资源描述：
《浅谈铝合金电力与铜缆的比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、潢枝鋁含拿电俺与編俺的比錠安徽欣意电缆有限公司摘要:以铝代铜一直是人们争论不休的话题,能不能替代、怎么替代,中国人一直在为这个话题进行争辩。本文从铝合金电缆的发展背景,并从人们所关心的铝合金电缆的电气、机械、连接、耐腐蚀性能及使用成本同铜缆做全面比较,并结合铝合金电缆在国内外应用情况进行分析。关键词:铝合金电缆;以铝代铜;抗蠕变性能;连接性能;耐腐蚀能力背景上世纪60年代初期,全球开始出现铜资源紧张的局面,人们开始寻求铜的替代品,其中就涉及到电缆的导体材料。由于常温下金属的导电性能依次为银、铜、金、铝、镁、铁,因此人们很自然的想至寸以铝代铜,因而世界各国出现以铝代铜的热潮。早上20世纪在
2、60年代,我国也开始实行“以铝代铜”的国策,铝芯电缆大量应用,从高压输电线到居民入户线,全部采用铝芯,《电力工程电缆设计规范》中也明确说明了宜采用以铝代铜的技术经济政策仃但在长期的实际应用中发现,由于纯铝的机械强度和柔韧性差,在使用过程中会出现铝线开裂、折断,长期使用的铝线也会脆化,不利于维修。早期的住宅入户铝线截面较小,供电能力不足,不能满足用电增长的需要,居民自己新买的铜线直接与铝线拧在一起,在潮湿的空气里会发生电化学腐蚀,造成接触电阻变大，久而久之发生短路、断路等现象,再加上原来的电线电缆绝缘材料差,熔点、低、火灾发生的概率增大。根据公安部消防局统计显示,电气线路引发的火灾一直比例
3、较高,占火灾总数的15%左右2。不仅仅是在中国,同样的经历也发生在北美地区。60年代美国开发的AA1350纯铝,住宅用线采用硬态的纯铝,由于力学性能较差,在安装工艺方面,当时使用的机械连接人为控制差异很尢会出现紧固过松或过紧,在压力作用下,长期运行后会发生不可回复的变形,即所谓的“蠕变”。蠕变产生后,原来的紧压力不够,接触点的压力减小使得接触电阻迅速增大,电流流过后造成接头处过热,如果不定期维修,就会引发断路、火灾事故。经过长达两年时间的细致研究和分析S发现问题主要出现在导体线材和连接点处。由于以上问题的纯在,导致使用纯铝材料作为电缆导体,特别是在住宅进户线,频繁的引发事故,使得纯铝在人
4、们的印象中成为安全性能较低的电缆,又由于当时中国电力供应的紧张使得电解铝产量降低。同时,国际市场的铜供应趋于缓和,使纯铝电缆逐步淡出国内的低压配电领域,铜电缆再次被广泛使用。但随着近年来国际铜价的飞涨,加上中国铜矿资源紧张,濒临匮乏,据中国有色金属网统计,中国铜资源储量约2600万吨,而中国每年实际用铜量约500万吨,铜电缆用量约占中国总铜消费量的7()%。中国每年70%的铜精矿依靠进口,如果不依赖进口,中国铜矿资源最多可使用5年时间。中国是一个富铝国家,据不完全统计,中国铝资源储量约27亿吨,且中国还是一个产铝大国。因此在这样的背景下,人们不得不重新审思,是否应重新提起以铝代铜的国策。
5、二、性能比较多年来,国人一直期望能开发出一种导体,能继续推行以铝代铜的国策,但始终未能从技术上取得突破,因而一直未能实现这历史性的使命。针对纯铝作为电缆导体纯在的众多不足,美国和加拿大等发达国家率先在这方面做了大量的研究,于20世纪60年末开发出了铝合金导体,铝合金导体在北美地区至今已运用近40年的时间，得到美国和加拿大等发达国家广大用户的一致认可，美国90%的民用及商业建筑使用的都是铝合金电缆。为什么铝合金电缆能具有如此广阔的市场,同纯铝和铜相比具有哪些特性,本文将从导体材料、电气性能、机械性能、连接性能及耐腐蚀性等各方面做综合分析。1・导体材料新型的铝合金材料在纯铝材料的基础上添加了
6、铜、铁、镁、硅和稀土元素等多种元素,经过特殊的工艺合成和退火处理等先进工艺,弥补了纯铝电缆的不足,提高了电缆的导电性能、弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能,保证电缆即使在长时间过载和过热时的连接热稳定性。2.电气性能铝和铜的一样在导电方面是性价比高的金属,在北美地区的电缆传输中,高压架空线电缆传输电缆100%为铝导体,中压传输99%为铝导体。在中国,中高压电力传输也还是以纯铝为主。很多人观点认为铝导体的电阻率比铜导体的大，则用铝作为电缆的导体在传输过程中的能量损失应该比铜材料大。其实,这种观点是没有依据的。因为传输过程中的能量损失取决于导体电阻而不是电阻率。根据国家标准GB/T3956-2
7、008《电缆的导体》'，在20°C时，某一铜导体截面的直流电阻值与对应大一个或两个规格的铝(或铝合金)导体直流电阻值相当。也就是说,从传输过程中能量损失考虑,某一铜导体完全可以由对应大两个规格的铝(或铝合金)导体电缆所替代,此时铝或铝合金电缆的载流量是大于铜缆的。由于新型的铝合金导体在进行挤塑前要进行退火工序的处理,导体经过重结晶和应力恢复处理，使得导电性能相对于纯铝有所提高,电导率能达到61.5%1ACS,性能更加由于纯铝。3.机
