Door: Helukabel B.V. Van koper tot aluminium tot optische vezels: Ontdek hoe de verschillende geleidingsmaterialen in kabels en draden van elkaar verschillen.
Verschillende materialen kunnen worden gebruikt als elektrische geleiders voor het overbrengen van energie, signalen of gegevens in kabels en draden. Het meest bekende en veelgebruikte materiaal is koper (Cu), dat een zeer ductiel metaal is met een hoge geleidbaarheid. Het is ook flexibel, heeft een hoge treksterkte en is relatief goedkoop, waardoor het de eerste keuze is voor veel toepassingen. De geleider bestaat uit ofwel een enkele draad of meerdere draden die samengedraaid zijn om een zogenaamde streng te vormen. Koper kan bijvoorbeeld vertind worden om het corrosiebestendiger te maken, of vernikkeld worden om de temperatuurbestendigheid te verbeteren.
Aluminium (Al) is een ander potentieel geleidersmateriaal. Het belangrijkste voordeel ten opzichte van koper is een veel lagere dichtheid. Maar het heeft een lagere geleidbaarheid, wat betekent dat er een grotere doorsnede nodig is om dezelfde stroom te transporteren. Bovendien zijn aluminium draden minder flexibel en daardoor waarschijnlijker om te breken. Dit maakt ze ongeschikt voor bewegende toepassingen. Als gevolg daarvan wordt aluminium voornamelijk gebruikt voor energiedistributiekabels en middenspanningskabels waar gewicht een belangrijke rol speelt.
Het materiaal met de beste geleidbaarheid is zilver (Ag), maar het is vele malen duurder dan koper. Daarom wordt zilver meestal alleen gebruikt in speciale toepassingen waar uitzonderlijke prestaties en efficiëntie vereist zijn, bijvoorbeeld in hoogwaardige audioapparatuur. Een andere mogelijke geleider voor audiokabels is verzilverd koperdraad, dat uitblinkt in hoge geleidbaarheid en weerstand tegen corrosie. De hoge prijs en lagere geleidbaarheid van goud (Au) ten opzichte van zilver en koper maken het ongeschikt als geleider.
Een ander materiaal dat op het eerste gezicht ook een ongeschikte geleider lijkt te zijn, is staal, met een aanzienlijk slechtere geleidbaarheid dan koper of aluminium. Aan de andere kant is het extreem sterk en heeft het een hoge treksterkte. Om deze reden wordt staal gebruikt in militaire toepassingen en in de luchtvaart, vaak in combinatie met andere materialen zoals aluminium.
Naast al deze metalen geleiders zijn er ook optische vezels, of zogenaamde optische golfgeleiders. Deze zijn ideaal voor het overbrengen van signalen op hoge snelheid met behulp van licht. Ze bestaan uit een kern van kwartsglas of plastic vezel. De laatste is flexibeler en kan daardoor gemakkelijker worden gebogen. De kern is omgeven door een optische mantel, bekend als de bekleding. De lichtsignalen worden gereflecteerd tussen de kern en bekleding en worden zo op hoge snelheid door de golfgeleider getransporteerd. Optische golfgeleiders worden gebruikt in verschillende toepassingen, zoals telecommunicatie, geneeskunde en luchtvaart. Ze kunnen echter geen stroom doorgeven.
Het beste geleidersmateriaal hangt dus sterk af van de toepassing in kwestie en de heersende omstandigheden. Deze moeten nauwkeurig bekend zijn om de voor- en nadelen van elk materiaal zorgvuldig te overwegen. Natuurlijk spelen ook andere kenmerken van een kabel, zoals de lay-out, doorsnede, isolatie en mantelmateriaal, een belangrijke rol. Daarom is het altijd het beste om deskundig advies in te winnen bij het kiezen van kabels en draden om ervoor te zorgen dat aan alle eisen van dagelijks gebruik wordt voldaan.
U kunt dit en vele andere boeiende artikelen ook vinden in het huidige nummer #14 van ons klantenmagazine POWER. Lees deze nu!
