Aplicação do Cobre
Indústria Elétrica
Transmissão de energia
A transmissão de energia requer uma grande quantidade de cobre com alta condutividade, que é usado principalmente em fios e cabos de energia, barramentos, transformadores, interruptores, componentes plug-in e conectores.
No processo de transmissão de energia de fios e cabos, a energia elétrica é desperdiçada devido ao aquecimento por resistência. Da perspectiva de economia e economia de energia, o padrão de "seção transversal ideal do cabo" está sendo promovido no mundo atualmente. Os padrões populares no passado eram simplesmente baseados na perspectiva de reduzir o investimento em instalação única. Para minimizar a seção transversal do cabo, o tamanho mínimo permitido do cabo foi determinado para evitar superaquecimento perigoso sob a corrente nominal exigida pelo projeto. Embora o custo de instalação do cabo instalado de acordo com este padrão seja baixo, o consumo de energia da resistência é relativamente grande durante o uso a longo prazo. O padrão de "seção transversal ideal do cabo" leva em consideração o custo de instalação única e o consumo de energia e aumenta adequadamente o tamanho do cabo para atingir o propósito de economia de energia e os melhores benefícios econômicos abrangentes. De acordo com o novo padrão, a seção transversal do cabo é frequentemente mais que o dobro do padrão antigo, o que pode atingir um efeito de economia de energia de cerca de 50%.
No período passado, devido à escassez de aço no meu país, o alumínio foi usado para substituir o cobre em linhas aéreas de transmissão de alta tensão na esperança de reduzir o peso, considerando que a gravidade específica do alumínio é de apenas 30% da do cobre. Cabos subterrâneos. Neste caso, o alumínio empalidece em comparação com o cobre devido à sua baixa condutividade e ao grande tamanho do cabo.
Pelo mesmo motivo, também é uma escolha sensata substituir o antigo transformador de enrolamento de alumínio por um transformador de enrolamento de cobre eficiente e com economia de energia.
Fabricação de motores
Na fabricação de motores, ligas de cobre de alta condutividade e alta resistência são amplamente utilizadas. As principais peças de cobre são estatores, rotores e cabeçotes de eixo. Em motores grandes, os enrolamentos são resfriados com água ou hidrogênio, o que é chamado de resfriamento interno de água dupla ou motores de resfriamento de hidrogênio, o que requer um longo comprimento de fio oco.
Os motores são grandes usuários de eletricidade, respondendo por cerca de 60% do fornecimento total de eletricidade. A conta de eletricidade acumulada para a operação de um motor é muito alta, geralmente atingindo o custo do próprio motor nas primeiras 500 horas de operação, equivalente a 4 a 16 vezes o custo em um ano, e pode chegar a 200 vezes o custo durante toda a vida útil. Um pequeno aumento na eficiência do motor pode não apenas economizar energia, mas também obter benefícios econômicos significativos. O desenvolvimento e a aplicação de motores de alta eficiência são um tópico quente no mundo hoje. Como o consumo de energia dentro do motor vem principalmente da perda de resistência do enrolamento, aumentar a seção transversal do fio de cobre é uma medida fundamental para desenvolver motores de alta eficiência. Comparado com motores tradicionais, o uso de enrolamentos de cobre em alguns dos primeiros motores de alta eficiência desenvolvidos aumentou de 25% a 100%. O Departamento de Energia dos EUA está financiando um projeto de desenvolvimento para produzir rotores de motor usando tecnologia de cobre fundido.
Cabos de comunicação
Desde a década de 1980, devido às vantagens da grande capacidade de transporte de corrente dos cabos de fibra óptica, eles foram rapidamente substituídos por cabos de cobre em linhas tronco de comunicação. No entanto, uma grande quantidade de cobre ainda é necessária para converter energia elétrica em energia luminosa e linhas de entrada para os usuários. Com o desenvolvimento da indústria de comunicações, as pessoas estão cada vez mais dependentes das comunicações, e a demanda por cabos de fibra óptica e fios de cobre continuará a aumentar.
Linhas elétricas residenciais
À medida que os padrões de vida do nosso povo melhoram, os eletrodomésticos são rapidamente popularizados e as cargas de eletricidade residenciais estão crescendo rapidamente. Conforme mostrado na Figura 6.6, em 1987, o consumo residencial de eletricidade era de 26,96 bilhões de kWh (1 kWh=1 quilowatt-hora) e dez anos depois, em 1996, ele disparou para 113,1 bilhões de kWh, um aumento de 3,2 vezes. Apesar disso, ainda há uma grande lacuna em comparação com os países desenvolvidos. Por exemplo, em 1995, o consumo per capita de eletricidade nos Estados Unidos era 14,6 vezes maior que o do meu país, e o do Japão era 8,6 vezes maior que o do meu país. Ainda há muito espaço para desenvolvimento no futuro para o consumo residencial de eletricidade do meu país. Espera-se que aumente em 1,4 vezes de 1996 a 2005.
