銅ケーブルが丸いのはなぜですか?


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なぜケーブルは丸い形だけでできているのですか?それの利点は何ですか?なぜケーブルの三角形、四角形、五角形がないのですか?



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マイクロ波フィルターの設計に1mmの角線を使用しました
トニースチュワートサニースキーガイEE75

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高電力アプリケーションでは、正方形の銅が一緒にボルトで固定できるため使用されます。
オプションパーティー

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銅のバスバーをインターネットで検索すると、すべての形とサイズがあります。
タイラー

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すべてのケーブルが丸いわけではありません。丸いケーブルは安価でストレスに強いというだけです(ストレスが問題となる曲線を使用するのが好きです-鋭い角とは異なり、負荷を均等に分散します)。丸型ケーブルが安いのはなぜですか?ケーブルが引き出され、丸型がストレスに強くなり、ワイヤをより均等に広げるためです。また、交流の場合、流れはケーブル全体ではなく、皮膚だけです-丸いケーブルが最も効率的です。ただし、これは大きなケーブル(60 Hzの電流で直径> 20 mm)または高周波でのみ重要になります。
ルアーン

回答:


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ジェシカウサギのように-彼らはそのように描かれているので。

ワイヤの生産では、ワイヤを連続して小さなダイに通す(引き抜く)必要があります(多くの場合、間にアニーリングを行います)。ダイは、丸い穴で最も簡単に作られます(通常、ダイアモンドなどの非常に硬い材料で作られています)。

すべてのワイヤが丸いわけではありません-丸い長方形のワイヤがインダクタやトランスで使用されることがあります。


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時折六角形-少なくとも1つのスピーカードライブユニットmfgrは、狭いギャップでわずかに低いインピーダンスを得るために、六角形の銅からボイスコイルを巻きます。morelhifi.com/technology一部の高電流トランス巻線は、平らな銅リボンです。
ブライアンドラモンド

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そしてもちろん、フラットスピーカーワイヤ用などの薄い銅テープソリューション(極端な長方形)もあります。
ジャッククリーシー

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私はしゃれたためにダウン票を投じたい...しかし、+ 1
マシュー

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線引きダイスはダイヤモンドで作られているのではないかと疑っています。それらは一般に研削でのみ使用されます。ダイの硬度は、その強度ほど重要ではありません。あなたは何も削りたくない。銅線の場合、ほぼ確実に工具鋼です。
ニックT

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@NickT銅の本格的な生産のために、彼らはタングステンカーバイドまたはPCD(多結晶ダイヤモンド)を使用しているようです。それは、私がワイヤーを作る工場を見学したときに私に言われたことです。単結晶ダイヤモンドは、非常に細いワイヤに使用されているようです。数kgの銅は、何kmものワイヤになる可能性があります。
スペロペファニー

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円形断面から離れると、2つの重大な問題が発生します。

まず、コーナーは隣接するものに対してより大きな圧力をかけ、絶縁損傷を引き起こす可能性が高くなります。

第二に、高周波使用の場合、表皮電流効果により、同じ断面積であるが角のあるケーブルのインピーダンスが高くなります。さらに、その導体を覆うために必要な絶縁体の量が増えると、インピーダンスも変化します。これに対処することはできますが、丸い導体の高周波における表皮効果、インピーダンス、絶縁効果についてはすでに十分に理解しており、設計者が正当な理由なしに代替構成を使用することは制限されます(より多くの銅を取り付けるなど)インダクタの効率のために、より小さな領域で)。

他にも多くの考慮事項があります-伸線加工はすでに困難で精力的であり、円形断面があるため、銅の特定の領域でのダイ接触が減少します。絶縁体は、円に比べて三角形または正方形の追加の円周のために増加します(同じ銅の断面積に対して)。角を曲げたり曲げたりすると、応力が大きくなり、硬化が速くなり、丸型ケーブルよりも割れやすくなります。

ケーブルについて議論するとき、他の断面を作ることはさらに難しくなります。10本の導線を使用して三角形のケーブルを作成するとします。曲がったり、ねじれたり、圧迫されたりすると、ケーブル内の個々のワイヤがその場所から移動し、より円形に変形します。目的のケーブル断面を維持するために、これらのワイヤをどのように保持しますか?1本のワイヤを使用することもできますが、管理がはるかに難しくなり、柔軟性がはるかに低くなり、破損や損傷を受けやすくなります。


表皮効果についてお話ししたので、これを断面積に関連付けます。これは抵抗を決定し(そして、絶縁、電流容量を無視し)、円が特定の領域の最小周囲の形状であるという情報を使用します。
ローナンパイサン

円形の撚り線で作られたケーブルには、強度や通電能力を直接追加しない空隙がありますが、ケーブル内の空隙により、曲げたときに形状が変化し、曲げの内側の撚り線がどこかに行くことができます。
-supercat

スーパーで缶が丸いのは、缶が丸いのと同じ理由で、ワイヤーをスプールに巻くのに影響があるのだろうかと思います。
ロブ

@Rob Circularは、より安くて便利です。正方形の缶は、限られたスペースを節約するために端部を閉じるための機械での追加の整列(コスト)を意味します。コンビーフとイワシは出荷スペースを節約するために角丸長方形のプリズムで販売されていますが、残念ながらすべての標準の缶切りを使用して缶を開けることはできません(幸いにも彼らは独自の開口手段を持っています)。
-KalleMP

Adamと@supercatは、丸い多導体ケーブルの代替品であり、通常、製造中にワイヤの配置が固定されるフラットです。これにより、一方の軸の柔軟性が大幅に向上し、もう一方の軸の柔軟性が大幅に低下します。他のケーブルプロファイルは、メリットがほとんどなく、正当化するのが難しいため、見つけるのはまれです。緩い束の場合、それらは柔軟な導管に引き込まれるか、ケーブルのはしごに置かれます。
-KalleMP

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柔軟性

丸い断面により、ワイヤはどの方向にも等しく曲がることができます。


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しゅう 何?フラットワイヤがどのように関連しているかはわかりません。
サミュエル

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フラット(リボン)ケーブルは、すべての方向に曲がる必要はありません。しかし、それらは丸いワイヤーで構成されています。
ユージンSh。

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しゅう リボンケーブル内のワイヤは撚り線であり、互いを包むために屈曲できる必要があります。
-tcrosley

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フラットワイヤを備えたフラットケーブル、フレキシブルPCBもあります。
ウーヴェ

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@Uwe&EugeneSh。最初の言葉を過ぎて読んでください。この答えは明確に「任意の方向」を示していますが、どちらも1つの軸で屈曲するものの例を示しています。
サミュエル

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厳密には銅ではありませんが、より大きなケーブルの場合、三角形のコアが得られます。このような大きなコアにはアルミニウムを使用する傾向があります。

ここに画像の説明を入力してください


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そのような銅ケーブルも入手できます。EG gulfcable.com/scripts/gulf_htmlshow.php?sID=32
ピーター・グリーン

3
@PeterGreenコアに投稿したケーブルは、束ねられた複数の小さな丸いケーブルで構成されています。ここに描かれているコアはしっかりしているように見えますか?
-Tschallacka

@Tschallackaはい、アルミニウムケーブルにはソリッド(非撚り線)の導体が付いている場合があります。
李アウンイップ

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業界では、一般に大電流アプリケーション向けに、ソリッド(長方形)金属(通常は銅)バスバーが使用されます。

ここに画像の説明を入力してください

...そのため、常に丸いわけではありません。


良い例は、単純な中電流リレーです:tech-faq.com/wp-content/uploads/Relay.jpg-
ケノ

金属のフラットバーを「ワイヤー」とは呼びません。
ボヘミアン

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@Bohemianの非常に小さな寸法のフラットワイヤは、一方向に曲げる必要がある場所や、振動の遮断が必要な場所にあります。バスバーはワイヤよりも重要な場合がありますが、フラットワイヤもあります。
-KalleMP

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生産の点から見ると、それは簡単に行くことができる最も単純な形状であり、これがすべての主要な要因であると推測します。物を曲げ始めるときに歪みを考慮すると、機械的にも有利です。考えてみると、それは限られたスペースにできるだけ多くの断面積(したがって導電性材料)を詰め込む最も効率的な方法でもあります。


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円形ワイヤを使用することは、ワイヤを梱包する最も効率的な方法ではありません。:正方形や長方形は、より多くのスペースが効率的ですgoto-denshi.com/product-square-wire-melit.html
ジャックCreasey

5
長方形の導体の機械的欠陥を脇に置いておきます。長方形のワイヤーの概念がより効率的であることの主な欠点を説明します。ワイヤーハーネスで互いに近接した絶縁体といくつかのワイヤーでそれを行って、すべてのワイヤーを完全に整列させて、できるようにしますこの効率を達成するために、互いに完全に向かい合って接触します。理論的に最も効率的なものは、実際のシナリオでは必ずしも最も効率的ではありません。
バートプロヴィー

3
ほとんどすべての高電力変圧器を見てみると、正方形/長方形のワイヤが見つかります。絶縁された汎用ワイヤはほぼ普遍的に丸いことに同意しますが、それはワイヤのフォームファクタのスペース効率とは関係ありません。純粋に物理的な製造上の制限であることをお勧めします。
ジャッククリーシー

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あなたは非常に特定のニーズと制約を持つ非常に特定のアプリケーションを検討しており、その方法論を使用して、何でも議論できます。
バートプロヴィー

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あなたがそうであるように、OPはなぜ銅ケーブルが丸いだけであるのかと尋ねました。
ジャッククリーシー

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丸いだけではありません。とにかく、ダイの穴は丸いので、作るのがより簡単で、最も経済的です。また、丸いケーブルは、いくつかの一般的な状況でより汎用性があります。それらを電気ホームオフィスの標準コンセントなどに接続する必要がある場合です。したがって、一般的に、ラウンドセクションは実用的および経済的な利点のために最も使用されます。とにかく、丸いセクションだけが標準ではありません。他の形状が使用されます。たとえば、最後に家庭用または産業用の電気システムに嫌悪なフラットケーブルの使用を広めています:嫌悪感のあるケーブルを壁に取り付けるだけで、コルゲートパイプを使用せずに、壁に穴を開けずに、壁に直接パテとペイントを塗ることができます左官。


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表皮効果により、交流電流はワイヤの表面を移動する傾向があります。コア全体のDC。丸線は、使用される材料の単位あたりの断面積を最大化するため、特定のゲージまたは容量を提供するのに最も費用効果が高くなります。また、ワイヤ全体の所定の断面積に対して、導体の表面で最も大きな表面積を提供するという副作用もあります。

ワイヤー製造金型プロセス自体がその形状の主な理由ですが、金型はさまざまな形状にすることができますが、円形断面も最も費用効果が高くなります。


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DZee、丸いワイヤーは材料の量あたりの表面積が最小であるため、表皮効果には役立ちません。それが、高電圧伝送がチューブまたは間隔をあけたバンドルを使用する理由です。
regdoug

「ワイヤ全体の所定の断面積に対する導体の表面の最大表面積」。これはまったく間違っています!それはちょうど逆です!
ロレンツォドナティはモニカをサポートします

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低電圧ケーブル(240 V、440 V)の場合、導体の形状は重要ではありません。

高電圧ケーブル(3.3kV以上)の場合、絶縁が破壊されないように、電圧ストレスを制御する必要があります。

電圧ストレスは鋭い角で最も強くなります。これを制御する最も簡単な方法は、すべてを丸くすることです。

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