铜包铝母线的性能研究及制备技术分析.pdf

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1、2014年第4期电线电缆2014年8月No．42014EleetricWire＆CableAug．，2014铜包铝母线的性能研究及制备技术分析王学平，蔡西川，何大海(1．上海电缆研究所，上海200093；2．同济大学材料科学与工程学院，上海201805)摘要：阐述了铜包铝母线的主要性能技术指标及关键影响因素。综述了我国铜包铝母线的制备方法，并对其生产方式的技术特点进行简要分析与比较，指出了铜包铝母线制备技术的发展方向。关键词：铜包铝母线；制备技术；界面结合；铜层体积比中图分类号：TM244．3文献标识码：A文章编号：167245901(2014)04-00

2、13-04ThePerformanceInvestigationandPreparationTechnologyofCopper．Clad-AluminumBusBarWANGXue—ping，CAIXi-chuan，HEDa-hai(1．ShanghmElectricCableResearchinstitute，Shanghai200093，China；2．MaterialsScienceandEngineeringSchoolofTongiUniversity，Shanghai201805，China)Abstract：Thekeyparameters

3、andfactorsofcopper—clad—aluminumbusareexpatiated．Thepreparationmethodsofcopper-clad—aluminumbusbararesummarizedandcompared．Thedevelopmenttrendofcopper·clad—aluminumbusbarisindicated．Keywords：copper—clad-aluminumbusbar；productiontechnology；interfacebond；volumeratioofcopperlayer用，但铜

4、包铝母线机械性能及电气性能与铜母线还O引言是有明显的区别，特别是铜铝结合性能直接决定了铜包铝母线(亦称铜包铝排、铜铝复合排)是一铜包铝母线的使用安全性及使用寿命。种以铝芯为基体，铜层完全包覆在铝芯表面的双金1．1机械性能属复合材料。铜包铝母线作为铜母线的替代材料，在开关柜和母线槽中，铜包铝母线作为载流导主要利用了铝基体的导电性能以及表面铜层优良的体需承受短路电流以及非正常工作情况下的非稳定散热性能，而且其端部连接与铜母线类似，在开关状态机械应力。由于导体在母线槽或开关柜中排列柜、母线槽等设备中作为载流导体使用。在我国的间隔距离较小，所以对导体的强度有一定的

5、要求，“以铝节铜”的发展背景下，特别是近年来，在铜资特别是在固定距离较长时，导体的强度要求更高。源紧缺以及铜价高企的情况下，铜包铝母线在电工另外铜包铝母线在实际应用时，还需要进行折弯、冲领域的用量呈现出较快增长趋势。孔、剪切等加工，因此大多数直接轧制或拉拔后的母本文对铜包铝母线机械性能、电气性能及界面线成品还需要进行退火处理，以同时满足强度和设结合性能等关键技术指标的影响因素进行了分析，备组装要求。介绍当前国内铜包铝母线的几种制备方法及主要过铜包铝母线的抗拉强度要求应由开关柜或母线程，并对其特点进行简要分析与比较。此外结合当槽等成套设备的短路试验确定。由于

6、铜包铝母线的前铜包铝母线工艺存在的一些问题，指出了铜包铝制备工艺有多种，中间加工过程也各不相同，所以退母线的制备技术发展趋势。火前的产品状态有明显差异。铜包铝母线产品最终1铜包铝母线的主要性能及影响因素的机械性能是由成品退火工艺来控制的，因为铜的再结晶温度比铝高很多，在退火过程中，铝芯部分的铜包铝母线是一种以铝芯为基体的双金属界面加工应力已基本消除，而表面铜层仍保持较高强度。复合材料，兼顾了铜和铝导体的优点。虽然铜包铝在铜包铝母线的退火工艺中，除了对退火温度及时母线已替代铜母线在母线槽及开关柜中有大量的应间控制外，还需进行适当的气氛保护，以避免母线表面形成

7、明显的氧化层。收稿日期：2014-04-04作者简介：王学平(1955一)，男，高级工程师1．2电气性能作者地址：上海市军工路1000号[200093]．作为载流导体，铜包铝母线的电气性能是开关2014年第4期电线电缆2014年8月No．42O14ElectricWire＆CableAug．，2014柜及母线槽设计者及用户最为关注的问题。在其他包括CuA1：、CuA1、CuA1等。由于金属间化合物多条件一致的情况下，随着加载电流的增大，铜包铝母为脆性相，且电阻率较大，较厚的中间相过渡界面对线导体的温度将会上升。当周围空气温度不超过于铜包铝母线的界面结合及电

8、气性能是有损害的。40~C时，开关设备和控制设备的任何部分的温升极