Что такое лужение и зачем оно делается
Лужёная медь начинается как та же отожжённая медная проволока, что в любом кабеле. Перед скруткой каждая отдельная проволока проходит процесс лужения, оставляющий тонкое металлическое покрытие из олова. Затем жила скручивается и изолируется как обычно. IEC 60228 охватывает и чистые, и металлопокрытые медные жилы и даёт отдельные пределы сопротивления для лужёных жил классов 5 и 6.
Олово наносится по четырём практическим причинам:
- Защита от коррозии: чистая медь темнеет и корродирует во влаге, солёном воздухе и некоторых химических атмосферах. Олово стойче и щитит медь под ним, особенно на отрезанных концах и заделках, куда может попасть вода.
- Защита тонких проволок: в гибких жилах классов 5 и 6 проволоки очень тонки, поэтому немного поверхностной коррозии — большая доля каждой проволоки. Лужение держит проволоки светлыми и проводящими по всей длине.
- Совместимость с изоляцией: некоторые резиновые и сшитые компаунды могут реагировать с чистой медью при вулканизации или со временем; оловянный слой разделяет их и помогает изоляции сниматься чисто.
- Паяемость: лужёные проволоки легко паяются, что помогает там, где жилы впаиваются в соединители или оборудование.
Цена в сопротивлении
Олово проводит хуже меди, поэтому лужёная жила того же номинального сечения имеет чуть большее сопротивление. IEC 60228 учитывает это собственным столбцом пределов. Разница мала, что показывает таблица для ходовых гибких сечений.
| Номинальное сечение | Медь класса 5 без покрытия | Лужёная медь класса 5 | Разница |
|---|---|---|---|
| 4 mm2 | 4,95 | 5,09 | примерно на 3% выше |
| 6 mm2 | 3,30 | 3,39 | примерно на 3% выше |
В проектных терминах несколько процентов сопротивления редко меняют сечение кабеля, хотя на длинных трассах постоянного тока немного добавляют к падению напряжения, как объяснено в статье о падении напряжения. Для проверки поставки важно, что лужёная жила измеряется против лужёного столбца. Лужёная жила 4 mm2 класса 5 с показанием 5,0 ohm/km проходит свой предел 5,09; чистая жила 4 mm2 класса 5 с тем же показанием проваливает свой предел 4,95; а показание 5,2 проваливает любой. Поэтому протокол испытаний должен называть, по какому столбцу он проверялся.
Лужение также затрагивает заделки. Обжимные соединители для солнечных и гибких кабелей обычно проектируются и испытываются для лужёных или чистых жил в заданном диапазоне сечений, и указания производителя соединителя говорят, какие. Правильный обжимной инструмент и матрица важнее самого покрытия, но несоответствие соединителя и жилы — частая причина горячих соединений в поле. Запрашивайте техописание соединителя вместе с техописанием кабеля, когда оба закупаются вместе.
Где лужёная медь требуется или обычна
Солнечный фотоэлектрический кабель. EN 50618 и IEC 62930, стандарты для солнечного кабеля H1Z2Z2-K, требуют лужёную гибкую медь. Эталонная конструкция на странице солнечных кабелей — H1Z2Z2-K 1x4 mm2 с лужёной жилой класса 5 из проволок 0,31 mm и меньше, безгалогенной сшитой изоляцией и оболочкой, номиналом DC 1,5 kV, около 5,7 mm в целом и 5,09 ohm/km или меньше. Солнечный кабель проводит всю службу на улице на высоте модулей, видит конденсат внутри соединителей и режется и обжимается на площадке, поэтому оловянный слой защищает множество тонких проволок на каждой заделке. Упаковка — обычно бухты 100 m или барабаны 500 m.
Судовые и платформенные кабели. Спецификации судовых и платформенных кабелей обычно требуют лужёные медные жилы из-за солёного воздуха и конденсата. Применимы правила классификационного общества и стандарта, названных в спецификации судна или платформы; офис запрашивает этот документ до подбора завода-партнёра, потому что судовые конструкции включают больше, чем покрытие жилы.
Гибкие кабели и кабели оборудования. Многие гибкие шнуры, контрольные кабели для влажных мест, проводники батарей и накопителей энергии и проводка оборудования используют лужёный класс 5 ради стойкости к коррозии и лёгкой пайки. Здесь лужение — обычно выбор покупателя, а не требование стандарта.
| Применение | Типовая жила | Почему |
|---|---|---|
| Солнечный кабель H1Z2Z2-K | Лужёный класс 5, требуется | Конструкция EN 50618 / IEC 62930 |
| Судовой и платформенный кабель | Лужёный, по спецификации судна | Солёный воздух и конденсат |
| Гибкие проводники во влажных местах | Лужёный класс 5, частый вариант | Щитит тонкие проволоки, облегчает пайку |
| Стационарный силовой кабель НН в помещениях | Чистый класс 2 | Сухая служба, толстые проволоки |
| Установочный провод в трубе | Чистый класс 1 или 2 | Сухая служба; лужение только добавляет цену |
Где лужение добавляет мало
Для стационарного силового кабеля в сухих помещениях или каналах нормальна чистая отожжённая медь, а лужение добавляет цену без ясной выгоды. Большие жилы класса 2 имеют толстые проволоки, поэтому тонкий поверхностный слой окисла почти не меняет их сопротивление, а оболочка щитит их по трассе. Эталонный кабель 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC на странице силовых кабелей НН использует чистую медь именно по этой причине. Если поставщик предлагает лужение на кабеле, который в нём не нуждается, спросите зачем; если спецификация требует лужения, не позволяйте его снять ради экономии.
Как проверить лужёную жилу
Лужёная медь выглядит серебристой, и это также цвет алюминия и омеднённого алюминия, поэтому быстрый взгляд недостаточен. Три проверки их разделяют:
- Царапните или отрежьте проволоку: под тонким оловянным слоем лужёная медь показывает медный цвет; алюминий серебристый насквозь, а CCA показывает медную кожицу над серебристым сердечником. Статья CCA против меди разбирает это подробно.
- Проверьте сопротивление: по лужёному столбцу класса 5 IEC 60228; алюминий или CCA читается заметно выше.
- Проверьте вес: против техописания, например около 55–66 kg/km для H1Z2Z2-K 1x4 mm2 по публичным техописаниям; жила на алюминиевой основе заметно легче.
В заказе напишите строку жилы полностью: «лужёная отожжённая медная жила, класс 5 по IEC 60228, 4 mm2, максимум 5,09 ohm/km при 20 градусах C, подтверждается по каждому барабану протоколом испытаний». Заводы-партнёры затем цитуют и испытывают против этой строки. Страница материалов жил сравнивает варианты, а в форме запроса есть поле для покрытия.