1. ناقلية الكهرباء:
النحاس هو ناقل كهربائي ممتاز مقارنة بالألومنيوم، حيث أن ناقلية الألومنيوم تصل إلى حوالي 62% من ناقلية النحاس لنفس المقطع. هذا يعني أن النحاس يسمح بمرور التيار الكهربائي بشكل أكثر كفاءة، مما يجعله الخيار الأفضل في المحولات التي تتعامل مع تيارات كهربائية كبيرة.
2. الوزن والحجم:
الألومنيوم أخف وزناً ثلاث مرات من النحاس، مما يجعله الخيار المفضل في المحولات الصغيرة أو في تلك المركبة على الأبراج. لكن، بالنسبة للمحولات الكبيرة، يعد حجم الألومنيوم تحدياً، حيث ستحتاج المحولات ذات الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم إلى حجم أكبر مقارنة بنظيراتها المصنوعة من النحاس.
3. التكلفة:
على الرغم من أن التكلفة الأولية لاستخدام الألومنيوم أقل من النحاس، إلا أن الفرق صغير نسبياً في المحولات المتوسطة والكبيرة. تكاليف المواد الأساسية (مثل القلب المغناطيسي والزيت والعزل) تشكل جزءاً كبيراً من التكلفة، وتظهر الوفورات التي يوفرها النحاس بشكل أكبر في المحولات الكبيرة.
4. متانة نقط الربط والتوصيل:
استخدام النحاس يوفر متانة أعلى في نقاط التوصيل داخل المحولة، خاصة في الأماكن التي تتعرض لضغوط حرارية وكهربية. النحاس مقاوم للتآكل بشكل أفضل من الألومنيوم، مما يقلل من احتمال حدوث مشاكل في الاتصال ويزيد من عمر المحولة. بينما قد يؤدي استخدام الألومنيوم إلى مشاكل في التآكل في نقاط الربط مع مرور الوقت.
5. العمر الافتراضي والصيانة:
المحولات المصنوعة من النحاس تتمتع بعمر افتراضي أطول (40-50 سنة)، مما يقلل من الحاجة إلى صيانة مستمرة. نظرًا لأن النحاس أكثر مقاومة للتآكل، فإن نقاط الاتصال تبقى سليمة لفترة أطول، مما يقلل من تكلفة الصيانة بشكل عام.
6. تصميم المحولات:
في محولات كبيرة، يؤدي استخدام النحاس إلى تقليل حجم المحولة. هذا يقلل من الحاجة إلى مواد إضافية مثل الفولاذ في الهيكل والزيت في الخزان. كما أن النحاس يسمح باستخدام صفائح قلب مغناطيسي أقل، مما يسهم في تقليل حجم المحولة وبالتالي تكاليف النقل والتركيب.
7. تحسين الأداء:
المحولات المصنوعة من النحاس يمكنها تحمل تيارات قصر كهربائي أكبر، لأنها تتمتع بقدرة على مقاومة الضغوط الكهرديناميكية الناتجة عن هذه التيارات. لذلك، النحاس يوفر أداء أفضل في بيئات العمل التي تشهد أعطالًا كهربائية متكررة.
8. توفير الطاقة في التصميم:
النحاس يساهم في تقليل كمية الزيت العازل والمعدات الكهربائية الأخرى مثل المبردات، مما يقلل من التكلفة الإجمالية ويزيد من كفاءة المحولة في نقل الطاقة.
9. تجنب المشكلات في التوصيل:
عند استخدام الألومنيوم، قد تحدث مشاكل في التوصيل عند نقاط الربط، خاصةً في التوصيلات مع النحاس. هذا يؤدي إلى التآكل وتدهور الاتصال، مما يزيد من تكلفة الصيانة ويقلل من الموثوقية على المدى الطويل.
10. الاستنتاج:
بناءً على الأداء والمتانة، يعتبر النحاس الخيار الأمثل لمحولات الكهرباء المتوسطة والكبيرة. رغم أن الألومنيوم قد يكون أرخص في البداية، إلا أن النحاس يوفر وفورات طويلة الأجل بفضل متانته الأفضل، أدائه العالي، وتقليل التكاليف المستقبلية للصيانة.
