アルミニウム屋内配線
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アルミニウム屋内配線（アルミニウムおくないはいせん）は、銅線の代わりにアルミ線を用いた屋内配線の一種である。 アルミニウムは、銅よりも優れた重量あたり導電率を持つため、送電線や一部の飛行機の電力配線などにも使用される[1][2]。送電会社は、1800年代後半から1900年代初頭からの電力網の電気伝達にアルミニウム電線を使用している。送電および乗り物のアルミニウム配線は、今日でも好ましい電線材料である[3]。
北米の住宅建設では、1960年代から1970年代半ばまでの銅価格の高い期間中に、家全体を配線するためにアルミニウム電線が使用された。しかし当時の家電、スイッチ、照明、換気扇などは、アルミニウム電線の特定の特性を念頭に置いて設計されておらず、また線材の材質などにも問題があり、様々な問題を引き起こした。
分岐回路で使用されるこの古いアルミニウム配線を備えた既存の家には火災のリスクがある。
この問題を解決するため電線と機器の両方で改訂された製造基準が開発された。
東ドイツ（GDR、1945-1990）では、銅は不足していた外貨で買う必要があったためアルミニウムまたは銅クラッドアルミ線（ '' AlCu-Kabel″）を配線に使用する必要があった[4]。すべてのデバイスはその時代にアルミニウム用に設計されていたが、これは1990年に標準的な西ヨーロッパの機器が利用可能になり、人民公社（Volkseigener Betrieb）が廃業したときに統一された。
1960年代初頭、北米に住宅建設ブームがあり、銅の価格が急上昇したとき、アルミニウム製の電線は、家庭の低い負荷分岐回路に使用できるほど細い配線でAA-1350アルミニウム合金が用いられた[5]。1960年代後半には、AA-1350合金アルミニウムで作られた電線を構築するための分岐回路接続に関連する問題と障害が発生し、アルミニウム電線向けの新しい合金の開発が必要になった。一部のアプリケーションでまだ広く使用されている最初の8000シリーズの電気導体合金は、1972年にアルコア社が開発、特許を取得した[6]。この合金は、AA-8030（1973年にオリンによって特許を取得）およびAA-8176（1975年と1980年にサウスワイヤーによって特許を取得）とともに、銅のように機械的に機能する。
以前に使用した古いAA-1350合金とは異なり、これらのAA-8000シリーズ合金は、ANSI C119.4：2004で説明されているように、標準の電流サイクルテストまたは電流サイクルサブマージョンテスト（CCST）の後でも引張強度も保持する。アニーリンググレードに応じて、AA-8176は少ないスプリングバック効果で最大30％までの伸び率、高降伏強度（19.8 ksi（137 MPa）、冷間加工済みののAA-8076ワイヤ）を実現できる。[要出典]
1970年代半ば（1972年以前のアルミニウムワイヤのストックが使用されることがあるため）以前にアルミニウム配線された家は、古いAA-1350合金で作られた電線が使われているかもしれない。 AA-1350アルミニウム合金は、その時点で使用されていた電気装置が粗悪な仕上がりと組み合わせて使用されていた障害の影響を受けやすくなった機械的特性により、家の分岐回路配線に関連する問題を抱えていた。
1977年 ビバリーヒルズ・サパー・クラブの火災 は不適切なアルミニウム配線によって引き起こされる注目すべき事故だった[要出典]
特徴
アルミ線は多くの利点を持つが、適切な使用を行わなければ、時間とともに導通が悪化し、最悪火災につながる。
- 利点
- 安い - 非枯渇性資源のため安い。持続可能性にも優れる。
- 軽い - 銅に比べ同じ径なら40％、同じ電流容量なら45％と軽く、運搬や敷設が容易になる[7]。
- 耐食性に優れる - アルミは強固な酸化皮膜を形成する[7]。
- 欠点
- アルミニウム線に関連する問題のほとんどは、1972 年以前の古い AA-1350 合金ソリッド アルミニウム線 (「旧技術」アルミニウム線とも呼ばれる) に関連している。この線は、銅線や現代の AA-8000 シリーズ アルミニウム線よりも大幅に熱膨張率が大きい。古いソリッド アルミニウム線には、クリープ変形の問題もあり、負荷がかかった状態で時間が経つと、線が永久に変形したり緩んだりする。
- さらに、銅の使用を減らすためコンセントやスイッチなどのデバイスの端子に、真鍮製のネジではなく、真鍮コーティングされた鋼が使用されるようになったことも問題を悪化させた。アルミと鋼は、熱負荷を受けたときの膨張率と収縮率が大きく異なるため、特に、ネジのトルクが不十分な状態で最初に取り付けられた古い端子と、時間の経過によるアルミのクリープが組み合わさって、接続が緩む可能性がある。酸化膜がさらに導通を悪化させることも考えられるが、研究ではこれらのケースでは酸化は重要ではないことが示されている[8]。