Miten valita sopiva kaapelijohdinmateriaali?

Monia metallisia materiaaleja voidaan käyttää sähköjohtimina, jotka täyttävät energiansiirron ja signaalitiedon siirron roolin kaapelilangoissa, mutta yleisimmin käytetty on kupari. Sitä suositaan monissa sovelluksissa, koska se on erittäin muovattavaa, sillä on korkea sähkönjohtavuus, suuri joustavuus, suuri vetolujuus ja se on suhteellisen edullista, mikä tekee siitä ensisijaisen vaihtoehdon moniin sovelluksiin.
Alumiini on myös johdinmateriaali, jonka tärkein etu on, että se on paljon vähemmän tiheää kuin kupari. Sen huono sähkönjohtavuus tarkoittaa kuitenkin, että saman virtamäärän kuljettamiseen tarvitaan suurempi poikkileikkaus. Lisäksi alumiinilangat eivät taivu tarpeeksi hyvin, mikä lisää niiden katkeamisen todennäköisyyttä, joten ne eivät sovellu käytettäväksi mobiilisovelluksissa. Tästä syystä alumiinia käytetään pääasiassa energiansiirtokaapeleissa ja keskijännitekaapeleissa näiden sovellusten painovaatimusten vuoksi.
Metallien joukossa parhaiten johtava materiaali on hopea, mutta se on monta kertaa kalliimpaa kuin kupari. Tämän seurauksena hopeaa käytetään yleensä vain erikoissovelluksissa, jotka vaativat erinomaista suorituskykyä ja tehokkuutta, kuten huippuluokan äänentoistolaitteissa. Toinen valinnainen johdin äänikaapeleissa on hopeoitu kuparilanka, jolla on korkea johtavuus ja korroosionkestävyys. Kulta ei sovellu johtimeksi korkean hintansa ja heikon johtavuutensa vuoksi verrattuna hopeaan ja kupariin.

Yksi materiaali on huomattavasti heikommin sähköä johtava kuin kupari tai alumiini, ja ensi silmäyksellä se vaikuttaa myös sopimattomalta johdinmateriaaliksi. Sille on kuitenkin ominaista korkea kovuus ja vetolujuus – teräs. Tämän seurauksena terästä käytetään laajalti sotilassovelluksissa ja ilmailu- ja avaruustekniikassa, usein yhdessä muiden materiaalien, kuten alumiiniseosten, kanssa.
Näiden metallisten johtimien lisäksi on olemassa optisia kuituja eli optisia aaltojohteita. Nämä sopivat ihanteellisesti optisten signaalien nopeaan siirtoon. Ne koostuvat joko kvartsilasista tai muovista valmistetusta kuituytimestä. Jälkimmäinen on joustavampi ja siksi helpompi taivuttaa. Kuituytimen sisällä on suojaava kuori. Valo heijastuu optisen ytimen ja kuoren välistä ja kulkee siten suurella nopeudella aaltojohteen läpi. Optisia aaltojohteita käytetään monissa eri sovelluksissa, kuten televiestinnässä, lääketieteessä ja ilmailu- ja avaruusteollisuudessa. Ne eivät kuitenkaan pysty siirtämään sähkövirtoja.

Optimaalisen johdinmateriaalin valinta riippuu käyttötarkoituksesta ja vallitsevista olosuhteista. Jotta kunkin materiaalin edut ja haitat voidaan huolellisesti ottaa huomioon, on tärkeää ymmärtää materiaalin ominaisuudet. Tietenkin myös kaapelin muut ominaisuudet, kuten kerrausmenetelmä, poikkileikkauspinta-ala, eristys ja vaippamateriaali, ovat tärkeitä. Tästä syystä voit myös kysyä neuvoa kaapeliasiantuntijoilta kaapeleiden ja johtimien valinnassa varmistaaksesi, että kaikki jokapäiväisen käytön vaatimukset täyttyvät.