أسلاك الألمنيوم المستخدمة في المباني

أسلاك البناء المصنوعة من الألومنيوم هي نوع من الأسلاك الكهربائية المستخدمة في الإنشاءات السكنية أو المنازل ، وتعتمد على موصلات كهربائية من الألومنيوم . يتميز الألومنيوم بنسبة توصيل كهربائي إلى وزن أفضل من النحاس، ولذلك يُستخدم أيضًا في أسلاك شبكات الطاقة ، بما في ذلك خطوط نقل الطاقة العلوية وخطوط توزيع الطاقة المحلية ، بالإضافة إلى أسلاك الطاقة في بعض الطائرات . [ 1 ] [ 2 ] وقد استخدمت شركات الكهرباء أسلاك الألومنيوم لنقل الطاقة في شبكات الطاقة منذ أواخر القرن التاسع عشر وحتى أوائل القرن العشرين. يتميز الألومنيوم بمزايا من حيث التكلفة والوزن مقارنةً بأسلاك النحاس . ولا يزال الألومنيوم هو المادة المفضلة في تطبيقات نقل وتوزيع الطاقة حتى اليوم. [ 3 ]
في مجال الإنشاءات السكنية في أمريكا الشمالية، استُخدم سلك الألمنيوم لتمديد الأسلاك في المنازل لفترة وجيزة من ستينيات القرن الماضي وحتى منتصف سبعينياته، خلال فترة ارتفاع أسعار النحاس. لم تُصمم الأجهزة الكهربائية آنذاك (المقابس، والمفاتيح، والإضاءة، والمراوح، وغيرها) مع مراعاة خصائص سلك الألمنيوم المستخدم، كما ظهرت بعض المشكلات المتعلقة بخصائص السلك نفسه، مما جعل التركيبات الكهربائية التي تستخدم سلك الألمنيوم أكثر عرضة للمشاكل. ولتقليل هذه المشكلات، وُضعت معايير تصنيع مُعدّلة لكل من السلك والأجهزة. ولا تزال المنازل القائمة التي تستخدم أسلاك الألمنيوم القديمة هذه في الدوائر الفرعية تُشكّل خطرًا محتملاً للحريق.
في ألمانيا الشرقية الشيوعية السابقة (جمهورية ألمانيا الديمقراطية، 1945-1990)، كان لا بد من استخدام أسلاك الألمنيوم أو أسلاك الألمنيوم المطلية بالنحاس (AlCu-Kabel) في التوصيلات الكهربائية نظرًا لارتفاع تكلفة استيراد النحاس. [ 4 ] وبينما صُممت جميع الأجهزة في تلك الحقبة للعمل بالألمنيوم، انتهى هذا الأمر مع توحيد ألمانيا عام 1990 عندما أصبحت المعدات القياسية في أوروبا الغربية متاحة، وتوقفت الشركات المملوكة للدولة ( Volkseigener Betrieb ) عن العمل.
مواد

استُخدم سلك الألومنيوم كموصل كهربائي لفترة طويلة، لا سيما من قبل شركات الكهرباء فيما يتعلق بخطوط نقل الطاقة التي استُخدمت بعد فترة وجيزة من بدء إنشاء أنظمة توزيع الطاقة الحديثة في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر. يتطلب سلك الألومنيوم مقاسًا أكبر من سلك النحاس لنقل نفس التيار ، ولكنه مع ذلك أقل تكلفة من سلك النحاس في تطبيقات معينة.

تُعدّ سبائك الألومنيوم المستخدمة في الموصلات الكهربائية موصلة للكهرباء بنسبة 61% تقريبًا مقارنةً بالنحاس ذي المقطع العرضي نفسه، بينما تبلغ كثافة الألومنيوم 30.5% من كثافة النحاس. وعليه، فإن رطلًا واحدًا من الألومنيوم يحمل نفس قدرة رطلين من النحاس على نقل التيار. [ 3 ] وبما أن سعر النحاس يزيد بنحو أربعة أضعاف عن سعر الألومنيوم من حيث الوزن (حوالي 4 دولارات أمريكية /رطل [ 5 ] مقابل دولار أمريكي واحد /رطل [ 6 ] اعتبارًا من عام 2024)تُعدّ أسلاك الألمنيوم أرخص بثُمن تكلفة أسلاك النحاس ذات الموصلية نفسها. وبفضل وزنها الخفيف، تُعتبر هذه الموصلات الكهربائية مثالية للاستخدام في أنظمة توزيع الطاقة الكهربائية، حيث لا تحتاج الأبراج أو الهياكل الداعمة إلا إلى تحمل نصف وزن الأسلاك لنقل التيار نفسه.
في أوائل الستينيات، مع ازدهار قطاع البناء السكني في أمريكا الشمالية وارتفاع أسعار النحاس، صُنعت أسلاك البناء المصنوعة من الألومنيوم باستخدام سبيكة الألومنيوم AA-1350 المستخدمة في المرافق العامة، بأحجام صغيرة مناسبة لدوائر التوزيع الكهربائية ذات الأحمال المنخفضة في المنازل. [ 7 ] في أواخر الستينيات، بدأت تظهر مشاكل وأعطال متعلقة بوصلات دوائر التوزيع الكهربائية لأسلاك البناء المصنوعة من سبيكة الألومنيوم AA-1350 المستخدمة في المرافق العامة، مما استدعى إعادة تقييم استخدام هذه السبيكة في أسلاك البناء، وتحديد الحاجة إلى سبائك أحدث لإنتاج أسلاك البناء المصنوعة من الألومنيوم. طُوّرت أول سبيكة موصلة كهربائية من سلسلة 8000، والتي لا تزال تُستخدم على نطاق واسع في بعض التطبيقات، وحصلت على براءة اختراعها عام 1972 من قِبل شركة الألومنيوم الأمريكية ( ألكوا ). [ 8 ] هذه السبيكة، إلى جانب AA-8030 (التي حصلت على براءة اختراع من قبل Olin في عام 1973) و AA-8176 (التي حصلت على براءة اختراع من قبل Southwire في عامي 1975 و 1980)، تعمل ميكانيكيًا مثل النحاس.
على عكس سبيكة AA-1350 القديمة المستخدمة سابقًا، تحتفظ سبائك سلسلة AA-8000 هذه أيضًا بقوة الشد الخاصة بها بعد اختبار دورة التيار القياسي أو اختبار غمر دورة التيار (CCST)، كما هو موضح في ANSI C119.4:2004. اعتمادًا على درجة التلدين، قد تستطيل سبيكة AA-8176 بنسبة تصل إلى 30% مع تأثير ارتداد أقل، وتمتلك قوة خضوع أعلى ( 19.8 كيلوباسكال أو 137 ميجاباسكال ، لسلك AA-8076 المشكل على البارد ).
من المرجح أن المنازل التي تم تركيب أسلاك الألمنيوم فيها قبل منتصف سبعينيات القرن الماضي (حين سُمح باستخدام مخزون أسلاك الألمنيوم المصنعة قبل عام ١٩٧٢) تحتوي على أسلاك مصنوعة من سبيكة AA-1350 القديمة، والتي طُوّرت لنقل الطاقة. كانت سبيكة الألمنيوم AA-1350 أكثر عرضة للمشاكل المتعلقة بأسلاك الدوائر الفرعية في المنازل، وذلك بسبب خصائصها الميكانيكية التي جعلتها أكثر عرضة للأعطال الناتجة عن الأجهزة الكهربائية المستخدمة آنذاك، بالإضافة إلى سوء الصنعة.
كان حريق نادي بيفرلي هيلز للعشاء عام 1977 حادثة بارزة نجمت عن تركيب أسلاك الألمنيوم بشكل سيئ.
بناء المباني الحديثة
تُصنع أسلاك الألمنيوم المستخدمة في المباني الحديثة من سبائك الألمنيوم من سلسلة AA-8000 (والتي يُشار إليها أحيانًا باسم أسلاك الألمنيوم "ذات التقنية الجديدة")، وفقًا لمعايير الصناعة مثل قانون الكهرباء الوطني (NEC). ويُعدّ استخدام أسلاك الألمنيوم المجدولة ذات المقياس الأكبر (أكبر من 8 AWG) شائعًا في معظم أنحاء أمريكا الشمالية في المباني السكنية الحديثة. وتُستخدم أسلاك الألمنيوم في التطبيقات السكنية لتغذية الطاقة الكهربائية ذات الجهد المنخفض من شبكة الكهرباء إلى المبنى . ويتم تركيبها باستخدام المواد والأساليب التي تحددها شركات الكهرباء المحلية. كما تُستخدم أسلاك الألمنيوم المجدولة ذات المقياس الأكبر، المصنوعة من سبائك الألمنيوم من سلسلة AA-8000، في الخدمات الكهربائية (مثل موصلات مدخل الخدمة من وصلة شبكة الكهرباء إلى لوحة قواطع الدائرة) وفي الدوائر الفرعية الكبيرة، مثل تلك الخاصة باللوحات الفرعية، والمواقد، ومجففات الملابس، ووحدات تكييف الهواء.

في الولايات المتحدة، يُسمح باستخدام أسلاك الألمنيوم الصلبة المصنوعة من سبائك الألمنيوم من سلسلة AA-8000 في توصيلات الدوائر الفرعية بقدرة 15 أمبير أو 20 أمبير، وفقًا لقانون الكهرباء الوطني. [ 9 ] يجب أن تكون نهايات هذه الأسلاك مُصممة لتحمل أسلاك الألمنيوم، وهو ما قد يُسبب بعض المشاكل. وتبرز هذه المشكلة بشكل خاص في توصيلات الأسلاك باستخدام موصلات اللف. ففي عام 2017، لم تكن معظم موصلات اللف المستخدمة في توصيلات أسلاك الدوائر الفرعية الصغيرة، حتى تلك المصممة لتوصيل أسلاك النحاس بالألمنيوم، مُصممة لتوصيل أسلاك الألمنيوم ببعضها، باستثناء موصلات Marette رقم 63 أو 65 المستخدمة في كندا، والتي لم تُعتمد من قِبل مختبرات UL للاستخدام في الولايات المتحدة. كما يجب أن يكون حجم سلك الألمنيوم أكبر من حجم سلك النحاس المستخدم في الدائرة نفسها نظرًا لزيادة مقاومة سبائك الألمنيوم. فعلى سبيل المثال، يمكن تركيب دائرة فرعية بقدرة 15 أمبير تُغذي تجهيزات الإضاءة القياسية باستخدام سلك نحاسي رقم 14 AWG أو سلك ألمنيوم رقم 12 AWG، وفقًا لقانون الكهرباء الوطني. ومع ذلك، نادراً ما تُستخدم أسلاك الدوائر الفرعية المصنوعة من الألومنيوم الصلب الأصغر حجماً في الإنشاءات السكنية في أمريكا الشمالية. [ 3 ]
المنازل القديمة

عندما تم استخدام سلك الألمنيوم من نوع AA-1350 المستخدم في توصيلات الدوائر الفرعية لأول مرة في أوائل الستينيات، تم تركيب سلك الألمنيوم الصلب بنفس طريقة تركيب سلك النحاس باستخدام نفس الأجهزة الكهربائية.
في الدوائر الفرعية الصغيرة ذات الأسلاك الصلبة ( دوائر 15 أو 20 أمبير)، يتم توصيل السلك الكهربائي بالجهاز عادةً عن طريق لف السلك حول برغي في الجهاز، يُسمى أيضًا طرف التوصيل ، ثم ربط البرغي. وفي نفس الفترة تقريبًا، أصبح استخدام البراغي الفولاذية أكثر شيوعًا من البراغي النحاسية في الأجهزة الكهربائية.
بمرور الوقت، بدأت العديد من هذه الوصلات المصنوعة من أسلاك الألمنيوم الصلبة بالتعطل نتيجةً لتقنيات التوصيل غير السليمة، واختلاف مقاومة المعادن المختلفة، واختلاف معاملات تمددها الحراري بشكل ملحوظ، بالإضافة إلى مشاكل في خصائص الأسلاك الصلبة نفسها. وقد أدى هذا التعطل في التوصيلات إلى توليد حرارة تحت الحمل الكهربائي، مما تسبب في ارتفاع درجة حرارة الوصلات بشكل مفرط.

لا تُعاني أسلاك الألمنيوم المجدولة ذات الأحجام الكبيرة من نفس المشاكل التاريخية التي تُعاني منها أسلاك الألمنيوم الصلبة، وتُستخدم عادةً وصلات ثنائية التصنيف تُسمى "الحلقات" لتوصيل هذه الأسلاك. تُصنع هذه الحلقات عادةً من سبيكة ألمنيوم مطلية، والتي يُمكن استخدامها مع أسلاك الألمنيوم أو النحاس. تُعتبر أسلاك الألمنيوم المجدولة ذات الأحجام الكبيرة، مع وصلات مناسبة، آمنة بشكل عام، حيث أثبتت التركيبات طويلة الأمد موثوقيتها.
مشاكل
أدى استخدام أسلاك الألمنيوم الصلبة القديمة في الإنشاءات السكنية إلى أعطال في توصيلات الأجهزة الكهربائية، كما ارتبطت هذه الأسلاك بحرائق منازل وفقًا للجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية الأمريكية (CPSC)، وفي بعض المناطق قد يصعب الحصول على تأمين لأصحاب المنازل الذين يستخدمون أسلاك الألمنيوم القديمة. [ 10 ] [ 11 ] هناك عدة أسباب محتملة لفشل هذه التوصيلات، أهمها التركيب غير السليم (سوء الصنعة) والاختلاف في معامل التمدد بين أسلاك الألمنيوم المستخدمة في الفترة من الستينيات إلى منتصف السبعينيات ونهاياتها، خاصةً عندما تكون النهاية عبارة عن برغي فولاذي على جهاز كهربائي. [ 12 ] [ 13 ] ترتبط المخاطر المذكورة بأسلاك دوائر التفرع المصنوعة من الألمنيوم الصلب القديم (أصغر من 8 AWG ).
التركيبات غير الصحيحة
لا تزال العديد من وصلات أسلاك الألمنيوم التي تم تركيبها في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، والتي تم تركيبها بشكل صحيح، تعمل دون أي مشاكل. ومع ذلك، قد تظهر مشاكل في المستقبل، خاصةً إذا لم يتم تركيب الوصلات بشكل صحيح في البداية.
تشمل الأخطاء في التركيب أو سوء الصنعة ما يلي: عدم كشط الأسلاك، وعدم استخدام مانع للتآكل ، وعدم لف الأسلاك حول براغي التوصيل، ولفها بطريقة خاطئة، وعدم إحكام ربط براغي التوصيل بشكل صحيح. كما قد تحدث مشاكل في التوصيلات التي يتم إحكام ربطها بعزم زائد ، حيث يتسبب ذلك في تلف السلك، خاصةً مع أسلاك الألومنيوم اللينة.
معامل التمدد والزحف

ترتبط معظم مشاكل أسلاك الألمنيوم عادةً بأسلاك الألمنيوم الصلبة القديمة (قبل عام 1972) المصنوعة من سبيكة AA-1350، والتي يُشار إليها أحيانًا باسم أسلاك الألمنيوم "ذات التقنية القديمة"، نظرًا لأن خصائص هذه الأسلاك تؤدي إلى تمدد وانكماش أكبر بكثير من أسلاك النحاس أو أسلاك الألمنيوم الحديثة من سلسلة AA-8000. كما عانت أسلاك الألمنيوم الصلبة القديمة من مشكلة تُعرف باسم " الزحف" ، والتي تؤدي إلى تشوه السلك أو ارتخائه بشكل دائم مع مرور الوقت تحت تأثير الحمل.
كانت أسلاك الألمنيوم المستخدمة قبل منتصف سبعينيات القرن الماضي تتميز بمعدل زحف أعلى نوعًا ما، لكن المشكلة الأهم كانت أن ارتفاع سعر النحاس، الذي كان الدافع وراء استخدام أسلاك الألمنيوم، أدى إلى استخدام براغي فولاذية مطلية بالنحاس الأصفر بدلًا من براغي نحاسية صلبة في توصيلات الأجهزة مثل المقابس والمفاتيح. يتمدد الألمنيوم والفولاذ وينكمش بمعدلات مختلفة تمامًا تحت تأثير الأحمال الحرارية، مما قد يؤدي إلى ارتخاء التوصيلات، خاصةً في التوصيلات القديمة التي تم تركيبها في البداية بعزم دوران غير كافٍ للبراغي، بالإضافة إلى زحف الألمنيوم مع مرور الوقت. وتزداد هذه الارتخاءات سوءًا مع مرور الوقت.
تنتج هذه الدورة عن ارتخاء طفيف في الوصلة، مما يؤدي إلى انخفاض مساحة التلامس عند نقطة التوصيل، وبالتالي ارتفاع درجة الحرارة، مما يسمح بتكوّن مركبات بين فلزية من الألومنيوم والحديد والألومنيوم والنحاس بين السلك والبرغي وموصلات الجهاز أسفل السلك. وقد نتج عن ذلك زيادة في مقاومة الوصلة، مما أدى إلى ارتفاع إضافي في درجة الحرارة. على الرغم من اعتقاد الكثيرين أن الأكسدة هي السبب، فقد أظهرت الدراسات أن الأكسدة لم تكن ذات أهمية في هذه الحالات. [ 14 ]
تصنيفات الأجهزة الكهربائية

كانت العديد من الأجهزة الكهربائية المستخدمة في ستينيات القرن الماضي مزودة بمسامير توصيل فولاذية بسيطة صغيرة الحجم، مما جعل توصيل أسلاك الألومنيوم المستخدمة آنذاك بهذه الأجهزة أكثر عرضة للمشاكل. وفي أواخر الستينيات، تم وضع مواصفات للأجهزة تُعرف باسم CU/AL (أي النحاس والألومنيوم)، والتي حددت معايير الأجهزة المصممة للاستخدام مع أسلاك الألومنيوم. وقد استخدمت بعض هذه الأجهزة مسامير توصيل أكبر ذات تجويف سفلي لتثبيت السلك بشكل أكثر إحكامًا.

لسوء الحظ، لم تعمل مفاتيح ومآخذ CU/AL بكفاءة كافية مع أسلاك الألومنيوم، فتم استحداث مواصفة جديدة تُسمى CO/ALR (أي النحاس-الألومنيوم، المُعدَّل). تستخدم هذه الأجهزة أطرافًا لولبية نحاسية مصممة لتعمل كمعدن مشابه للألومنيوم وتتمدد بمعدل مماثل، كما أن للبراغي تجاويف أعمق. يتوفر تصنيف CO/ALR فقط لمفاتيح ومآخذ الإضاءة القياسية؛ أما CU/AL فهو علامة التوصيل القياسية لقواطع الدائرة والمعدات الأكبر حجمًا.
أكسدة
تتأكسد معظم المعادن (باستثناءات قليلة، كالذهب ) بسهولة عند تعرضها للهواء. أكسيد الألومنيوم ليس موصلاً للكهرباء ، بل عازلاً لها . ونتيجة لذلك، قد يُعيق تدفق الإلكترونات عبر طبقة الأكسيد بشكل كبير. مع ذلك، ولأن سمك طبقة الأكسيد لا يتجاوز بضعة نانومترات، فإن المقاومة الإضافية غير ملحوظة في معظم الظروف. عند توصيل سلك الألومنيوم بشكل صحيح، يكسر التوصيل الميكانيكي طبقة الأكسيد الرقيقة والهشة، مُشكلاً اتصالاً كهربائياً ممتازاً. ما لم يتم فك هذا الاتصال، لا سبيل للأكسجين لاختراق نقطة التوصيل وتكوين المزيد من الأكسيد.
إذا لم يُطبَّق عزم دوران كافٍ على برغي توصيل الجهاز الكهربائي، أو إذا لم تكن الأجهزة مُصنَّفة CO/ALR (أو على الأقل CU/AL للقواطع والمعدات الأكبر حجمًا)، فقد يؤدي ذلك إلى توصيل غير مُحكم لسلك الألومنيوم. كذلك، ونظرًا للاختلاف الكبير في معدلات التمدد الحراري بين أسلاك الألومنيوم القديمة وبراغي التوصيل الفولاذية، فقد ترتخي التوصيلات بمرور الوقت، مما يسمح بتكوّن طبقة أكسيد إضافية على السلك. مع ذلك، تبيّن أن الأكسدة ليست عاملًا رئيسيًا في أعطال توصيلات أسلاك الألومنيوم. [ 14 ]
توصيل أسلاك الألمنيوم والنحاس
تُعدّ وصلات أسلاك الألومنيوم بأسلاك النحاس مشكلة أخرى. فبالإضافة إلى الأكسدة التي تحدث على سطح أسلاك الألومنيوم والتي قد تُسبب ضعف التوصيل، فإن الألومنيوم والنحاس معدنان مختلفان. ونتيجةً لذلك، قد يحدث تآكل جلفاني في وجود محلول إلكتروليتي ، مما يجعل هذه الوصلات غير مستقرة مع مرور الوقت.
التحديثات والإصلاحات
تتوفر العديد من التحسينات أو الإصلاحات للمنازل التي تحتوي على أسلاك دوائر فرعية من الألومنيوم قديمة تعود إلى ما قبل سبعينيات القرن العشرين:
- إعادة توصيل أسلاك المنزل بالكامل بأسلاك نحاسية (عادة ما تكون تكلفتها باهظة).
- تتضمن عملية "التوصيل المؤقت" وصل سلك نحاسي قصير (سلك توصيل مؤقت) بسلك الألمنيوم الأصلي، ثم توصيل السلك النحاسي بالجهاز الكهربائي الموجود. يمكن إجراء وصلة سلك التوصيل النحاسي بسلك الألمنيوم الموجود باستخدام موصلات ضغط خاصة، أو موصلات صغيرة خاصة من نوع العروة، أو موصلات لولبية معتمدة (مع اتباع إجراءات تركيب خاصة). يوفر التوصيل المؤقت عمومًا الوقت والمال، وهو ممكن طالما أن الأسلاك نفسها غير تالفة. [ 15 ]

مع ذلك، لا توصي لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية الأمريكية (CPSC) حاليًا إلا ببديلين فقط لإجراء "إصلاح دائم" باستخدام طريقة التوصيل المؤقت. تعتمد الطريقة الأكثر اختبارًا على موصلات خاصة تُثبّت بالضغط تُسمى موصلات COPALUM. اعتبارًا من أبريل 2011، اعترفت اللجنة أيضًا بموصلات صغيرة من نوع العروة تُسمى موصلات AlumiConn. [ 10 ] [ 16 ] وتعتبر اللجنة استخدام التوصيلات المؤقتة مع صواميل الأسلاك إصلاحًا مؤقتًا ، وحتى مع كونه إصلاحًا مؤقتًا، توصي اللجنة باتباع إجراءات تركيب خاصة، وتشير إلى أنه قد تظل هناك مخاطر عند محاولة إجراء هذه الإصلاحات.
تستخدم موصلات COPALUM نظام تجعيد خاصًا يُنشئ لحامًا باردًا بين سلكي النحاس والألومنيوم، ويُعتبر هذا النظام إصلاحًا دائمًا لا يحتاج إلى صيانة. مع ذلك، قد لا يكون طول الأسلاك في العلب كافيًا لاستخدام أداة التجعيد الخاصة، وقد تكون الوصلات الناتجة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تركيبها في العلب الموجودة بسبب ضيق المساحة (أو "ملء العلبة"). يمكن زيادة المساحة المتاحة عن طريق تركيب وصلة تمديد للعلبة للأسطح غير المُشطبة، أو استبدال العلبة بأخرى أكبر، أو تركيب علبة مجاورة إضافية. كما أن تركيب موصلات COPALUM مكلف، ويتطلب أدوات خاصة لا يمكن شراؤها بسهولة، بالإضافة إلى فنيي كهرباء معتمدين من الشركة المصنعة لاستخدامها، وقد يكون من الصعب أحيانًا العثور على فنيي كهرباء محليين معتمدين لتركيب هذه الموصلات.
يمكن استخدام موصلات AlumiConn المصغرة للإصلاح الدائم. [ 10 ] الأداة الخاصة الوحيدة المطلوبة لفني الكهرباء لتركيبها هي مفك عزم خاص ، والذي يجب أن يكون متوفرًا بسهولة لدى مقاولي الكهرباء المؤهلين. يُعدّ ضبط عزم الربط الصحيح لمسامير تثبيت الموصلات أمرًا بالغ الأهمية لإجراء إصلاح مقبول. مع ذلك، يُعتبر استخدام موصلات AlumiConn خيارًا حديثًا نسبيًا لإصلاح أسلاك الألمنيوم القديمة مقارنةً بالطرق الأخرى، وقد يُواجه استخدام هذه الموصلات بعض المشاكل نفسها أو مشاكل مشابهة لتلك التي تُواجهها موصلات COPALUM في حال محدودية مساحة التركيب.

تتوفر موصلات لولبية خاصة (أو "صواميل الأسلاك" ) لتوصيل أسلاك الألمنيوم بأسلاك النحاس، وهي مملوءة مسبقًا بمركب مضاد للأكسدة مصنوع من مسحوق الزنك في قاعدة من البولي بيوتين [ 17 ] مع إضافة ثاني أكسيد السيليكون إلى المركب لتآكل الأسلاك. وحتى عام 2014، كان هناك موصل لولبي واحد فقط مُصنَّف أو "مُدرج في قائمة UL" لتوصيل أسلاك دوائر التفرع المصنوعة من الألمنيوم والنحاس في الولايات المتحدة، وهو موصل Ideal رقم 65 "Twister Al/Cu wire connector". تتميز هذه الموصلات اللولبية الخاصة بلونها الأرجواني المميز، وهي مُدرجة في قائمة UL لتوصيل أسلاك دوائر التفرع المصنوعة من الألمنيوم بالنحاس منذ عام 1995، ووفقًا لكتيبات الشركة المصنعة الحالية، فهي "مثالية لتوصيل موصل نحاسي بأسلاك دوائر التفرع المصنوعة من الألمنيوم في تطبيقات التحديث". [ 18 ] ولا تزال لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية (CPSC) تعتبر استخدام الموصلات اللولبية، بما في ذلك موصل Ideal رقم 65 "Twister Al/Cu wire connector"، إصلاحًا مؤقتًا .
بحسب لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية الأمريكية (CPSC)، حتى استخدام موصلات اللف (المدرجة) لتوصيل أسلاك نحاسية بأسلاك ألومنيوم قديمة كإصلاح مؤقت يتطلب إجراءات تركيب خاصة، تشمل كشط الأسلاك ولفها مسبقًا. مع ذلك، توصي تعليمات الشركة المصنعة لموصل Ideal رقم 65 Twister [ 19 ] فقط بلف الأسلاك مسبقًا، ولا تنص على أنه شرط أساسي. كما لا تذكر التعليمات كشط الأسلاك فعليًا كما توصي به لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية، على الرغم من أن منشورات الشركة المصنعة الحالية تشير إلى أن "المركب المعبأ مسبقًا يزيل أكسيد الألومنيوم". وقد انتقد بعض الباحثين قائمة/اختبارات مختبرات أندررايترز (UL) لهذا الموصل السلكي، وتم الإبلاغ عن مشاكل في الاختبارات (بدون لف مسبق) وعمليات التركيب. [ 20 ] ومع ذلك، فمن غير المعروف ما إذا كانت مشاكل التثبيت المبلغ عنها مرتبطة بأشخاص غير مؤهلين يحاولون إجراء هذه الإصلاحات، أو عدم استخدام إجراءات التثبيت الخاصة الموصى بها (مثل كشط الأسلاك ولفها مسبقًا كما أوصت به لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية للأسلاك الألومنيوم القديمة، أو على الأقل لف الأسلاك مسبقًا كما أوصت به شركة Ideal لموصلاتها).
يمكن استخدام أجهزة CO/ALR الحديثة (المفاتيح والمقابس) لاستبدال الأجهزة القديمة التي لم تكن مطابقة للمواصفات في المنازل ذات أسلاك الدوائر الفرعية المصنوعة من الألومنيوم، وذلك للحد من المخاطر. [ 20 ] وقد تم اختبار هذه الأجهزة واعتمادها لأسلاك الألومنيوم من سلسلتي AA-1350 وAA-8000، وهي مقبولة وفقًا لقانون الكهرباء الوطني. [ 9 ] مع ذلك، يوصي بعض مصنعي أجهزة CO/ALR بفحص/ربط براغي التوصيل في هذه الأجهزة بشكل دوري، وهو ما قد يكون خطيرًا على غير المؤهلين، كما أن هناك انتقادات لاستخدامها كحل دائم، حيث فشلت بعض أجهزة CO/ALR في الاختبارات عند توصيلها بأسلاك ألومنيوم "قديمة التقنية". [ 10 ] علاوة على ذلك، فإن مجرد تركيب أجهزة CO/ALR (المفاتيح والمقابس) لا يعالج المخاطر المحتملة المرتبطة بالتوصيلات الأخرى، مثل تلك الموجودة في مراوح السقف والإضاءة والمعدات.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ الاتصالات والشبكات، خطيب م. حسين، دونا حسين
- ↑ Aircraft Wire . mechanicsupport.com
- ١ ٢ ٣ "حقائق ومغالطات حول أسلاك الألمنيوم في أنهايم" . Accurateelectricalservices.com . 2011-02-04. مؤرشف من الأصل في 2013-12-07 . تم الاطلاع عليه في 2012-03-07 .
تُنقل الكهرباء من محطات توليد الطاقة إلى العدادات الفردية باستخدام أسلاك الألمنيوم بشكل شبه حصري. في الولايات المتحدة، تستخدم شركات الكهرباء أسلاك الألمنيوم منذ أكثر من 100 عام.
- ↑ "تفكيك الألومنيوم - تفكيك نموذج DDR" .
- ↑ أسعار النحاس ومخططات أسعار النحاس
- ↑ أسعار الألومنيوم ومخططات أسعار الألومنيوم
- ↑ "تطور موصلات الألومنيوم المستخدمة في أسلاك وكابلات البناء" (ملف PDF) . الرابطة الوطنية لمصنعي المعدات الكهربائية (NEMA ) . 2012. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 10 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أكتوبر 2016 .
- ↑ طلب براءة اختراع تم تقديمه عام 1969
- 1 2 "قانون الكهرباء الوطني لعام 2017" .
- 1 2 3 4 "إصلاح الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم" (ملف PDF) . منشور لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية رقم 516، يونيو 2011 www.cpsc.gov .
- ↑ "ما يحتاج الملاك إلى معرفته حول مخاطر الأسلاك" . مقال في صحيفة واشنطن بوست، قسم العقارات، 3 يوليو 2004 .
- ↑ "تركيبات وتوصيلات أسلاك الألمنيوم في المباني" (ملف PDF) . كريستيل هنتر، نشرة IAEI (يناير/فبراير 2006) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 27 يناير 2021. تاريخ الاطلاع: 9 أكتوبر 2016 .
- ↑ "أسلاك البناء المصنوعة من الألومنيوم بعد 40 عامًا" . مقال من موقع ساوث واير .
- نيوبري ، ديل؛ غرينوالد، س . (19 يونيو 1980). "ملاحظات حول آليات تكوين وصلات المقاومة العالية في توصيلات أسلاك الألومنيوم" ( ملف PDF) . مجلة البحوث التابعة للمكتب الوطني للمعايير . 85 (6): 429-440 . doi : 10.6028/jres.085.024 . PMC 6756263. PMID 34566032. يُعدّ تكوين المركبات بين الفلزية كآلية لوصلات المقاومة العالية أكثر منطقية من افتراض أن أكسيد الألومنيوم هو العامل الرئيسي. على الرغم من وجود بعض الأدلة على وجود
أكسيد الألومنيوم على سطح فوهات التلف الناتج عن القوس الكهربائي، إلا أن مقاومة أكسيد الألومنيوم عالية جدًا لدرجة أن التكوين المكثف لأكسيد الألومنيوم عند سطح التلامس الحامل للتيار سيقلل من تدفق التيار إلى مستوى ضئيل. من ناحية أخرى، تتمتع المركبات بين الفلزية بموصلية كافية للسماح للتيار بالاستمرار في التدفق، مع توفير زيادة كبيرة في المقاومة بحيث
يمكن أن تصبح خسائر التسخين
I
2
R كبيرة.
- ↑ "إصلاحات أسلاك الألمنيوم" . مايك فولر إلكتريك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-09-2019 .
- ↑ "رسالة موافقة لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية على موصلات ألوميكون" (ملف PDF) . لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية .
- ↑ "صحيفة بيانات سلامة المواد لمضاد الأكسدة إيديال نوالوكس" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليها بتاريخ 14-09-2017 .
- ↑ "موصل أسلاك تويستر من الألومنيوم/النحاس" (ملف PDF) . كتيب تويستر من إيديال . 2014. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 6 مارس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أكتوبر 2016 .
- ↑ "ورقة تعليمات موصل الأسلاك Ideal Twister Al/Cu Plus" (ملف PDF) . LA-2669-3، شركة Ideal Industries . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 10 مايو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أكتوبر 2016 .
- 1 2 "الحد من مخاطر الحريق في المنازل ذات الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم" (ملف PDF) . تقرير من إعداد جيسي أرونستين، مهندس محترف، تم تحديثه في 25/11/2011 .
- " تركيب أسلاك البناء المصنوعة من الألومنيوم "، كريستيل هنتر، مقالة EC&M، 2007.
- أسلاك الكهرباء
- الألومنيوم
