Введение
Медьплакированная сталь (CCS), также известная как меднопокрытая сталь или торговая марка Copperweld, — это биметаллический продукт, преимущественно используемый в кабельной промышленности, сочетающий в себе высокую механическую прочность стали с электропроводностью и коррозионной стойкостью меди. Она в основном применяется для заземления, трассировки кабельных линий для обнаружения подземных коммуникаций, отводных проводов телефонных кабелей и центрального проводника коаксиальных кабелей, включая тонкие соединительные провода, такие как RG 174 и кабель CATV. Также она используется в некоторых антеннах для радиочастотных проводников.
Copper clad steel (CCS), also known as copper covered steel or the trademarked name Copperweld is a bi metallic product, mainly used in the wire industry that combines the high mechanical strength of steel with the conductivity and corrosion resistance of copper. It is mainly used for grounding purposes, line tracing to locate underground utilities, drop wire of telephone cables, and inner conductor of coaxial cables, including thin hookup cables like RG 174 and CATV cable. It is also used in some antennas for RF conducting wires.
История
Первая задокументированная попытка изготовления стали, покрытой медью, состоялась в начале 1860-х годов. Хотя на протяжении более ста лет предлагались различные способы соединения меди и стали, только в указанный период Фармер и Милликен попытались обернуть полосу меди вокруг стальной проволоки. Американские инженеры в 1883 году и вновь в 1890-х годах предпринимали попытки изготовить стальную проволоку с медным покрытием, по крайней мере, в одном случае, путем электроосаждения меди на сталь. Компания Duplex Metals Co. ведет свою историю от Джона Ферреоля Монно, работавшего между 1900 и 1905 годами. Он проявлял большой интерес к работе г-на Мартина в Париже. «После нескольких лет, посвященных экспериментам, [он] организовал компанию Duplex Metals Company. До его открытия процесса, по которому эта компания производит медное покрытие, мистер Монно, вероятно, испробовал почти все другие возможные способы сварки меди и стали, но обнаружил, что они не подходят для этой цели».
Применение
Медные стальные провода находят применение в системах заземления, соединении заземляющих стержней с металлическими конструкциями, сетках заземления, на подстанциях, в энергетических установках и в устройствах защиты от молний. Этот провод также иногда используется для передачи электроэнергии. Медно-покрытая сварочная проволока стала широко распространенной с ростом популярности сварочного оборудования. Медью облицованная сталь иногда используется для изготовления прочных радиоантенн, где её ВЧ-проводность почти идентична проводнику из монолитной меди того же диаметра. Чаще всего она применяется в антеннах с большими пролетами неподдерживаемой проволоки, которым требуется дополнительная прочность для выдерживания высокого натяжения, которое могло бы привести к обрыву или чрезмерному растяжению монолитной медной или алюминиевой проволоки.
Преимущества медной облицовки
Поскольку внешний проводящий слой выполнен из меди с низким импедансом, а центральная часть – из стали с более высоким импедансом, эффект скин-эффекта обеспечивает низкое импеданс радиочастотных линий передачи с толстым медным покрытием на высоких частотах, эквивалентное импедансу цельного медного провода. Прочность на разрыв проводников из стали, покрытой медью, выше, чем у обычных медных проводников, что позволяет использовать большие пролеты. Дополнительным преимуществом является возможность использования в коаксиальных кабелях проводников из стали, покрытой медью, меньшего диаметра, что обеспечивает более высокий импеданс и меньший диаметр кабеля по сравнению с медными проводниками аналогичной прочности. Благодаря неразделимому соединению двух металлов и небольшому содержанию более дорогого металла, это препятствует кражам, поскольку извлечение меди непрактично и, следовательно, материал имеет очень низкую стоимость как лом. Установки с использованием проводников из стали, покрытой медью, обычно признаются соответствующими нормативным требованиям к надежному электрическому заземлению. По этой причине его использование предпочтительно для промышленных предприятий и коммунальных служб, когда важна экономия средств.