Perché non utilizziamo cavi Ethernet e USB in alluminio 7075?

10

Poiché la profondità della pelle del rame a 1 Ghz è di circa 2,3 micrometri, non sembra che l'alluminio fornisca un rapporto segnale / rumore peggiore.

L'alluminio 7075 è anche molto più resistente e più forte del rame puro, quindi dovrebbe essere in grado di piegarsi di più senza rompersi.

I problemi principali sembrano essere i cavi di giunzione (a causa dell'ossidazione) e Power over Ethernet, ma per altri usi, i fili di alluminio sembrano una soluzione più economica e leggera (per l'aerospazio).

Quindi perché utilizziamo ancora il rame per i dati?

cables data

— genealogyxie
fonte

Ironia della sorte, è perché usiamo ancora il rame per tutto il resto. Rame e alluminio non si mescolano.

— Ignacio Vazquez-Abrams,

Stai parlando di corrosione galvanica? Non credo che la corrosione galvanica sia un grosso problema per la maggior parte dell'elettronica

— genealogia è il

3

Aiutati con il cavo Ethernet CCA

— Dmitry Grigoryev,

3

Ethernet Gigabit non è 1GHz, è 125MHz (vedi ad esempio qui ). Sono abbastanza sicuro che cambia la profondità dell'effetto pelle (fatto divertente: contrariamente a quanto pensano molte persone, Gigabit Ethernet è certificato per 100 metri su semplice Cat5, proprio come Fast Ethernet). È anche possibile che la resistenza CC del rame rispetto all'alluminio abbia un ruolo, ricordo che a 100m hai praticamente bisogno del rame (o meglio) per raggiungere quella specifica.

— marcelm,

1

La trasmissione di potenza viene generalmente eseguita con cavo in alluminio con i fili più centrali in acciaio ad alta resistenza alla trazione. L'uso di qualsiasi altra cosa sarebbe insensato: hai bisogno della resistenza fisica dell'acciaio e l'alluminio è un conduttore 10 volte più economico di qualsiasi altra cosa. en.wikipedia.org/wiki/…

— Harper - Reinstalla Monica il

16

L'ossido di alluminio è stabile, duro (come lo zaffiro, perché è zaffiro, noto anche come allumina, Al2O3) e non conduttivo. L'ossido cresce spontaneamente a contatto con l'aria, quindi una connessione elettrica in alluminio è spesso inaffidabile. I lavori di saldatura e alcuni flussi (a base di fluoro) possono consentire la saldatura, ma per le connessioni a crimpare sono necessarie paste antiossidanti e / o strani meccanismi meccanici. I collegamenti elettrici in alluminio affidabili sono disordinati o ingombranti.

Il rame è compatibile con una varietà di schemi di collegamento tra isolamento e spostamento (fondamentalmente, solo una graffa rigida che intacca il rame ma taglia l'isolamento in plastica), che rimane affidabile per anni. Le parti della clip possono essere fatte di leghe di rame, quindi non ci sono problemi di metalli diversi. L'ossido di rame non è né duro né isolante (è un semiconduttore), quindi il filo di rame crea semplicemente una migliore connessione.

— Whit3rd
fonte

5

Il cablaggio in alluminio è stato (per poco tempo e molto tempo fa) utilizzato nelle cadute elettriche e nei circuiti di diramazione delle case negli Stati Uniti - Link . Il suo utilizzo è stato eliminato, tuttavia, quando sono iniziati gli incendi domestici a causa di metalli diversi.

— rdtsc,

4

@rdtsc: questo è un elenco completo. Avevo un collega della Germania orientale e mi disse che il filo di alluminio era comunemente usato nelle case lì. La maleabilità elencata nel tuo link era il problema principale che avevano. Il filo di alluminio "scorre" da sotto i connettori a vite e la connessione si danneggia. Ha detto che non era raro collegare qualcosa e far esplodere l'uscita perché la connessione era così grave che l'alluminio si sarebbe surriscaldato abbastanza per vaporizzare. Flash, bang, sostituisci la presa se la casa non si è bruciata.

— JRE,

Personalmente ho riscontrato un errore di connessione a causa del cablaggio in alluminio. Non è divertente. Sono contento di essere a casa quando ha iniziato a lanciare scintille dappertutto. Ha risposto alla domanda "Perché l'interruttore è sempre così caldo?"

— JS.

In fretta, hanno semplicemente ridimensionato le leghe di alluminio utilizzate per le linee di trasmissione, Bad plan. Da allora hanno sviluppato nuove leghe appositamente per il cablaggio architettonico e hanno bandito le vecchie leghe. Ora è ampiamente usato per grandi cose (da 50 ampere in su) ... ma così temuto / evitato per circuiti più piccoli che nessuno si preoccupa di immagazzinarlo. Puoi usarlo, ma non puoi procurarlo.

— Harper - Ripristina Monica il

9

Per mettere un semplice riassunto alle risposte esistenti:

L'alluminio non è comunemente usato nel filo perché mentre è un conduttore equo, rende un filo meccanicamente scadente.

Rdtsc ha fornito un ottimo collegamento in un commento. Tale elenco è un riassunto di tutti i problemi che si incontrano durante l'utilizzo del filo di alluminio.

Il fatto è che l'alluminio ha scarse proprietà meccaniche da utilizzare come filo.

Un breve elenco delle sue peggiori proprietà:

Non è abbastanza duttile (si affatica e si rompe facilmente)
È troppo malabile (sporge e "scorre" sotto pressione portando a cattive connessioni)
Si espande e si contrae di più con i cambiamenti di temperatura, che portano a cattive connessioni.

Ha anche scarse proprietà chimiche - l'ossidazione menzionata da Whit3rd.

O si. Inoltre, non è facile da saldare.

— JRE
fonte

5

Osservando una tabella di conducibilità, le leghe di alluminio 7075 hanno una conduttività peggiore dell'alluminio puro, quasi la metà per alcune di esse. Inoltre, Wikipedia afferma che le leghe 7075 sono piuttosto costose (rispetto ad altre leghe di alluminio), ma non so come si confrontino con il rame dal punto di vista dei prezzi. Questi problemi insieme spiegano probabilmente perché, nonostante le leghe 7075 siano disponibili da oltre 70 anni , non sembrano essere state utilizzate in nessuna applicazione elettrica . Come @Harper menziona correttamente di seguito, le leghe di alluminio serie 8000 sono quelle normalmente utilizzate nelle applicazioni elettriche .

Il modo attuale di realizzare cavi dati economici è l'alluminio rivestito in rame (CCA) . Puoi aiutare te stesso allo standard ASTM B566 e vedere qual è la composizione esatta del cavo CCA ideale (il che non significa che i tuoi produttori Won Hung Lo si atterranno anche a quello.) È circa il 10-15% di rame e il resto di alluminio . Per un riepilogo delle proprietà del cavo CCA di un produttore dello stesso (aderendo allo standard sopra menzionato) vedere questa pagina , ad esempio. C'è anche un ISO 13832 che copre il CCA, che sembra incorporare il suddetto standard B566 quando si tratta di CCA. UL fa inoltre riferimento a B566 nei loro servizi di collaudo.

Si noti tuttavia che nessun cavo CCA può essere attualmente e legittimamente pubblicizzato come Cat 5e / 6. Questo perché quegli standard impongono il rame ; maggiori dettagli qui . Anche se conosco un provider di servizi Internet con milioni di utenti che usano CCA [per la connessione finale cliente-locale] e apparentemente paga per loro ... anche a velocità di 1 Gbps. Ma possono permettersi di testare internamente i cavi secondo i propri standard. Si noti inoltre che i cavi CCA non sono conformi ad alcuni standard di codice di costruzione [principalmente statunitensi]; gli ISP a cui ho fatto riferimento si trovano da qualche parte nell'Europa orientale (sebbene nell'UE); stanno anche utilizzando principalmente apparecchiature Huawei.

Al contrario, lo standard ANSI / SCTE 100 (2010) per il coassiale da 75 ohm consente tuttavia il cavo B566 CCA (il grado del 10% di rame); ed è buono per il funzionamento 5MHz-1GHz (con -20dB SRL).

Non so (o tengo molto) agli standard dei cavi USB per dirti esattamente cosa consentono o richiedono ...

— effervescenza
fonte

1

Innanzitutto, se si desidera l'approvazione UL o dell'ispettore, è necessario utilizzare 8000 leghe non 7000. Queste sono realizzate appositamente per il cablaggio architettonico e del telaio. In secondo luogo, lo guardi convenzionalmente - confrontando il calibro, cioè il volume. Ciò ha importanza solo negli avvolgimenti dell'armatura. I metalli sono venduti a peso. Quando si confronta in base al peso, Al è un conduttore doppio rispetto a Cu. Quando si confronta per costo, 10 volte meglio, a seconda del mercato.

— Harper - Ripristina Monica il

2

Il coassiale da 75 ohm economico usato per la TV ha in genere uno schermo a treccia di filo di alluminio allentato con un sottile involucro di alluminio sottile. Penso che il conduttore centrale sia in acciaio ramato.

Cose brutte e poco costose, ma utilizzabili quando piegate.

— Spehro Pefhany
fonte

0

Per un cavo Ethernet molto sottile di calibro 24, non c'è abbastanza metallo lì per fare la differenza nel costo totale della fabbricazione del cavo.

— Harper: ripristina Monica
fonte