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.

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.