วัสดุตัวนำที่ใช้ในสายเคเบิลควบคุมต้องเป็นไปตามข้อกำหนดหลายแง่มุม รวมถึงค่าการนำไฟฟ้า ความแข็งแรงทางกล และ{0}}ความคุ้มทุน ประเภททั่วไปและคุณลักษณะมีดังต่อไปนี้:
ตัวนำทองแดง (ใช้กันมากที่สุด)
เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม (ค่าการนำไฟฟ้าประมาณ 58 MS/m) ความเหนียวที่ดี และความง่ายในการประมวลผล ทองแดงจึงเป็นวัสดุตัวนำที่โดดเด่นสำหรับสายเคเบิลควบคุม สามารถจำแนกได้เป็นประเภทเฉพาะดังต่อไปนี้:
ทองแดงบริสุทธิ์ (T1/T2):
ด้วยระดับความบริสุทธิ์มากกว่าหรือเท่ากับ 99.95% ทองแดงบริสุทธิ์จึงมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีที่สุด เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงในการส่งสัญญาณ (เช่น ลูปควบคุมที่มีความแม่นยำ)
ออกซิเจน-ทองแดงอิสระ (OFC):
ด้วยปริมาณออกซิเจนที่ต่ำมาก (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.003%) OFC ช่วยลดผลกระทบด้านลบของคอปเปอร์ออกไซด์ภายในต่อการนำไฟฟ้าให้เหลือน้อยที่สุด นอกจากนี้ ยังมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้เหนือกว่า ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นหรืออุณหภูมิสูง- (เช่น ในอุตสาหกรรมเคมีและโลหะวิทยา)
ทองแดงกระป๋อง:
ในตัวแปรนี้ พื้นผิวของตัวนำทองแดงถูกเคลือบด้วยชั้นดีบุก (โดยทั่วไปมีความหนา 5–15 μm) สิ่งนี้ช่วยเพิ่มทั้งความต้านทานการกัดกร่อนและการบัดกรีได้อย่างมาก มักใช้กับตัวนำตีเกลียวภายในสายเคเบิลหลายแกน- (เพื่อป้องกันการสัมผัสที่ไม่ดีที่เกิดจากออกซิเดชันระหว่างสายไฟหลักแต่ละเส้น) และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่มีความชื้นหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน
ตัวนำอะลูมิเนียม (ใช้กันน้อย)
แม้ว่าค่าการนำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมจะอยู่ที่ประมาณ 37 MS/m (ประมาณ 60% ของทองแดงเท่านั้น) แต่ต้นทุนที่ต่ำและน้ำหนักเบาทำให้อะลูมิเนียมเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะที่ความไวต่อต้นทุนสูงและข้อกำหนดในการส่งสัญญาณมีความเข้มงวดน้อยกว่า:
ข้อเสีย: อลูมิเนียมมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชัน ฟิล์มพื้นผิวออกไซด์ (Al₂O₃) ที่ได้นั้นมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ซึ่งอาจนำไปสู่การสัมผัสที่จุดเชื่อมต่อที่ไม่ดี นอกจากนี้ อะลูมิเนียมยังมีความเหนียวค่อนข้างต่ำและแตกง่ายเมื่อโค้งงอ ด้วยเหตุนี้ ตัวนำอะลูมิเนียมในสายเคเบิลควบคุมจึงมักต้องมีการดูแลเป็นพิเศษ (เช่น การชุบทองแดงหรือการใช้ขั้วต่อแบบย้ำ) และขอบเขตการใช้งานจะแคบกว่าตัวนำทองแดงอย่างมาก
ตัวนำโลหะผสมทองแดง (การใช้งานเฉพาะทาง)
เพื่อสร้างสมดุลระหว่างการนำไฟฟ้าและความแข็งแรงทางกล สายเคเบิลควบคุมพิเศษบางเส้นใช้โลหะผสมทองแดง:
ทองแดง-โลหะผสมเงิน: ด้วยการผสมเงินเปอร์เซ็นต์เล็กน้อย (0.02%–0.3%) โลหะผสมนี้จะช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการคืบคลาน เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- (เช่น ลูปควบคุมภายในโรงไฟฟ้าหรืออุปกรณ์โลหะวิทยา)
โลหะผสมทองแดง-แมกนีเซียม: โลหะผสมนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของตัวนำและความต้านทานความล้า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องมีการโค้งงอหรืองอบ่อยครั้ง (เช่น สายเคเบิลควบคุมด้วยหุ่นยนต์) สรุป
ตัวนำทองแดง-โดยเฉพาะทองแดงกระป๋องและ-ทองแดงอิสระ-ถือเป็นกระแสหลักสำหรับสายเคเบิลควบคุม โดยมีการผสมผสานที่สมดุลระหว่างการนำไฟฟ้า ความต้านทานการกัดกร่อน และความสามารถในการแปรรูป ตัวนำอะลูมิเนียมพบการใช้งานที่จำกัดในสถานการณ์ที่มีต้นทุนต่ำและความต้องการน้อยที่สุด ในขณะที่ตัวนำโลหะผสมทองแดงส่วนใหญ่จะใช้ในสภาพแวดล้อมเฉพาะที่มีอุณหภูมิสูงหรือความต้องการความแข็งแรงเชิงกลสูง เมื่อเลือกตัวนำ จำเป็นต้องใช้แนวทางที่ครอบคลุมซึ่งชั่งน้ำหนักข้อกำหนดด้านการนำไฟฟ้า สภาพแวดล้อม และการพิจารณาต้นทุน
