Welche Vorteile bietet die Verwendung von Kupfermaterial für Erdungskupferschienen?

Erdungskupferschiene ist ein wichtiger Bestandteil des Energiesystems. Es wird hauptsächlich dazu verwendet, überschüssigen Strom, der von elektrischen Geräten erzeugt wird, sicher in den Untergrund abzuleiten, um die Sicherheit und Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten. Aufgrund seiner guten physikalischen und chemischen Eigenschaften ist Kupfer unter vielen Materialien zum Material der Wahl für Erdungssysteme geworden.

1. Hervorragende elektrische Leitfähigkeit
Einer der größten Vorteile von Kupfer ist seine extrem hohe elektrische Leitfähigkeit. Kupfer ist nach Silber das zweitbeste leitfähige Metall. Es hat einen geringen spezifischen Widerstand und kann Elektrizität schnell und effektiv leiten. In einem Erdungssystem ist die schnelle Ableitung von überschüssigem Strom zur Erde eine wichtige Maßnahme zur Gewährleistung der Sicherheit elektrischer Geräte. Die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer ermöglicht es der Erdungskupferschiene, überschüssigen Strom rechtzeitig abzuleiten, wenn ein elektrischer Fehler auftritt, wodurch das Risiko eines Stromschlags für Ausrüstung und Personal verringert und Unfälle wie Brände vermieden werden.
Im Vergleich zu anderen gängigen leitfähigen Materialien wie Aluminium weist Kupfer eine stärkere elektrische Leitfähigkeit auf, sodass Kupfererdungskupferschienen bei gleicher Querschnittsfläche einen größeren Strom führen können. Dies bedeutet auch, dass in praktischen Anwendungen durch den Einsatz von Kupfer eine effizientere Stromübertragung und ein besserer Erdungsschutz erreicht werden können.

2. Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
Erdungsschienen aus Kupfer werden üblicherweise im Freien oder unter der Erde installiert. Sie sind über lange Zeit Luft, Feuchtigkeit und Boden ausgesetzt und müssen eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Kupfer ist von Natur aus korrosionsbeständig, insbesondere in feuchter oder saurer Umgebung. Nachdem die Kupferoberfläche mit Luftsauerstoff reagiert hat, bildet sich ein Schutzfilm aus Kupferoxid, der die Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert und die Langzeitstabilität in rauen Umgebungen gewährleistet.
Im Vergleich zu Aluminium und Stahl rostet Kupfer in einer feuchten Umgebung nicht so schnell wie Stahl und korrodiert in alkalischen oder sauren Böden auch nicht so leicht wie Aluminium. Die Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit von Kupfer machen es zur zuverlässigsten Wahl für Erdungssysteme und reduzieren die Wartungskosten und die Häufigkeit des Austauschs.

3. Gute mechanische Eigenschaften
Kupfer hat eine gute elektrische Leitfähigkeit und seine guten mechanischen Eigenschaften sind auch einer der Gründe, warum es häufig in Erdungskupferschienen verwendet wird. Kupfer verfügt über eine hohe Festigkeit und gute Flexibilität, sodass es trotz äußerer mechanischer Beanspruchung, Stößen und Vibrationen stabil bleibt. Während des Bauprozesses können die Kupferstäbe je nach Bedarf gebogen, geschnitten und geschweißt werden und brechen bei Stößen nicht so leicht. Diese Bearbeitbarkeit und Haltbarkeit machen Kupfer zu einem idealen Material in der Elektrotechnik und Erdungssystemen.
Die hohe Duktilität des Kupfermaterials ermöglicht es, eine stabile Form beizubehalten und sich nach längerem Gebrauch nicht so leicht zu verformen. Dies ist für Erdungssysteme sehr wichtig, da die Erdungskupferschienen für eine effektive Funktion einen langfristig stabilen Kontakt gewährleisten müssen.

4. Gute Wärmeleitfähigkeit
Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer ermöglicht eine schnelle Wärmeableitung, wodurch die Temperatur beim Stromdurchfluss effektiv gesenkt und eine Überhitzung verhindert wird. Elektrische Geräte können während des Betriebs große Mengen Wärme erzeugen, insbesondere wenn ein Stromstoß oder ein elektrischer Fehler auftritt. Die Erdungskupferschiene muss dem momentanen hohen Stromstoß standhalten. Wenn die Wärme nicht rechtzeitig abgeführt werden kann, kann es zu einer Überhitzung der Kupferreihe kommen, was zu einem Brand oder anderen Sicherheitsunfällen führen kann.
Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer sorgt dafür, dass es beim Führen von Strom schnell Wärme an die Umgebung abgeben kann und so den stabilen Betrieb des Erdungssystems aufrechterhält. Diese Funktion ist besonders wichtig bei Hochstromanwendungen und kann die Sicherheit und Lebensdauer des Erdungssystems effektiv verbessern.