알루미늄 배선 실패

집을 짓기로 결정한 사람은 어려운 일에 직면하게 됩니다. 다른 사람의 종합 건설업자 역할을 하는 것도 충분히 어렵지만, 1970년대 초에 우리 부모님이 그랬던 것처럼 자신의 집을 짓기로 결정하면 훨씬 더 힘들어집니다. 정보가 부족하고 빠르게 변화하는 환경에서는 수백만 가지 결정을 내려야 하며, 한 번의 잘못된 단계는 말 그대로 영원히 안고 살아야 할 결정을 내릴 수 있습니다. 우리 가족이 함께 일해야 했던 아주 적은 예산을 추가하면 그들이 그랬던 것처럼 성공할 수 있었다는 것이 놀라운 일입니다.

하지만 몇몇 지점에서는 아슬아슬한 상황이었습니다. 집 배선 문제로 아버지께서 고민하셨던 기억이 납니다. 최근 구리선 가격이 급등한 상황에서 알루미늄 배선을 사용하는 것이 훨씬 저렴했을 것입니다. 그는 총알을 깨물고 대신 전기 기술자에게 구리를 설치하게 했고, 결국 현명한 선택이 되었습니다. 더 저렴한 배선이라는 사이렌 소리에 굴복한 집들이 곧 미국 전역에서 불타기 시작할 것이기 때문입니다.

60년대 후반과 70년대 초반 주거용 및 상업용 전기 거래에서 일어난 일은 비용이 많이 들었고 어떤 경우에는 실패 엔지니어링에 대한 비극적인 교훈이었습니다. 이 모든 일이 어떻게 일어 났는지 살펴 보겠습니다.

알루미늄 배선 실패를 이해하려면 재료 과학 및 전기 공학 문제뿐만 아니라 당시 주거용 건축에서 알루미늄 배선을 그토록 매력적으로 만든 시장 세력을 염두에 두는 것이 좋습니다. 전 세계 구리 생산량은 60년대 초반까지 높았으나 과잉을 줄이기 위한 자발적인 생산 제한으로 인해 가격이 약간 상승했습니다. 거의 동시에 베트남 전쟁의 격화와 주택 건설 붐으로 구리 수요가 증가했고, 해외 생산업체의 구리 산업 국유화와 광부들의 파업으로 공급이 위축되었습니다. 수요-공급 방정식의 양끝에 갇힌 구리 가격은 1962년에서 1964년 사이에 거의 3배나 올랐습니다.

구리선은 오랫동안 주거용 및 상업용 분기 회로 배선, 즉 부하 중심에서 구조물 주변의 조명 및 콘센트까지 이어지는 전선의 표준이었습니다. 전기 기술자는 구리를 잘 알고 있었고 전기 코드는 성능 특성을 중심으로 작성되었으며 장비 제조업체는 구리선용으로 특별히 스위치, 콘센트 및 커넥터를 설계했습니다. 그러나 구리가 확고해지면서 가격 상승으로 인해 구리선이 언옵타늄으로 바뀌기 시작했고 전기 계약업체는 수익성이 압박을 느끼기 시작했습니다. 뭔가를 주어야했습니다.

알루미늄을 입력하십시오. 알루미늄은 우수한 전기 전도체입니다. 귀금속을 제외하면 전도도 차트에서 구리 바로 아래에 위치합니다. 알루미늄은 오랫동안 전기 배선에 사용되어 왔지만 주로 전력회사에서 배전 시스템의 가공 배선용으로 사용해 왔으며 알루미늄의 경량과 저렴한 비용이 큰 이점을 제공합니다. 알루미늄은 주거용 건축에도 주로 사용되었으며, 주로 전신주에서 계량기까지, 그리고 로드 센터까지의 서비스 낙하 지점에 사용되었습니다. 그러나 알루미늄은 전기 건조기 및 레인지의 더 높은 전류량 분기 회로 배선에 일반적으로 사용되었지만 주택 배선의 대부분을 구성하는 더 가벼운 분기 회로에는 사용되지 않았습니다. 모든 것이 곧 바뀔 예정이었습니다.

와이어 제조업체는 구리 위기에 대응하여 15A 및 20A 분기 회로용 알루미늄 와이어를 생산하기 시작했습니다. 이러한 회로는 일반적으로 각각 14 AWG 및 12 AWG 구리선으로 연결됩니다. 그러나 알루미늄만큼 좋은 도체는 여전히 구리 전도성의 약 60%에 불과하므로 분기 회로용 알루미늄 와이어는 다음 AWG 크기(15A 회로의 경우 12AWG, 20A 회로의 경우 10AWG)로 강화되어야 합니다. 제조업체는 더 많은 금속을 사용해야 했지만 알루미늄은 훨씬 저렴해서 경제적으로 합리적이었습니다. 그래서 알루미늄 와이어는 1965년부터 1972년 사이에 200만 가구에 달하는 주거용 분기 회로로 진출하기 시작했습니다.

이 결정은 몇 가지 이유로 역효과를 낳을 것입니다. 가장 중요한 것은 제조업체가 와이어로 선택한 알루미늄 합금이었습니다. 유틸리티 전선은 AA-1350이라는 합금을 사용합니다. AA-1350은 가공 및 지하 유통 시스템에 사용하기에 완벽하지만 몇 가지 미량 금속이 추가된 필수 순수 알루미늄이며 물리적 특성은 구리와 현저히 다릅니다. AA-1350 알루미늄은 열팽창 계수가 높기 때문에 가열로 인해 와이어가 팽창 및 수축하면서 변형되는 상당한 크리프를 나타냅니다.