaitokset suosivat sen käyttöä, kun kustannukset ovat huolestuttavia.
