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鋁合金電纜優(yōu)點和性能

文章出處：責(zé)任編輯：發(fā)布時間：2020-09-07 14:57:03 點擊數(shù)：- 【大 中 小】

鋁合金電力電纜是以AA8030 系列鋁合金材料為導(dǎo)體，采用特殊輥壓成型型線絞合生產(chǎn)工藝和退火處理等先進技術(shù)的新型材料電力電纜。合金電力電纜彌補了以往純鋁電纜的不足，雖然沒有提高了電纜的導(dǎo)電性能，但彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等卻大大提高，能夠保證電纜在長時間過載和過熱時保持連續(xù)性能穩(wěn)定，采用AA-8030 系列鋁金導(dǎo)體，可以大大提高鋁合金電纜的導(dǎo)電率、耐高溫性，同時解決了純鋁導(dǎo)體、蠕變等問題。鋁合金的導(dǎo)電率是最常用基準材料銅IACS的61.8%，載流量是銅的79%，優(yōu)于純鋁標準。但在同樣體積下，鋁合金的實際重量大約是銅的三分之一。因此，相同載流量時鋁合金電纜的重量大約是銅纜的一半。采用鋁合金電纜取代銅纜，可以減輕電纜重量，降低安裝成本，減少設(shè)備和電纜的磨損，使安裝工作更輕松。

鋁合金電纜特點
鋁合金電纜在電工鋁中加入銅、鐵、鎂、硅、鋅、硼等合金元素，同時通過工藝調(diào)整，使得鋁合金導(dǎo)體的機械性能大幅提高，避免純鋁導(dǎo)體的伸長率低、抗蠕變性能差、柔韌性差的問題，增加電纜系統(tǒng)的連接可靠性。另外，保持鋁合金的電氣性能與電工鋁導(dǎo)體持平，在61%IACS以上。
鋁合金電導(dǎo)體的直流電阻考核指標可參考GB/T3956-2008《電纜的導(dǎo)體》中實心導(dǎo)體或絞合導(dǎo)體的直流電阻值，并且在GB/T3954-2014《電工鋁圓桿》中已經(jīng)有AA8030等類型桿。
合金電力電纜彌補了以往純鋁電纜的不足，雖然沒有提高了電纜的導(dǎo)電性能，但彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等卻大大提高，能夠保證電纜在長時間過載和過熱時保持連續(xù)性能穩(wěn)定，采用AA-8030 系列鋁合金導(dǎo)體，可以大大提高鋁合金電纜的導(dǎo)電率、耐高溫性，同時解決了純鋁導(dǎo)體電化學(xué)腐蝕、蠕變等問題。
導(dǎo)電率
鋁合金的導(dǎo)電率是最常用基準材料銅IACS的61.8%，載流量是銅的79%，優(yōu)于純鋁標準。但在同樣體積下，鋁合金的實際重量大約是銅的三分之一。因此，相同載流量時鋁合金電纜的重量大約是銅纜的一半。采用鋁合金電纜取代銅纜，可以減輕電纜重量，降低安裝成本，減少設(shè)備和電纜的磨損，使安裝工作更輕松。
重量
在滿足同等電氣性能的前提下，使用鋁合金電纜的重量是銅芯電纜的一半，其截面是傳統(tǒng)銅芯電纜的1.1~1.25倍，價格比傳統(tǒng)的銅芯電纜低15~30%。
優(yōu)點
鋁合金電力電纜所具備的良好的機械性能和電性能，使得它可以廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如普通民宅、高層建筑、電梯、大小型超市商場、地鐵、機場、車站、醫(yī)院、銀行、寫字樓、賓館酒店、郵政電信大樓、展覽館、圖書館、博物館、古代建筑、學(xué)校、電力大樓、公共娛樂場所、隧道、地下建筑、倉庫等，還可以用于冶金、鋼鐵、焦炭、煤礦、電廠、輸變電站、造船、石油、化工、醫(yī)藥、核電站、航空航天、軍事、造紙等行業(yè)，以及家電、汽車、公共交通設(shè)施等等。
抗蠕變性能
鋁合金導(dǎo)體的合金材料與退火處理工藝減少了導(dǎo)體在受熱和壓力下的“蠕變”傾向，相對于純鋁，抗蠕變性能提高300%，避免了由于冷流或蠕變引起的松弛問題。
抗拉強度和延伸率
鋁合金導(dǎo)體相比于純鋁導(dǎo)體，由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工藝，極大的提高了抗拉強度，且延伸率提高到30%，柔韌性比銅高33%，彈性低40%，使用更加安全可靠。
熱膨脹系數(shù)
熱膨脹系數(shù)用來計算在溫度變化時材料的尺寸變化。鋁合金的熱膨脹系數(shù)與銅相當(dāng)，多年來鋁連接器一直可靠地用于銅和鋁導(dǎo)體，且當(dāng)今使用的大部分電氣連接器都是用鋁制造的，這尤其適合鋁合金。所以鋁合金導(dǎo)體與連接器的膨脹和收縮完全一致。
連接性能
用鋁合金制造的電氣連接與用銅導(dǎo)體制造的連接一樣安全穩(wěn)定。鋁合金的成分大大改進了其連接性能，當(dāng)導(dǎo)體退火時，添加的鐵產(chǎn)生高強度抗蠕變性能，即使在長時間過載和過熱時，也能保證連接穩(wěn)定。
自重承載力強
鋁合金改善了純鋁的抗拉強度，鋁合金電纜可支撐4000米長度的自重，銅電纜只能支撐2750米。這種優(yōu)勢在大跨度的建筑（如體育場館）配線時體現(xiàn)得尤為突出。
防腐蝕性能
鋁固有的防腐性能源自當(dāng)鋁表面與空氣接觸時形成薄而堅固的氧化層，這種氧化層特別耐受各種形式的腐蝕。而合金中添加的稀土元素又能進一步改善鋁合金的耐腐蝕性能，特別是電化學(xué)腐蝕。鋁能承受惡劣環(huán)境的特點使其被廣泛應(yīng)用于托盤內(nèi)電纜的導(dǎo)體，以及許多工業(yè)元件和容器。腐蝕的產(chǎn)生通常與不同的金屬在潮濕環(huán)境中的連接有關(guān)，可使用相應(yīng)的保護措施來防止腐蝕的發(fā)生，比如使用潤滑油、抗氧化劑和保護涂層。堿性土壤和某些類型的酸性土壤環(huán)境對鋁有較大的腐蝕性，所以直埋敷設(shè)的鋁導(dǎo)體應(yīng)使用絕緣層或模壓護套防止腐蝕。在含硫的環(huán)境中，例如鐵路隧道和其它類似地方，鋁合金的抗腐蝕性能大大優(yōu)于銅。
柔韌性
鋁合金有很好的彎曲性能，其獨特的合金配方、加工工藝，使柔韌性大幅提高。鋁合金比銅柔韌性高30%，反彈性比銅低40%。一般銅纜的彎曲半徑為10~20倍外徑，而鋁合金電纜彎曲半徑僅為7倍外徑，更容易進行端子連接。
國內(nèi)常用的鎧裝電纜，大多采用鋼帶鎧裝，安全級別低，在受到外界破壞力時，其抵御能力差，容易導(dǎo)致?lián)舸抑亓恐?，安裝成本相當(dāng)高，加之耐腐蝕性能差，使用壽命不長。而我們根據(jù)美國標準開發(fā)的金屬連鎖鎧裝電纜，采用的是鋁合金帶連鎖鎧裝，其層與層之間的連鎖結(jié)構(gòu)，保證電纜能經(jīng)受外界強大的破壞力，即使電纜遭受較大的壓力和沖擊力時，電纜亦不易被擊穿，提高了安全性能。同時鎧裝結(jié)構(gòu)使電纜與外界隔離，即使在火災(zāi)時，鎧裝層提高了電纜的阻燃耐火級別，降低了火災(zāi)的危險系數(shù)。鋁合金帶鎧裝結(jié)構(gòu)相對于鋼帶鎧裝，其重量輕，敷設(shè)便利，可免橋架安裝，能減少20%~40%的安裝費用。根據(jù)使用場所的不同可以選擇不同的外護套層，使鎧裝電纜的用途更加廣泛。
緊壓特性
單從體積電導(dǎo)率方面考慮，鋁合金不及銅，但我們開發(fā)的導(dǎo)體不僅從材料性能方面作出了改進，而且在工藝方面也取得大的突破，我們采用超常規(guī)的緊壓技術(shù)，使緊壓系數(shù)達到0.93，而異型線的緊壓系數(shù)能達到0.95，在國內(nèi)屬于首創(chuàng)。通過最大極限的緊壓，可以彌補鋁合金在體積導(dǎo)電率上的不足，使絞合導(dǎo)體線芯如實心導(dǎo)體一般，明顯的降低線芯外徑，提高導(dǎo)電性能，在同等載流量情況下導(dǎo)體外徑只比銅纜大10%。
性能
一、耐腐蝕性能
純鋁的耐腐蝕性能比銅好，但鋁合金的耐腐蝕性能比純鋁更優(yōu)，因為鋁合金中加入的稀土等化學(xué)元素可以增加鋁合金的耐腐蝕性能，特別是耐電化學(xué)腐蝕性能，解決了純鋁長期在接頭處出現(xiàn)的電化學(xué)腐蝕的問題。
二、機械性能
1，抗拉強度和延伸率。鋁合金導(dǎo)體相比于純鋁導(dǎo)體，由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工藝，極大的提高了抗拉強度，且延伸率提高到30%，使用更加安全可靠。
2，彎曲性能。鋁芯電纜的彎曲性能很差，彎曲很容易發(fā)生斷裂，鋁合金電力電纜的彎曲半徑為7倍電纜外徑，遠遠優(yōu)于GB/T12706的“電纜安裝時的最小彎曲半徑”中規(guī)定的10倍-20倍電纜外徑。
3，柔韌性能。純鋁電纜只要幾次一定角度的扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)體就會出現(xiàn)開裂或折斷，易引發(fā)事故，而鋁合金電力電纜能夠經(jīng)受幾十次的彎折，消除了以往純鋁電纜安裝使用過程中出現(xiàn)事故的隱患，極大地提高了安全可靠性能。
三、導(dǎo)電能力
鋁合金導(dǎo)體是在純鋁中添加稀土、鎂、銅、鐵等元素，經(jīng)過合金工藝形成的新興導(dǎo)體材料。眾所周知，在鋁中加入其它多種合金元素后，導(dǎo)電性能會下降，而通過工藝控制，可以使導(dǎo)電率恢復(fù)到接近純鋁的水平，使其與純鋁具有相近的載流量。
四、抗蠕變性能
純鋁抗蠕變性能差，由通電斷電引起的熱脹冷縮在連接處會造成蠕變量大，長時間之后會出現(xiàn)松弛，接觸電阻增大而引起過熱，容易引發(fā)事故。AA8000系列鋁合金的抗蠕變性是純鋁導(dǎo)體的300%，大大減少了電纜接頭松弛的可能性，改善了導(dǎo)體的連接狀況。

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