ทองแดงถูกนำมาใช้ในการเดินสายไฟฟ้าตั้งแต่มีการประดิษฐ์แม่เหล็กไฟฟ้าและโทรเลขในช่วงทศวรรษ 1820 ^{[ 1 ] [ 2 ]}การประดิษฐ์โทรศัพท์ในปี 1876 ทำให้เกิดความต้องการสายทองแดงเพิ่มขึ้นในฐานะตัวนำไฟฟ้า^{[ 3 ]}

ทองแดงเป็นตัวนำไฟฟ้าในสายไฟหลายประเภท^{[ 3 ] [ 4 ]}สายทองแดงใช้ในการผลิตไฟฟ้าการส่งไฟฟ้า การจ่ายไฟฟ้า การสื่อสารโทรคมนาคมวงจรอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ไฟฟ้าอีก มากมายนับไม่ถ้วน ^{[ 5 ]}ทองแดงและโลหะผสมของทองแดงยังใช้ในการทำหน้าสัมผัสไฟฟ้าอีกด้วย การเดินสายไฟฟ้าในอาคารเป็นตลาดที่สำคัญที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมทองแดง^{[ 6 ]}ประมาณครึ่งหนึ่งของทองแดงที่ขุดได้ทั้งหมดถูกนำไปใช้ในการผลิตตัวนำสายไฟและสายเคเบิล^{[ 5 ]}

ค่าการนำไฟฟ้าเป็นตัววัดว่าวัสดุนั้นสามารถนำพาประจุไฟฟ้า ได้ดีเพียงใด คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบสายไฟฟ้า ทองแดงมีค่าการนำไฟฟ้าสูงที่สุดในบรรดาโลหะที่ไม่ใช่โลหะมีค่าโดยมีค่าความต้านทานไฟฟ้าของทองแดงเท่ากับ 16.78 นาโนโอห์ม-เมตร ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส

ทฤษฎีของโลหะในสถานะของแข็ง^{[ 7 ]}ช่วยอธิบายการนำไฟฟ้าที่สูงผิดปกติของทองแดง ในอะตอม ของทองแดง โซนพลังงาน 4s ด้านนอกสุด หรือแถบนำ ไฟฟ้า จะถูกเติมเต็มเพียงครึ่งเดียว ดังนั้นอิเล็กตรอน จำนวนมาก จึงสามารถนำกระแสไฟฟ้า ได้ เมื่อสนามไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับลวดทองแดง การนำไฟฟ้าของอิเล็กตรอนจะเร่งไปทาง ปลาย ที่มีประจุบวกทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า อิเล็กตรอนเหล่านี้พบกับความต้านทานต่อการเคลื่อนที่โดยการชนกับอะตอมของสิ่งเจือปน ช่องว่าง ไอออนของแลตติส และความไม่สมบูรณ์ ระยะทางเฉลี่ยที่เดินทางระหว่างการชน ซึ่งกำหนดเป็นเส้นทางอิสระเฉลี่ยจะแปรผกผันกับความต้านทานของโลหะ สิ่งที่พิเศษเกี่ยวกับทองแดงคือเส้นทางอิสระเฉลี่ยที่ยาว (ประมาณ 100 ระยะห่างของอะตอมที่อุณหภูมิห้อง) เส้นทางอิสระเฉลี่ยนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อทองแดงเย็นลง^{[ 8 ]}

เนื่องจากการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ทองแดง อบอ่อนจึงกลายเป็นมาตรฐานสากลที่ใช้เปรียบเทียบกับตัวนำไฟฟ้าอื่นๆ ทั้งหมด ในปี พ.ศ. 2456 คณะกรรมการเทคนิคไฟฟ้าสากลได้กำหนดค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์ในมาตรฐานทองแดงอบอ่อนสากลไว้ที่ 100% IACS = 58.0 MS/m ที่ 20 °C ลดลง 0.393%/°C ^{[ 9 ] [ 10 ]} เนื่องจากความบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์ดีขึ้นในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา ตัวนำทองแดงที่ใช้ในสายไฟอาคารจึงมักเกินมาตรฐาน 100% IACS เล็กน้อย^{[ 11 ]}

ทองแดงเกรดหลักที่ใช้ในงานไฟฟ้าคือทองแดงอิเล็กโทรไลติก-ทัฟพิทช์ (ETP) (CW004A หรือ รหัส ASTM C11040) ทองแดงชนิดนี้มีความบริสุทธิ์อย่างน้อย 99.90% และมีค่าการนำไฟฟ้าอย่างน้อย 101% IACS ทองแดง ETP มี ออกซิเจนอยู่เล็กน้อย(0.02 ถึง 0.04%) หากจำเป็นต้องใช้ทองแดงที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงในการเชื่อมหรือบัดกรีหรือใช้ในบรรยากาศรีดิวซ์อาจใช้ทองแดงบริสุทธิ์ปราศจากออกซิเจน ชนิดพิเศษ (CW008A หรือรหัส ASTM C10100) ^{[ 12 ]}ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าประมาณ 1% (กล่าวคือ มีค่าการนำไฟฟ้าอย่างน้อย 101% IACS) ^{[ 9 ] [ 10 ]}

โลหะนำไฟฟ้าหลายชนิดมีความหนาแน่นน้อยกว่าทองแดง แต่ต้องใช้พื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่กว่าเพื่อนำกระแสไฟฟ้าได้เท่ากัน และอาจไม่สามารถใช้งานได้เมื่อพื้นที่จำกัดเป็นข้อกำหนดหลัก^{[ 8 ] [ 4 ]}อะลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้า 61% ของทองแดง^{[ 13 ]}พื้นที่หน้าตัดของตัวนำอะลูมิเนียมต้องมีขนาดใหญ่กว่าทองแดง 56% เพื่อให้สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้เท่ากัน ความจำเป็นในการเพิ่มความหนาของลวดอะลูมิเนียมจำกัดการใช้งานในหลายๆ ด้าน^{[ 4 ]}เช่น ในมอเตอร์ขนาดเล็กและรถยนต์ อย่างไรก็ตาม ในบางการใช้งาน เช่น สายส่ง ไฟฟ้าแรง สูง อะลูมิเนียมเป็นวัสดุหลัก และทองแดงแทบจะไม่ถูกนำมาใช้เลย^{[ 14 ]}

เงินซึ่งเป็นโลหะมีค่าเป็นโลหะเพียงชนิดเดียวที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าทองแดง ค่าการนำไฟฟ้าของเงินอยู่ที่ 106% ของทองแดงที่ผ่านการอบอ่อนตามมาตราส่วน IACS และค่าความต้านทานไฟฟ้าของเงินเท่ากับ 15.9 nΩ•m ที่อุณหภูมิ 20 °C ^{[ 15 ] [ 16 ]}ต้นทุนที่สูงของเงินประกอบกับความแข็งแรงดึง ต่ำ ทำให้การใช้งานเงินถูกจำกัดไว้เฉพาะการใช้งานพิเศษ เช่น การชุบข้อต่อและพื้นผิวสัมผัสแบบเลื่อน และการชุบตัวนำใน สายเคเบิลโคแอกเซียลคุณภาพสูงที่ใช้ในความถี่สูงกว่า 30 MHz

ความแข็งแรงดึงคือการวัดแรงที่ต้องใช้ในการดึงวัตถุ เช่น เชือก ลวด หรือคานโครงสร้าง จนถึงจุดที่วัตถุนั้นขาด ความแข็งแรงดึงของวัสดุคือปริมาณความเค้นดึงสูงสุดที่วัสดุนั้นสามารถรับได้ก่อนที่จะขาด

ความแข็งแรงดึงที่สูงกว่าของทองแดง (200–250 N/mm² ^ที่ผ่านการอบอ่อน) เมื่อเทียบกับอะลูมิเนียม (100 N/mm² ^{สำหรับ}โลหะผสมตัวนำทั่วไป^{[ 17 ]} ) เป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ทองแดงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ความแข็งแรงสูงของทองแดงต้านทานการยืด การหดตัว การคืบ การบิ่น และการแตกหัก จึงช่วยป้องกันความล้มเหลวและการหยุดชะงักของบริการได้^{[ 18 ]}ทองแดงมีน้ำหนักมากกว่าอะลูมิเนียมมากสำหรับตัวนำที่มีความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าเท่ากัน ดังนั้นความแข็งแรงดึงที่สูงจึงถูกชดเชยด้วยน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น

ความเหนียวคือความสามารถของวัสดุในการเปลี่ยนรูป ภาย ใต้แรงดึงโดยทั่วไปมักอธิบายได้ด้วยความสามารถของวัสดุในการยืดออกเป็นเส้นลวดความเหนียวมีความสำคัญอย่างยิ่งในงานโลหะเพราะวัสดุที่แตกหรือหักภายใต้แรงดึงจะไม่สามารถตีขึ้นรูป รีด หรือดึงได้ (การดึงเป็นกระบวนการที่ใช้แรงดึงเพื่อยืดโลหะ)

ทองแดงมีความยืดหยุ่นสูงกว่าตัวนำโลหะชนิดอื่น ยกเว้นทองคำและเงิน^{[ 19 ]}เนื่องจากทองแดงมีความยืดหยุ่นสูง จึงสามารถดึงให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่มีความคลาดเคลื่อนต่ำมากได้ง่าย^{[ 20 ]}

โดยทั่วไป โลหะที่แข็งแรงกว่าจะมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า แต่ทองแดงนั้นไม่เป็นเช่นนั้น การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ระหว่างความแข็งแรงสูงและความยืดหยุ่นสูงทำให้ทองแดงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบสายไฟ ตัวอย่างเช่น ที่กล่องเชื่อมต่อและที่ปลายสาย ทองแดงสามารถดัด บิด และดึงได้โดยไม่ยืดหรือแตกหัก^{[ 18 ]}

การคืบตัว (Creep)คือการเสียรูปทีละน้อยของวัสดุจากการขยายตัวและหดตัวอย่างต่อเนื่องภายใต้สภาวะแรงกดที่เปลี่ยนแปลงไป กระบวนการนี้ส่งผลเสียต่อระบบไฟฟ้า กล่าวคือ ขั้วต่ออาจหลวม ทำให้เกิดความร้อนสูงหรือเกิดประกายไฟที่เป็นอันตรายได้

ทองแดงมีคุณสมบัติการคืบตัวที่ดีเยี่ยมซึ่งช่วยลดการคลายตัวที่จุดเชื่อมต่อ สำหรับตัวนำโลหะอื่นๆ ที่มีการคืบตัว จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบขั้วต่อเป็นระยะและตรวจสอบให้แน่ใจว่าสกรูยังคงแน่นเพื่อป้องกันการเกิดประกายไฟและความร้อนสูงเกินไป^{[ 18 ]}

การกัดกร่อนคือการเสื่อมสภาพและการอ่อนตัวที่ไม่พึงประสงค์ของวัสดุอันเนื่องมาจากปฏิกิริยาเคมี โดยทั่วไปทองแดงจะต้านทานการกัดกร่อนจากความชื้น ความชื้นสัมสัมพัทธ์ มลภาวะทางอุตสาหกรรม และอิทธิพลอื่นๆ ในบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม ออกไซด์ คลอไรด์ และซัลไฟด์ที่เกิดจากการกัดกร่อนบนทองแดงนั้นสามารถนำไฟฟ้าได้บ้าง^{[ 13 ] [ 18 ]}

ภายใต้สภาวะการใช้งานหลายอย่าง ทองแดงมีสถานะเป็นโลหะบวก สูง กว่าโลหะโครงสร้างทั่วไปอื่นๆ ในอนุกรมกัลวานิก ซึ่งหมายความว่าลวดทองแดงมีโอกาสเกิดการกัดกร่อนน้อยกว่าในสภาวะเปียกชื้น อย่างไรก็ตาม โลหะบวกอื่นๆ ที่สัมผัสกับทองแดงจะเกิดการกัดกร่อน เนื่องจากโลหะเหล่านั้นจะถูกเสียสละให้กับทองแดงในที่สุด

โลหะและวัสดุแข็งอื่นๆ จะขยายตัวเมื่อได้รับความร้อนและหดตัวเมื่อเย็นลง นี่เป็นปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์ในระบบไฟฟ้า ทองแดงมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ต่ำ สำหรับวัสดุตัวนำไฟฟ้า อะลูมิเนียมซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าทั่วไปอีกชนิดหนึ่ง จะขยายตัวมากกว่าทองแดงเกือบหนึ่งในสามเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การขยายตัวที่สูงขึ้นนี้ ประกอบกับความเหนียวที่ต่ำกว่าของอะลูมิเนียม อาจทำให้เกิดปัญหาทางไฟฟ้าเมื่อการเชื่อมต่อแบบใช้สลักเกลียวไม่ได้ติดตั้งอย่างถูกต้อง การใช้ฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสม เช่น การเชื่อมต่อแบบใช้แรงดันสปริงและแหวนรองแบบโค้งหรือแบบแยกส่วนที่ข้อต่อ อาจสามารถสร้างข้อต่ออะลูมิเนียมที่มีคุณภาพเทียบเท่ากับข้อต่อทองแดงได้^{[ 13 ]}

ค่าการนำความร้อนคือความสามารถของวัสดุในการนำความร้อน ในระบบไฟฟ้า ค่าการนำความร้อนสูงมีความสำคัญต่อการกระจายความร้อนส่วนเกิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จุดสิ้นสุดและการเชื่อมต่อ ทองแดงมีค่าการนำความร้อนสูงกว่าอะลูมิเนียมถึง 60% ^{[ 18 ]}ดังนั้นจึงสามารถลดจุดร้อนในระบบสายไฟได้ดีกว่า^{[ 8 ] [ 21 ]}

การบัดกรีเป็นกระบวนการที่โลหะสองชนิดขึ้นไปเชื่อมต่อกันโดยใช้ความร้อน และใช้สารตัวเติมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าโลหะที่จะเชื่อมต่อมาก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่พึงประสงค์ในระบบไฟฟ้า ทองแดงสามารถบัดกรีได้ง่ายและสร้างการเชื่อมต่อที่ทนทานได้เมื่อจำเป็น

ความแข็งแรง ความแข็ง และความยืดหยุ่นของทองแดงทำให้ใช้งานได้ง่ายมาก การเดินสายไฟทองแดงทำได้ง่ายและสะดวกโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษ แหวนรอง สายไฟย่อย หรือสารเชื่อมต่อใดๆ ความยืดหยุ่นทำให้เชื่อมต่อได้ง่าย ในขณะที่ความแข็งช่วยให้การเชื่อมต่อแน่นหนา ทองแดงมีความแข็งแรงดีสำหรับการดึงสายไฟผ่านที่แคบๆ รวมถึงท่อร้อยสายไฟ สามารถดัดหรือบิดได้ง่ายโดยไม่แตกหัก สามารถปอกและต่อปลายสายระหว่างการติดตั้งหรือการใช้งานได้โดยมีอันตรายจากรอยบิ่นหรือแตกหักน้อยกว่ามาก และสามารถเชื่อมต่อได้โดยไม่ต้องใช้ขั้วต่อและอุปกรณ์พิเศษ การรวมกันของปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ทำให้ช่างไฟฟ้าสามารถติดตั้งสายไฟทองแดงได้ง่าย^{[ 18 ] [ 22 ]}

ลวดทองแดงเส้นเดี่ยวประกอบด้วยลวดทองแดงเส้นเดียว อาจเป็นลวดเปลือยหรือหุ้มด้วยฉนวน ลวดทองแดงเส้นเดี่ยวโดยทั่วไปใช้เป็นลวดแม่เหล็กในมอเตอร์และหม้อแปลงไฟฟ้า ลวดชนิดนี้ค่อนข้างแข็ง ไม่โค้งงอง่าย และมักติดตั้งในงานถาวร งานที่ใช้งานไม่บ่อย และงานที่มีความยืดหยุ่นต่ำ

สายไฟแบบตีเกลียวประกอบด้วยกลุ่มของเส้นลวดทองแดงที่ถักหรือบิดเข้าด้วยกัน สายไฟแบบตีเกลียวมีความยืดหยุ่นและติดตั้งง่ายกว่าสายไฟเส้นเดี่ยวขนาดใหญ่ที่มีหน้าตัดเท่ากัน การตีเกลียวช่วยยืดอายุการใช้งานของสายไฟในการใช้งานที่มีการสั่นสะเทือน หน้าตัดเฉพาะของตัวนำแบบตีเกลียวทำให้มีลักษณะความต้านทานเหมือนกับตัวนำเส้นเดี่ยว แต่มีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น^{[ 23 ]}

สายเคเบิลทองแดงประกอบด้วยลวดทองแดงสองเส้นขึ้นไปที่วางเคียงข้างกันและเชื่อมต่อ บิด หรือถักเข้าด้วยกันเพื่อประกอบเป็นสายเดียว สายเคเบิลไฟฟ้าอาจมีความยืดหยุ่นมากขึ้นได้โดยการตีเกลียวลวด

สายทองแดงในสายเคเบิลอาจเป็นสายเปลือยหรืออาจเคลือบด้วยโลหะบางๆ เพื่อลด การเกิดออกซิเดชัน โดยส่วนใหญ่จะ เป็นดีบุกแต่บางครั้งก็เป็นทองหรือเงินการเคลือบอาจช่วยยืดอายุการใช้งานของสายไฟและทำให้การบัดกรีง่ายขึ้น สายเคเบิล แบบบิดเกลียวและ สาย โคแอกเซียลได้รับการออกแบบมาเพื่อยับยั้งการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ป้องกันการแผ่รังสีของสัญญาณ และเพื่อให้ได้สายส่งสัญญาณที่มีคุณลักษณะที่กำหนดไว้ สายเคเบิลแบบมีฉนวนหุ้มจะห่อหุ้มด้วยฟอยล์หรือตาข่ายลวด

ทองแดงอิเล็กโทรไลติก-ทัฟพิทช์ (ETP) ซึ่ง เป็นทองแดงบริสุทธิ์สูงที่มีออกซิเจนเป็น สาร ผสม ถือเป็น ตัวนำไฟฟ้าหลักเนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้า สูง และสามารถอบอ่อนได้ ดีขึ้น ทองแดง ETP ใช้สำหรับการส่งกำลังไฟฟ้าการกระจายพลังงานไฟฟ้าและการสื่อสารโทรคมนาคม^{[ 5 ]}การใช้งานทั่วไป ได้แก่ สายไฟอาคาร ขดลวดมอเตอร์ สายเคเบิลไฟฟ้าและบัสบาร์ทองแดงที่ปราศจากออกซิเจนใช้เพื่อต้านทานการเปราะของไฮโดรเจน เมื่อ ต้องการการทำงานเย็นในปริมาณมาก และสำหรับการใช้งานที่ต้องการ ความยืดหยุ่น สูง (เช่นสายเคเบิลโทรคมนาคม ) เมื่อการเปราะของไฮโดรเจนเป็นปัญหาและไม่ต้องการความต้านทานไฟฟ้าต่ำ อาจมีการเติม ฟอสฟอรัสลงในทองแดง^{[ 8 ]}

สำหรับการใช้งานบางอย่าง ตัวนำโลหะผสมทองแดงเป็นที่นิยมมากกว่าทองแดงบริสุทธิ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการความแข็งแรงที่สูงขึ้นหรือคุณสมบัติการต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อน ที่ดีขึ้น ^{[ 24 ]}อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับทองแดงบริสุทธิ์ ข้อดีด้านความแข็งแรงและการต้านทานการกัดกร่อนที่สูงขึ้นของโลหะผสมทองแดงนั้นถูกหักล้างด้วยค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่า วิศวกรออกแบบจะพิจารณาข้อดีและข้อเสียของตัวนำทองแดงและโลหะผสมทองแดงประเภทต่างๆ เมื่อพิจารณาว่าจะระบุประเภทใดสำหรับการใช้งานทางไฟฟ้าเฉพาะ ตัวอย่างของตัวนำโลหะผสมทองแดงคือ ลวดทองแดง แคดเมียมซึ่งใช้สำหรับระบบไฟฟ้าของทางรถไฟ ในอเมริกาเหนือ^{[ 5 ]}ในสหราชอาณาจักร BPO (ต่อมาคือPost Office Telecommunications ) ใช้สายอากาศทองแดงแคดเมียมที่มีแคดเมียม 1% เพื่อเพิ่มความแข็งแรง สำหรับสายท้องถิ่น 40 ปอนด์/ไมล์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.3 มม.) และสำหรับสายเก็บค่าผ่านทาง 70 ปอนด์/ไมล์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.7 มม.) ^{[ 25 ]}

ด้านล่างนี้คือสรุปตลาดการใช้งานหลักบางส่วนสำหรับตัวนำทองแดง

สายไฟฟ้าระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าภายในอาคารที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ หรืออาคารอุตสาหกรรม บ้านเคลื่อนที่ รถบ้าน เรือ และสถานีไฟฟ้าย่อย ที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 600 V ความหนาของสายไฟขึ้นอยู่กับ ความต้องการ กระแสไฟฟ้าควบคู่ไปกับอุณหภูมิการทำงานที่ปลอดภัย สายไฟแบบเส้นเดี่ยวใช้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า ส่วนสายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหนากว่าจะใช้แบบตีเกลียวเพื่อให้มีความยืดหยุ่น ประเภทของตัวนำ ได้แก่ สายเคเบิลที่ไม่ใช่โลหะ/ไม่ใช่โลหะทนการกัดกร่อน (ตัวนำฉนวนสองตัวขึ้นไปที่มีปลอกหุ้มภายนอกที่ไม่ใช่โลหะ) สายเคเบิลหุ้มเกราะหรือ BX (สายเคเบิลถูกหุ้มด้วยปลอกโลหะที่ยืดหยุ่นได้) สายเคเบิลหุ้มโลหะ สายเคเบิลทางเข้าบริการ สายเคเบิลป้อนใต้ดิน สายเคเบิล TC สายเคเบิลทนไฟ และสายเคเบิลหุ้มฉนวนแร่ รวมถึงสายเคเบิลหุ้มทองแดงหุ้มฉนวนแร่ [ ^{26 ] ทองแดง}มักใช้สำหรับสายไฟในอาคารเนื่องจากการนำไฟฟ้า ความแข็งแรง และความน่าเชื่อถือ ตลอดอายุการใช้งานของระบบสายไฟในอาคาร ทองแดงยังเป็นตัวนำที่ประหยัดที่สุดอีกด้วย

ทองแดงที่ใช้ในสายไฟอาคารมีค่าการนำไฟฟ้า 100% IACS ^{[ 10 ] [ 27 ]}หรือดีกว่า สายไฟอาคารที่ทำจากทองแดงต้องการฉนวนน้อยกว่าและสามารถติดตั้งในท่อร้อยสายที่มีขนาดเล็กกว่าได้เมื่อเทียบกับการใช้ตัวนำที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่า นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว สายไฟทองแดงสามารถบรรจุในท่อร้อยสายได้มากกว่าตัวนำที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่าการบรรจุสายไฟ ที่มากขึ้นนี้ เป็นข้อได้เปรียบพิเศษเมื่อมีการเดินสายใหม่หรือขยายระบบ^{[ 18 ]}

สายไฟทองแดงสามารถใช้ร่วมกับทองเหลืองและสกรูชุบคุณภาพสูงได้ สายไฟนี้ให้การเชื่อมต่อที่ไม่เกิดการกัดกร่อนหรือการเคลื่อนตัว อย่างไรก็ตาม สายไฟทองแดงไม่สามารถใช้ร่วมกับสายไฟหรือตัวเชื่อมต่ออะลูมิเนียมได้ หากโลหะทั้งสองชนิดเชื่อมต่อกัน อาจเกิดปฏิกิริยากัลวานิกขึ้นได้การกัดกร่อนแบบแอโนดิก ในระหว่างปฏิกิริยาอาจทำให้อะลูมิเนียมสลายตัวได้ นี่คือเหตุผลที่ผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้สายไฟทองแดงในการเชื่อมต่อกับระบบสายไฟของอาคาร^{[ 22 ]}

การเดินสายอาคาร ด้วยทองแดงทั้งหมดหมายถึงอาคารที่ระบบไฟฟ้าภายในอาคารใช้สายทองแดงเพียงอย่างเดียว ในบ้านที่ใช้สายทองแดงทั้งหมด ตัวนำทองแดงจะใช้ในแผงเบรกเกอร์วงจร การเดินสาย วงจรย่อย (ไปยังเต้ารับ สวิตช์ โคมไฟ และอื่นๆ) และในวงจรย่อยเฉพาะที่ให้บริการเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีโหลดสูง (เช่น เตา เตาอบ เครื่องอบผ้า และเครื่องปรับอากาศ) ^{[ 28 ]}

ความพยายามในการแทนที่ทองแดงด้วยอะลูมิเนียมในสายไฟก่อสร้างถูกระงับในหลายประเทศ เมื่อพบว่าการเชื่อมต่อของอะลูมิเนียมจะค่อยๆ หลวมลงเนื่องจากคุณสมบัติการคืบตัวอย่างช้าๆ ของวัสดุ ประกอบกับความต้านทานสูงและการเกิดความร้อนจากการออกซิเดชันของอะลูมิเนียมที่ข้อต่อ การใช้หน้าสัมผัสแบบสปริงช่วยบรรเทาปัญหานี้ได้มากสำหรับตัวนำอะลูมิเนียมในสายไฟก่อสร้าง แต่ข้อกำหนดด้านการก่อสร้างบางแห่งยังคงห้ามใช้อะลูมิเนียมอยู่

สำหรับขนาดวงจรย่อย สายไฟพื้นฐานเกือบทั้งหมดสำหรับไฟ ปลั๊กไฟ และสวิตช์ทำจากทองแดง^{[ 18 ]}ตลาดสำหรับสายไฟอลูมิเนียมสำหรับอาคารในปัจจุบันส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่ขนาดเกจที่ใหญ่กว่าซึ่งใช้ในวงจรจ่ายไฟ^{[ 29 ]}

มาตรฐานการเดินสายไฟฟ้าระบุพิกัดกระแสไฟฟ้าที่อนุญาตสำหรับตัวนำขนาดมาตรฐาน พิกัดกระแสไฟฟ้าของตัวนำจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาด อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต และสภาพแวดล้อมการใช้งานของตัวนำ โดยทั่วไปแล้ว ตัวนำที่ใช้ในบริเวณที่มีอากาศเย็นไหลเวียนรอบสายไฟได้ จะสามารถรับกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าตัวนำขนาดเล็กที่หุ้มด้วยท่อร้อยสายใต้ดินซึ่งมีตัวนำขนาดเดียวกันจำนวนมากอยู่ติดกัน พิกัดอุณหภูมิที่ใช้งานได้จริงของตัวนำทองแดงหุ้มฉนวนส่วนใหญ่เกิดจากข้อจำกัดของวัสดุฉนวนหรือพิกัดอุณหภูมิของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

สายเคเบิล แบบบิดคู่เป็นสายเคเบิลเครือข่ายที่ ได้รับความนิยมมากที่สุด และมักใช้ในเครือข่ายข้อมูลสำหรับการเชื่อมต่อระยะสั้นและระยะกลาง (สูงสุด 100 เมตรหรือ 328 ฟุต) ^{[ 30 ]}ทั้งนี้เนื่องมาจากต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำกว่าเมื่อเทียบกับใยแก้วนำแสงและสายเคเบิลโคแอกเซียล

สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP) เป็นสายเคเบิลประเภทหลักที่ใช้ในโทรศัพท์ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 สาย UTP กลายเป็นสายเคเบิลที่ใช้กันทั่วไปในสายเคเบิลเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบสายแพทช์หรือการเชื่อมต่อเครือข่ายชั่วคราว^{[ 31 ]}มีการใช้งานเพิ่มมากขึ้นในแอปพลิเคชันวิดีโอ โดยเฉพาะในกล้องรักษาความปลอดภัย

สาย UTP plenumที่วิ่งอยู่เหนือเพดานและภายในผนังใช้แกนทองแดงแข็งสำหรับตัวนำแต่ละตัว ซึ่งทำให้สายเคเบิลสามารถคงรูปทรงได้เมื่อถูกดัดงอ สายแพทช์ซึ่งเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับแผ่นผนังใช้สายทองแดงแบบตีเกลียวเนื่องจากคาดว่าจะมีการดัดงอในระหว่างอายุการใช้งาน^{[ 30 ]}

สาย UTP เป็นสายสมดุลที่ดีที่สุดที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม สาย UTP นั้นง่ายต่อการดักฟังมากที่สุด เมื่อการรบกวนและความปลอดภัยเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณา มักจะใช้ สายเคเบิลหุ้มฉนวนหรือ สายเคเบิลใยแก้วนำแสง^{[ 30 ]}

สาย UTP ประกอบด้วย: สาย Category 3ซึ่งปัจจุบันเป็นข้อกำหนดขั้นต่ำโดย FCC (สหรัฐอเมริกา) สำหรับการเชื่อมต่อโทรศัพท์ทุกสาย; สาย Category 5eคู่สายความถี่ 100 MHz สำหรับการใช้งาน Gigabit Ethernet (1000BASE-T); และสาย Category 6ซึ่งแต่ละคู่สายมีความถี่ 250 MHz เพื่อประสิทธิภาพ 1000BASE-T ที่ดีขึ้น^{[ 31 ] [ 32 ]}

ในเครือข่ายสายทองแดงแบบบิดเกลียวการรับรองสายเคเบิลทองแดงจะดำเนินการผ่านการทดสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนตามมาตรฐานของสมาคมอุตสาหกรรมโทรคมนาคม (TIA) หรือองค์การมาตรฐานสากล (ISO)

สายโคแอกเซียลถูกใช้อย่างแพร่หลายใน ระบบ คอมพิวเตอร์เมนเฟรมและเป็นสายเคเบิลประเภทแรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครือข่ายท้องถิ่น ( LAN ) การใช้งานทั่วไปของสายโคแอกเซียลในปัจจุบัน ได้แก่ การเชื่อมต่อข้อมูลเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (อินเทอร์เน็ต) และอุปกรณ์วัด การกระจายวิดีโอและCATVการส่งสัญญาณ RF และไมโครเวฟ และสายป้อนที่เชื่อมต่อเครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุกับเสาอากาศ^{[ 33 ]}

แม้ว่าสายโคแอกเซียลจะสามารถส่งได้ไกลกว่าและมีการป้องกัน EMI ได้ดีกว่าสายคู่บิดเกลียว แต่สายโคแอกเซียลนั้นใช้งานยากกว่าและเดินสายจากสำนักงานไปยังตู้สายไฟได้ยากกว่า ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ปัจจุบันจึงมักถูกแทนที่ด้วยสาย UTP ที่ราคาถูกกว่าหรือสายไฟเบอร์ออปติกเพื่อเพิ่มความจุ^{[ 30 ]}

ปัจจุบัน บริษัท CATV หลายแห่ง ยังคงใช้สายโคแอกเชียลในการส่งสัญญาณเข้าบ้าน อย่างไรก็ตาม สายเหล่านี้เชื่อมต่อกับระบบสื่อสารข้อมูลใยแก้วนำแสงภายนอกบ้านมากขึ้นเรื่อยๆ ระบบจัดการอาคารส่วนใหญ่ใช้สายทองแดงแบบเฉพาะของตนเอง เช่นเดียวกับระบบเพจจิ้ง/ลำโพงเสียง ระบบตรวจสอบความปลอดภัยและระบบเข้าออกยังคงพึ่งพาสายทองแดงอยู่บ่อยครั้ง แม้ว่าจะมีการใช้สายใยแก้วนำแสงด้วยเช่นกัน^{[ 34 ]}

สายโทรศัพท์ส่วนใหญ่สามารถใช้งานทั้งเสียงและข้อมูลได้พร้อมกัน แต่ระบบสายโทรศัพท์แบบเก่าในบ้านที่ใช้สายสี่เส้น (quad telephone wiring) ไม่สามารถรองรับความต้องการด้านการสื่อสารสำหรับสายโทรศัพท์หลายสาย บริการอินเทอร์เน็ต การสื่อสารผ่านวิดีโอ การส่งข้อมูล เครื่องแฟกซ์ และบริการรักษาความปลอดภัยได้ปัญหาที่พบบ่อยในระบบสายโทรศัพท์แบบเก่า ได้แก่ สัญญาณรบกวน เสียงรบกวนจากคลื่นไฟฟ้าสถิต สัญญาณไม่ชัด และบริการขาดหาย คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับสายสื่อสารแบบเก่ามักประสบปัญหาประสิทธิภาพการใช้งานอินเทอร์เน็ตต่ำ

ระบบ สายเคเบิลแบบมีโครงสร้าง (Structured cabling)เป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกการเดินสายไฟภายในอาคารใน ศตวรรษที่ 21 สำหรับระบบโทรศัพท์ วิดีโอ การส่งข้อมูล ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบควบคุม และระบบความบันเทิงที่มีความจุสูง โดยปกติแล้ว การติดตั้งจะรวมถึงแผงกระจายสัญญาณส่วนกลางซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อทั้งหมด รวมถึงเต้ารับที่มีการเชื่อมต่อเฉพาะสำหรับโทรศัพท์ ข้อมูล โทรทัศน์ และแจ็คเสียง

ระบบสายเคเบิลแบบมีโครงสร้างช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถสื่อสารกันได้อย่างราบรื่นและรวดเร็ว พร้อมทั้งป้องกันการรบกวนจากแหล่งไฟฟ้าต่างๆ เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านและสัญญาณการสื่อสารภายนอก คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายสามารถแบ่งปันการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตความเร็วสูงได้พร้อมกัน นอกจากนี้ ระบบสายเคเบิลแบบมีโครงสร้างยังสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับเครื่องพิมพ์สแกนเนอร์โทรศัพท์เครื่องแฟกซ์และแม้แต่ระบบรักษาความปลอดภัยภายในบ้านและอุปกรณ์ความบันเทิงภายในบ้านได้อีก ด้วย

สาย โคแอกเชียลRG-6 แบบหุ้มฉนวน สี่ชั้นสามารถส่งสัญญาณโทรทัศน์ได้หลายช่องพร้อมกัน รูปแบบการเดินสายแบบดาว ซึ่งการเดินสายไปยังแจ็คแต่ละตัวจะขยายไปยังอุปกรณ์กระจายสัญญาณส่วนกลาง ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการให้บริการ การระบุปัญหา และคุณภาพสัญญาณที่ดีขึ้น รูปแบบนี้มีข้อดีเหนือกว่าการต่อแบบเดซี่เชน เครื่องมือ คำแนะนำ และเทคนิคการติดตั้งสำหรับระบบเดินสายแบบเครือข่ายโดยใช้สายคู่บิด สายโคแอกเชียล และตัวเชื่อมต่อสำหรับแต่ละประเภทมีให้ใช้งาน^{[ 35 ] [ 36 ]}

ระบบสายเคเบิลแบบมีโครงสร้างแข่งขันกับระบบไร้สายในบ้าน ในขณะที่ระบบไร้สายมีข้อได้เปรียบด้านความสะดวกสบายอย่างแน่นอน แต่ก็มีข้อเสียเมื่อเทียบกับระบบสายทองแดงเช่นกัน: แบนด์วิดท์ที่สูงกว่าของระบบที่ใช้สายไฟ Category 5e โดยทั่วไปจะรองรับความเร็วมากกว่าระบบไร้สายถึงสิบเท่าสำหรับแอปพลิเคชันข้อมูลที่เร็วขึ้นและช่องสัญญาณที่มากขึ้นสำหรับแอปพลิเคชันวิดีโอ ในทางกลับกัน ระบบไร้สายมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยเนื่องจากสามารถส่งข้อมูลที่ละเอียดอ่อนไปยังผู้ใช้ที่ไม่ได้รับอนุญาตผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณที่คล้ายกัน ระบบไร้สายมีความอ่อนไหวต่อการรบกวนจากอุปกรณ์และระบบอื่น ๆ มากกว่า ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพ^{[ 37 ]}บางพื้นที่ทางภูมิศาสตร์และบางอาคารอาจไม่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งระบบไร้สาย เช่นเดียวกับที่บางอาคารอาจมีปัญหาในการติดตั้งสายไฟ

ระบบจำหน่ายไฟฟ้าเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการส่งมอบไฟฟ้าเพื่อการใช้งานขั้นสุดท้าย ระบบจำหน่ายไฟฟ้าทำหน้าที่ลำเลียงไฟฟ้าจากระบบส่งไปยังผู้บริโภค

สายไฟใช้สำหรับการส่งและกระจายพลังงานไฟฟ้า ทั้งภายนอกอาคารและภายในอาคาร รายละเอียดเกี่ยวกับสายไฟประเภทต่างๆ สามารถดูได้ที่นี่^{[ 38 ]}

ทองแดงเป็นวัสดุตัวนำที่นิยมใช้สำหรับสายส่งใต้ดินที่ทำงานที่แรงดันสูงและสูงมากถึง 400 kV ความโดดเด่นของระบบใต้ดินที่ใช้ทองแดงนั้นมาจากการนำไฟฟ้าและความร้อนเชิงปริมาตรที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับตัวนำอื่นๆ คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เหล่านี้ของตัวนำทองแดงช่วยประหยัดพื้นที่ ลดการสูญเสียพลังงาน และรักษาอุณหภูมิของสายเคเบิลให้ต่ำลง^{[ 39 ]}

ทองแดงยังคงครองความเป็นใหญ่ในสายส่งไฟฟ้าแรงต่ำในเหมืองและการใช้งานใต้น้ำ รวมถึงในทางรถไฟไฟฟ้า รอก และบริการกลางแจ้งอื่นๆ^{[ 5 ]}

อะลูมิเนียม ไม่ว่าจะผสมเพียงอย่างเดียวหรือเสริมด้วยเหล็ก ถือเป็นตัวนำที่นิยมใช้สำหรับสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะ เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและต้นทุนต่ำกว่า^{[ 5 ]}

ตัวนำเครื่องใช้ไฟฟ้าสำหรับใช้ในครัวเรือนและเครื่องมือต่างๆ ผลิตจากลวดอ่อนแบบตีเกลียวเป็นกลุ่ม ซึ่งอาจเคลือบดีบุกเพื่อการบัดกรีหรือการระบุเฟส ฉนวนอาจเป็น PVC, นีโอพรีน, เอทิลีนโพรพิลีน, โพลีโพรพิลีนฟิลเลอร์ หรือฝ้าย ขึ้นอยู่กับโหลด^{[ 5 ]}

ตัวนำไฟฟ้าในรถยนต์ต้องการฉนวนที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ความชื้น ไฟ และสารเคมี PVC นีโอพรีน และโพลีเอทิลีนเป็นฉนวนที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด ศักย์ไฟฟ้ามีตั้งแต่ 12 V สำหรับระบบไฟฟ้าไปจนถึงระหว่าง 300 V - 15,000 V สำหรับเครื่องมือ ระบบไฟส่องสว่าง และระบบจุดระเบิด^{[ 38 ]}

ลวดแม่เหล็กหรือลวดพันขดลวดใช้ในการพันขดลวดของมอเตอร์ไฟฟ้าหม้อแปลงตัวเหนี่ยวนำเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หูฟังขดลวดลำโพง ตัวกำหนดตำแหน่งหัวอ่านฮาร์ดไดรฟ์ แม่เหล็กไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่นๆ^{[ 5 ] [ 8 ]}

โดยส่วนใหญ่แล้ว ลวดแม่เหล็กจะประกอบด้วยทองแดงที่ผ่านการอบอ่อนอย่างสมบูรณ์และผ่านการกลั่นด้วยไฟฟ้าเพื่อให้สามารถพันได้ใกล้ชิดยิ่งขึ้นเมื่อทำขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า ลวดจะถูกเคลือบด้วย ฉนวน โพลีเมอ ร์หลายชนิด รวมถึงวานิชแทนที่จะใช้พลาสติกที่หนากว่าหรือฉนวนประเภทอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไปในลวดไฟฟ้า^{[ 5 ]} ทองแดง บริสุทธิ์ปราศจากออกซิเจนเกรดสูงจะใช้สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศรีดิวซ์หรือในมอเตอร์หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ระบายความร้อนด้วยก๊าซไฮโดรเจน

กล่องต่อสายทองแดงถูกกำหนดให้เป็นกล่องหุ้มและฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อฟื้นฟูความสมบูรณ์ทางกลและสิ่งแวดล้อมของสายเคเบิลทองแดงหนึ่งเส้นหรือมากกว่าที่เข้าสู่กล่องหุ้ม และทำหน้าที่ภายในบางอย่างสำหรับการต่อ การสิ้นสุด หรือการเชื่อมต่อ^{[ 40 ]}

ตามที่ระบุไว้ในเอกสารข้อกำหนดอุตสาหกรรมของ Telcordia GR-3151มีการกำหนดค่าหลักสองแบบสำหรับกล่องต่อสายเคเบิล ได้แก่ กล่องต่อแบบชน (butt closure) และกล่องต่อแบบตรง (in-line closure) กล่องต่อแบบชนอนุญาตให้สายเคเบิลเข้ากล่องได้จากปลายด้านเดียวเท่านั้น การออกแบบนี้อาจเรียกว่ากล่องแบบโดมก็ได้ กล่องเหล่านี้สามารถใช้ในงานต่างๆ ได้หลากหลาย รวมถึงการต่อสายสาขา กล่องต่อแบบตรงอนุญาตให้สายเคเบิลเข้าได้จากปลายทั้งสองด้านของกล่อง สามารถใช้ในงานต่างๆ ได้หลากหลาย รวมถึงการต่อสายสาขาและการเข้าถึงสายเคเบิล กล่องต่อแบบตรงยังสามารถใช้ในรูปแบบการต่อแบบชนได้ โดยจำกัดการเข้าถึงสายเคเบิลไว้ที่ปลายด้านเดียวของกล่อง

ตัวเชื่อมต่อสายทองแดงถูกกำหนดโดยลักษณะการออกแบบเชิงฟังก์ชัน และโดยส่วนใหญ่แล้วจะไม่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการใช้งานหรือแอปพลิเคชันเฉพาะใดๆ ในขณะนี้Telcordiaได้ระบุตัวเชื่อมต่อสายทองแดงไว้สองประเภท:

1. ฝาปิดที่ป้องกันสิ่งแวดล้อม (ESCs)
2. จุกปิดแบบหายใจได้อิสระ (FBCs)

ESC (Electronic Splice Closure) มีคุณสมบัติและฟังก์ชันการทำงานครบถ้วนตามที่คาดหวังได้จากอุปกรณ์ปิดรอยต่อทั่วไปในกล่องหุ้ม ซึ่งช่วยป้องกันของเหลวและไอน้ำไม่ให้เข้าไปภายในกล่อง โดยใช้ระบบซีลป้องกันสิ่งแวดล้อม เช่น ปะเก็นยางหรือกาวร้อน ESC บางรุ่นใช้ลมแรงดันสูงเพื่อช่วยป้องกันความชื้นไม่ให้เข้าไปในกล่อง

FBC (Fair Bridge Control) มีคุณสมบัติและฟังก์ชันการทำงานครบถ้วนตามที่คาดหวังได้จากอุปกรณ์ปิดรอยต่อทั่วไป ซึ่งช่วยป้องกันฝน ฝุ่น และแมลงที่ปลิวมากับลม อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ปิดรอยต่อแบบนี้ยังอนุญาตให้มีการแลกเปลี่ยนอากาศกับสภาพแวดล้อมภายนอกได้อย่างอิสระ ดังนั้นจึงอาจเกิดการควบแน่นภายในได้ จึงจำเป็นต้องมีการระบายน้ำที่เพียงพอเพื่อป้องกันการสะสมของน้ำภายในอุปกรณ์ปิดรอยต่อ

คาดว่าทองแดงจะยังคงเป็นวัสดุหลักในการใช้งานสายไฟฟ้าส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่พื้นที่จำกัดมีความสำคัญ^{[ 3 ]}อุตสาหกรรมยานยนต์ได้พิจารณาการใช้สายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าในบางการใช้งานมานานหลายทศวรรษแล้ว ผู้ผลิตบางรายเริ่มใช้โลหะผสมทองแดง เช่น ทองแดง-แมกนีเซียม (CuMg) ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าน้อยกว่าแต่มีความแข็งแรงมากกว่าทองแดงบริสุทธิ์^{[ 41 ]}

เนื่องจากความจำเป็นในการเพิ่มการส่งสัญญาณเสียงและข้อมูลความเร็วสูง คุณภาพพื้นผิวของสายทองแดงจึงคาดว่าจะได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ความต้องการด้านความสามารถในการดึงขึ้นรูปที่ดีขึ้นและการพัฒนาไปสู่ ตัวนำทองแดงที่ปราศจากข้อ บกพร่องคาดว่าจะยังคงมีอยู่ต่อไป

ข้อกำหนดความแข็งแรงเชิงกลขั้นต่ำสำหรับลวดแม่เหล็กอาจพัฒนาขึ้นเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปและป้องกันการยืดตัวมากเกินไปของลวดในระหว่างการดำเนินการม้วนด้วยความเร็วสูง^{[ 42 ]}

ดูเหมือนว่ามาตรฐานความบริสุทธิ์ของลวดทองแดงจะไม่เพิ่มขึ้นเกินกว่าค่าต่ำสุดปัจจุบันที่ 101% IACS แม้ว่าทองแดง 6-nines (บริสุทธิ์ 99.9999%) จะถูกผลิตในปริมาณน้อย แต่ก็มีราคาแพงมากและอาจไม่จำเป็นสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ เช่น แม่เหล็ก โทรคมนาคม และสายไฟอาคาร ค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง 6-nines และทองแดง 4-nines (บริสุทธิ์ 99.99%) เกือบจะเท่ากันที่อุณหภูมิห้อง แม้ว่าทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าจะมีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าที่อุณหภูมิเยือกแข็ง ดังนั้น สำหรับอุณหภูมิที่ไม่ใช่เยือกแข็ง ทองแดง 4-nines น่าจะยังคงเป็นวัสดุหลักสำหรับการใช้งานสายไฟเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่^{[ 3 ]}

ณ ปี 2024 คณะกรรมการทองแดงของชิลีคาดว่าทองแดงจะเผชิญกับการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นจากอะลูมิเนียมในสายส่ง ไฟฟ้า แรงสูงแรงดันปานกลาง และแรงดันต่ำแต่จะไม่เกิดการแข่งขันในด้านอื่นๆ เช่น ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างและในสายเคเบิลใต้ดินและใต้น้ำ^{[ 43 ]}

ในช่วงที่ ราคา สินค้าโภคภัณฑ์เฟื่องฟูในทศวรรษ 2000ราคาทองแดงทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้น^{[ 44 ]}ทำให้มีแรงจูงใจมากขึ้นสำหรับอาชญากรที่จะขโมยทองแดงจากสายไฟและสายเคเบิลสื่อสาร^{[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]}รัฐมนตรีว่าการกระทรวงไอซีทีของอิหร่านได้เปลี่ยนจากทองแดงเป็นใยแก้วนำแสงเนื่องจากการโจรกรรม^{[ 48 ]}

• การอบอ่อนด้วยไฟฟ้าลัดวงจร
• การรับรองสายเคเบิลทองแดง
• คอปเปอร์ซัลไฟด์
• ลวดอะลูมิเนียมหุ้มทองแดง
• เหล็กหุ้มทองแดง
• การชุบสังกะสี
• ลวดแม่เหล็ก
• สายเคเบิลหุ้มทองแดงหุ้มฉนวนแร่
• การทำให้เกิดชั้นป้องกัน (ทางเคมี)
• ความสามารถในการบัดกรี