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鋁合金電纜優點和性能

文章出處：責任編輯：發布時間：2020-09-07 14:57:03 點擊數：- 【大 中 小】

鋁合金電力電纜是以AA8030 系列鋁合金材料為導體，采用特殊輥壓成型型線絞合生產工藝和退火處理等先進技術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性能穩定，采用AA-8030 系列鋁金導體，可以大大提高鋁合金電纜的導電率、耐高溫性，同時解決了純鋁導體、蠕變等問題。鋁合金的導電率是最常用基準材料銅IACS的61.8%，載流量是銅的79%，優于純鋁標準。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，同時通過工藝調整，使得鋁合金導體的機械性能大幅提高，避免純鋁導體的伸長率低、抗蠕變性能差、柔韌性差的問題，增加電纜系統的連接可靠性。另外，保持鋁合金的電氣性能與電工鋁導體持平，在61%IACS以上。
鋁合金電導體的直流電阻考核指標可參考GB/T3956-2008《電纜的導體》中實心導體或絞合導體的直流電阻值，并且在GB/T3954-2014《電工鋁圓桿》中已經有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性能穩定，采用AA-8030 系列鋁合金導體，可以大大提高鋁合金電纜的導電率、耐高溫性，同時解決了純鋁導體電化學腐蝕、蠕變等問題。
導電率
鋁合金的導電率是最常用基準材料銅IACS的61.8%，載流量是銅的79%，優于純鋁標準。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，其截面是傳統銅芯電纜的1.1~1.25倍，價格比傳統的銅芯電纜低15~30%。
優點
鋁合金電力電纜所具備的良好的機械性能和電性能，使得它可以廣泛應用于國民經濟的各個領域，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、醫藥、核電站、航空航天、軍事、造紙等行業，以及家電、汽車、公共交通設施等等。
抗蠕變性能
鋁合金導體的合金材料與退火處理工藝減少了導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
鋁合金導體相比于純鋁導體，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
熱膨脹系數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與銅相當，多年來鋁連接器一直可靠地用于銅和鋁導體，且當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體制造的連接一樣安全穩定。鋁合金的成分大大改進了其連接性能，當導體退火時，添加的鐵產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。這種優勢在大跨度的建筑（如體育場館）配線時體現得尤為突出。
防腐蝕性能
鋁固有的防腐性能源自當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，特別是電化學腐蝕。鋁能承受惡劣環境的特點使其被廣泛應用于托盤內電纜的導體，以及許多工業元件和容器。腐蝕的產生通常與不同的金屬在潮濕環境中的連接有關，可使用相應的保護措施來防止腐蝕的發生，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境對鋁有較大的腐蝕性，所以直埋敷設的鋁導體應使用絕緣層或模壓護套防止腐蝕。在含硫的環境中，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，容易導致擊穿，且重量重，安裝成本相當高，加之耐腐蝕性能差，使用壽命不長。而我們根據美國標準開發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構，保證電纜能經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。同時鎧裝結構使電纜與外界隔離，即使在火災時，鎧裝層提高了電纜的阻燃耐火級別，降低了火災的危險系數。鋁合金帶鎧裝結構相對于鋼帶鎧裝，其重量輕，敷設便利，可免橋架安裝，能減少20%~40%的安裝費用。根據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
單從體積電導率方面考慮，鋁合金不及銅，但我們開發的導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，我們采用超常規的緊壓技術，使緊壓系數達到0.93，而異型線的緊壓系數能達到0.95，在國內屬于首創。通過最大極限的緊壓，可以彌補鋁合金在體積導電率上的不足，使絞合導體線芯如實心導體一般，明顯的降低線芯外徑，提高導電性能，在同等載流量情況下導體外徑只比銅纜大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，因為鋁合金中加入的稀土等化學元素可以增加鋁合金的耐腐蝕性能，特別是耐電化學腐蝕性能，解決了純鋁長期在接頭處出現的電化學腐蝕的問題。
二、機械性能
1，抗拉強度和延伸率。鋁合金導體相比于純鋁導體，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，遠遠優于GB/T12706的“電纜安裝時的最小彎曲半徑”中規定的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，導體就會出現開裂或折斷，易引發事故，而鋁合金電力電纜能夠經受幾十次的彎折，消除了以往純鋁電纜安裝使用過程中出現事故的隱患，極大地提高了安全可靠性能。
三、導電能力
鋁合金導體是在純鋁中添加稀土、鎂、銅、鐵等元素，經過合金工藝形成的新興導體材料。眾所周知，在鋁中加入其它多種合金元素后，導電性能會下降，而通過工藝控制，可以使導電率恢復到接近純鋁的水平，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，長時間之后會出現松弛，接觸電阻增大而引起過熱，容易引發事故。AA8000系列鋁合金的抗蠕變性是純鋁導體的300%，大大減少了電纜接頭松弛的可能性，改善了導體的連接狀況。

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