電気
銅に関する事実 1
銅は電気伝導性の標準的なベンチマークです。銀を除く他のどの金属よりも電流をよく伝導します。
銅に関する事実 2
銅は、多くの電気用途に受け入れられる前に、通常、純度 99.98% (アイボリー石鹸よりもさらに純度が高い) まで精製されます。
銅に関する事実3
12 番 (AWG) の銅線は、建物内の分岐回路配線に最もよく使用されるサイズです。米国で通常 1 年間に消費される銅製品の量は、サイズ 12 の電線 1 本で地球を 2,250 周、または月まで 120 往復できる量に相当します。
銅に関する事実4
CDA の電気エネルギー効率プログラムは、電気配電に使用される銅導体のサイズを単純に増やすことによって、通常 1 ～ 2 年以内に建物の所有者に多大な投資回収をもたらすことができることを示しています。
銅に関する事実5
半分の時間 (年間 4,000 時間) 稼働する 15- アンペアの照明負荷に給電するために、#12 AWG の代わりに #10 AWG ワイヤを設置すると、わずか 9 か月で、キロワット時 (kWh) あたり 0.075 ドルとなり、高いコストの差額を回収できます。キロワット時あたりのコストが高いほど、回収期間は短くなります。
銅に関する事実6
米国で生成される電力の 70% はモーター駆動システムによって消費されるため、システムを高効率モーターにアップグレードすることで、最も大幅なエネルギー節約が実現します。
銅に関する事実7
高効率の 3-hp モーターを 1kWh あたり $0.08 でフルタイムで稼働させると、5 か月未満でコストプレミアムを回収し、それ以降はお金と電気を節約できます。
高級モーターは効率が高いだけでなく (主に銅の使用量が多いため)、寿命がはるかに長く、発生する熱も少なくなります。
銅に関する事実8
インディアナ州コロンバスのエンジンメーカーであるカミンズ社は、米国エネルギー省の分析に基づいて、1-125馬力から296台のモーターを高効率銅巻きモーターに交換しました。モーターマスター+ ソフトウェア。効率の向上により、カミンズの電力コストは年間約 200,000 ドル削減されます。DOE によると、米国のすべての工場がカミンズと同じ程度にモーター システムをアップグレードした場合、「米国の産業界は年間 10 億ドルのエネルギー コストを節約できます。これは、ニューヨーク州に 3 か月分供給される電力量に相当します。」
銅に関する事実9
電気が流れる場所には必ずコネクタが必要です。導体が高電流の配電に使用されるか、データや通信に使用される「信号」レベルの電流に使用されるかにかかわらず、さまざまな種類の銅が主要かつ好まれる材料です。
銅に関する事実 10
発電機は、巨大な銅巻きステーターとローターを使用して、電磁気の原理を利用して機械的エネルギーを電流に変換します。新しい小型の発電機は、強い川の流れや潮流を捉えるために水中に沈められたタービン、または卓越風の流れを捉えるために高く上げられたタービンを使用します。
銅に関する事実 11
銅は、その高い導電性、低い電気抵抗、耐腐食性により、風力エネルギーの供給において重要な役割を果たします。一部の風力発電所には、300,000 フィートを超える銅線が使用されています。風力発電によって生成された電気は、絶縁銅ケーブルを通って銅巻変圧器に流れます。地下の銅ケーブルは、各タワーの基部から電気を集め、変電所に送り、そこから電力網に送電します。
銅に関する事実 12
一部の高出力コネクタは 20 ポンド以上の重さがありますが、小型電子コネクタはピンの間隔が 0.5 ミリメートル未満で、重さが数ミリグラム程度のものもあります。米国は数十億ドル規模のコネクタ業界で世界をリードしています。
銅に関する事実 13
実用的な電気モーター用ダイカスト銅ローターは、長年モーター製造業者にとって「聖杯」でした。1990 年代後半、銅開発協会が結成したコンソーシアムは、銅モーターローターの鋳造に使用するモーター設計と適切なダイ材料の開発を開始しました。
銅に関する事実 14
2005 年、ドイツのミュンヘンにある Siemens AG は、革新的なローター設計を最適化し、まずヨーロッパで、その後北米で新しい製品ラインを導入しました。ドイツの SEW Eurodrive も、銅ローターを使用した高効率モーターのシリーズを提供しています。フランスの Hallencourt にある FAVI SA は、他のモーター製造業者が使用するダイキャスト銅ローターを製造しています。銅ローター モーターは、モーターの効率が劇的に向上します。
銅に関する事実 15
新しいモーターローターダイカスト技術により、従来のアルミニウムローターを使用したモーターに比べて熱損失が低減し、モーター効率が 1.2-1.7 パーセントポイント向上します。これは、米国エネルギー省によると、モーター効率が 1% 向上するだけで年間 11 億ドルのエネルギーコストを節約できるため、大きな意味を持ちます。言い換えると、年間 200 億キロワット時以上の電力を節約できることになります。これは、米国だけで年間 350 万バレルの石油に相当します。その他の利点としては、モーター寿命の延長、モーターの軽量化、二酸化炭素やその他の有害物質の排出の削減が挙げられます。
銅に関する事実 16
ハイブリッド車やSUVは、バッテリーから電力を得る銅巻誘導モーターを使用しています。車両のブレーキを助けるために、誘導モーターは発電機として機能し、バッテリーに蓄えられる電力を供給します。メーカーは、このようなハイブリッド車は標準バージョンよりも最大60％燃費が良いと主張しています。
銅に関する事実 17
大型のハイブリッド トラックやバスには、高効率の銅製ローターを使用したモーターを搭載できます。このような車両の路上テストを行ったある企業によると、これらの車両は性能が非常に優れており、粒子状物質の排出量が 96% 削減され、1 ガロンの燃料で 57% の距離を走行できるため、燃料コストが 3 分の 1 以上削減されます。
銅に関する事実 18
Oshkosh Corporations は、銅製ローター モーターを使用した ProPulse® ディーゼル電気ハイブリッド ドライブ システムを製造しており、最も過酷な環境でも力強く走行できる比類のないパワーを提供します。商用および軍用重機車両に採用されているこのシステムは、燃料効率を最大 40% 向上させ、野戦病院や滑走路を稼働させるのに十分な最大 200 kW の AC 電力を供給できます。単一ユニットの発電ソリューションであるこれらの車両では、外部機器を輸送するための追加のトラックやトレーラーが不要になります。
銅に関する事実 19
銅ローターモーターは、世界的に有名なテスラ車に使用されています。同社の全電気ロードスターは、時速 0-60 マイルという驚異的なスピードを 3.7 秒で達成できます。セダンの姉妹車 (比較的遅い) は 5.6 秒かかります。これらの車は、1 回の充電でそれぞれ 245 マイルまたは 300 マイル走行できます。これが効率です。
銅に関する事実 20
スイス連邦工科大学の研究者らは、1,000,000 rpmで回転するドリルモーターを開発した。これは1秒間に約17,000回転に相当し、現在存在するどのモーターよりも少なくとも2倍の速さである。マッチ箱ほどの大きさのこの装置は、極細の銅線を巻線に使用し、これを「これまで機械には使われていなかった特殊な鉄」の円筒に挿入する。このアセンブリは、飛び散らないようにチタン製のシェルで覆われている。この新しいモーターは、エレクトロニクス産業での使用を想定し、人間の髪の毛よりも細い穴を開けることを可能にする。
銅に関する事実 21
現代のオフィスや工場の多くを悩ませている電力品質の問題は、大部分が予防可能です。銅を多用する解決策としては、高調波負荷を処理するために中性線を大きくしたり、過渡現象や雷を分散させるために接地システムを改善したり、オフィス機器とコンピューターの相互作用を減らすために回路あたりのコンセントの数を減らしたりすることが挙げられます。
建物が雷に対して適切に保護されていれば、毎年何十人もの命と何十億ドルもの財産が救われる可能性があります。商業施設に一度落雷すると、1 時間あたり何千ドルもの生産損失が発生する可能性があります。
銅とその合金は、雷保護に使用される最も一般的で最も効果的な材料です。
銅に関する事実 22
ニューヨークのブルックヘブン国立研究所の衝突型加速器（原子粒子加速器）用の超伝導電磁石 1,700 個を製造するために、約 50 トンの高伝導性の無酸素銅線が使用されました。この電磁石は、直径 2.5 マイルの地下衝突型加速器で亜原子粒子の研究に使用されます。
イリノイ州バタビアにあるフェルミ国立加速器研究所の全長3.9マイルのテバトロン粒子加速器リングは世界で2番目に大きく、1,000個の電磁石に50トンの銅線が使用されている。
銅に関する事実 23
銅の最も壮観かつ未来的な用途の 1 つとして、スイスにある世界最大の CERN 大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) で使用される超伝導体のマトリックスとして銅が使用されています。
銅の事実 24
銅は長い間、太陽熱暖房や温水システムの熱交換媒体として使用されてきました。現在、銅は、太陽光発電太陽光発電（PV）システム。これらのシステムは、特定の半導体に太陽光を当てることで電気を生成します。現在、低コストで製造が容易な最も有望な材料は、銅インジウムガリウム二セレン化物（略して CIGS）です。現在、米国および海外の多くのメーカーが商業用 CIGS パネルを製造しています。
銅に関する事実 25
ホワイト ハウスの敷地内の小屋の屋根にはソーラー パネルが設置されています。パネルは直流電流を生成し、小さな銅製のバスバーで集め、インバーターで必要な交流電流に変換します。銅ケーブルで電力が大統領官邸に送られます。ホワイト ハウスのプールの水は銅管を通り、銅製の屋根に取り付けられ銅製の吸収板を含む従来の液体式ソーラー ヒーターで太陽熱で温められます。大統領とスタッフの電力需要のほんの一部しか太陽熱で生成されていませんが、これは始まりに過ぎません。
