Elektromos vezetékek vizsgálata és mérése digitális mikroszkóppal
Az elektromos vezeték az elektromos energiát és jeleket továbbító, fémből készült vezetékek megnevezésére használt általános kifejezés. Az elektromos vezetékek a javasolt felhasználási területük szerint tápvezetékekre és kommunikációs vezetékekre oszthatók. Ez a rész áttekinti az elektromos vezetékeket, és példákat ad digitális mikroszkóppal történő vizsgálatukra és mérésükre.
- Az elektromos vezetékek és kábelek közötti különbségek
- Vezető anyagok és jellemzőik
- Az elektromos vezetékek keresztmetszetének területére vonatkozó japán és USA-beli szabályozások közötti eltérések
- Az elektromos vezetékek keresztmetszetének területe és a megengedett áramerősség
- Példák elektromos vezetékek vizsgálatára és mérésére digitális mikroszkóppal
Az elektromos vezetékek és kábelek közötti különbségek
Az elektromos vezeték az elektromos áramot vezető, fémből készült vezetékek megnevezésére használt általános kifejezés. A szerkezeti különbségek alapján egyes vezetékeket kábelnek nevezünk.
- Elektromos vezeték (szigetelt vezeték)
- Az elektromos vezeték olyan vezető (ez továbbítja az elektromos áramot), amelyet szigeteléssel vonnak be (ez nem továbbítja az áramot).
- Kábel
- A kábel elektromos vezetékek hüvellyel borított kötege.
- A: Vezető
- B: Szigetelés
- C: Hüvely
- D: Kitöltőanyag
- E: Kötőszalag
Vezető anyagok és jellemzőik
Az elektromos vezetékekben és kábelekben használt csaknem összes vezető rézből vagy alumíniumból készül.
Ha csak a vezetőképességet tekintjük, akkor az ezüst és az arany is megfelelő anyag lenne. Ezeket az anyagokat azonban ritkán használják, mert drágák.
| Anyag | Vezetőképesség (% az IACS (International Annealed Copper Standard) szabvány szerint) | Fajlagos ellenállás (10–6 Ωm) |
|---|---|---|
| Ag (ezüst) | 106,4 | 0,0162 |
| Cu (réz) | 100 | 0,0172 |
| Au (arany) | 71,8 | 0,024 |
| Al (alumínium) | 61,7 | 0,0275 |
A réz és az alumínium jellemzői
Az elektromos vezetékekben és kábelekben használt réz és alumínium az alábbi jellemzőkkel rendelkezik.
- Réz
-
- Nagyon jó vezetőképességének köszönhetően a réz könnyen vezeti az elektromos áramot.
- A réz alapvetően nem oxidálódik száraz, szobahőmérsékletű levegőn.
- Az általában használt kábelekben vezetőként rendszerint rezet használnak.
- Alumínium
-
- Az alumínium sűrűsége kisebb, mint a rézé, súlya a réz súlyának harmada. Ez a könnyű anyag jól használható a nagy távolságokat átívelő alkalmazási területeken, például elektromos távvezetékekhez.
- Az alumínium oxidálódásakor a felületén alumínium-oxid réteg alakul ki, amely ellenáll a korróziónak.
- Az alumínium olcsó, ára a réz árának körülbelül harmada–fele.
Az elektromos vezetékek keresztmetszetének területére vonatkozó japán és USA-beli szabályozások közötti eltérések
Japánban az elektromos vezetékek (normál vezetékek) keresztmetszetének területét a japán ipari szabványok (JIS) szabályozzák. A mértékegység az SQ, amely a keresztmetszet területének angol nyelvű mértékegységéből, a négyzetmilliméterből (square millimetre) származik. Az Amerikai Egyesült Államokban az UL-szabványok az amerikai vezetékméretet (AWG – American wire gauge)használják. Az AWG (UL) és az SQ (JIS) átváltását az alábbi táblázat mutatja.
| Vezetékméret (UL-szabványok) | Külső átmérő (mm) | Keresztmetszet területe (mm2) | Megfelelő SQ-méret (JIS) |
|---|---|---|---|
| AWG 4/0 | 11,68 mm | 107,2 mm2 | 100 SQ |
| AWG 3/0 | 10,40 mm | 85,03 mm2 | 80 SQ |
| AWG 2/0 | 9,266 mm | 67,42 mm2 | 60 SQ |
| AWG 1/0 | 8,254 mm | 53,49 mm2 | 60 SQ |
| AWG 1 | 7,348 mm | 42,41 mm2 | 38 SQ |
| AWG 2 | 6,543 mm | 33,63 mm2 | 38 SQ |
| AWG 4 | 5,189 mm | 21,15 mm2 | 22 SQ |
| AWG 6 | 4,115 mm | 13,30 mm2 | 14 SQ |
| AWG 8 | 3,264 mm | 8,37 mm2 | 8 SQ |
| AWG 10 | 2,588 mm | 5,26 mm2 | 5,5 SQ |
| AWG 12 | 2,052 mm | 3,31 mm2 | 3,5 SQ |
| AWG 14 | 1,628 mm | 2,08 mm2 | 2 SQ |
| AWG 16 | 1,290 mm | 1,31 mm2 | 1,25 SQ |
| AWG 18 | 1,024 mm | 0,823 mm2 | 0,75 SQ |
| AWG 20 | 0,8128 mm | 0,519 mm2 | 0,5 SQ |
| AWG 22 | 0,6426 mm | 0,324 mm2 | 0,3 SQ |
| AWG 24 | 0,5105 mm | 0,205 mm2 | 0,2 SQ |
| AWG 26 | 0,4039 mm | 0,128 mm2 | 0,12 SQ |
| AWG 28 | 0,3200 mm | 0,0804 mm2 | 0,08 SQ |
| AWG 30 | 0,2540 mm | 0,0507 mm2 | 0,05 SQ |
Az elektromos vezetékek keresztmetszetének területe és a megengedett áramerősség
Minél nagyobb egy elektromos vezeték keresztmetszetének területe, annál nagyobb a megengedett áramerősség.
Az alábbi táblázat a tipikus rézvezetékek megengedett áramerősségét mutatja.
| Átmérő (mm) | Megengedett áramerősség (A) |
|---|---|
| 1 mm | 16 |
| 1,2 mm | 19 |
| 1,6 mm | 27 |
| 2 mm | 35 |
| 2,6 mm | 48 |
| 3,2 mm | 62 |
| 4 mm | 81 |
| 5 mm | 107 |
| Keresztmetszet területe (mm2) | Megengedett áramerősség (A) |
|---|---|
| 0,9 | 17 |
| 1,25 | 19 |
| 2 | 27 |
| 3,5 | 37 |
| 5,5 | 49 |
| 8 | 61 |
| 14 | 88 |
| 30 | 139 |
| 50 | 190 |
| 100 | 298 |
| 200 | 469 |
| 400 | 745 |
| 600 | 930 |
| 800 | 1080 |
| 1000 | 1260 |
Példák elektromos vezetékek vizsgálatára és mérésére digitális mikroszkóppal
Az alábbiakban felsoroljuk a legújabb példákat az elektromos vezetékek vizsgálatára és mérésére a KEYENCE VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkópjával.
A diffúz tartozék lehetőséget ad a becsillogásmentes vizsgálatra.
Alsó: Normál kép, Felső: Mélységkompozíció + HDR funkcióval készült kép
A HDR funkció lehetővé teszi a kábelek keresztmetszetének részletes vizsgálatát.
Normál kép
Optikai árnyékhatás üzemmódban készült kép
A 3D-s mélységkompozíció funkció lehetővé teszi a hibák alakjának pontos megállapítását.
A 3D-s mérési funkcióval meghatározható a felületből kiemelkedő forrasztófém mennyisége, és ennek alapján pontosan eldönthető, hogy a forrasztás megfelelő-e.
Az automatikus területmérés képe
A 3D-s mélységkompozíció funkcióval megjeleníthetők az anyagokbeli és a gyártási körülményekbeli eltérésekből adódó felületi eltérések.
