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铝合金电缆的优缺点

2017-04-08 20:29:29 来源: 原创 编辑: Andy
铝合金电缆结构图
随着铜价不断上升和资源的较少,全国每年大部分铜原料长期依赖进口,使得铜电缆价格一直居高不下,如果选择更好更便宜的材料代替是电缆行业需要投入研发的,这就是铝合金电缆。
下面就来说说铝合金电缆的优缺点
铝合金电缆的优点
1、抗蠕变性能铝合金导体的合金材料与退火处理工艺减少了导体在受热和压力下的“蠕变”倾向,相对于纯铝,抗蠕变性能提高300%,避免了由于冷流或蠕变引起的松弛问题。
2、抗拉强度和延伸率铝合金导体相比于纯铝导体,由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工艺,极大的提高了抗拉强度,且延伸率提高到30%,柔韧性比铜高33%,弹性低40%,使用更加安全可靠。
3、热膨胀系数热膨胀系数用来计算在温度变化时材料的尺寸变化。铝合金的热膨胀系数与铜相当,多年来铝连接器一直可靠地用于铜和铝导体,且当今使用的大部分电气连接器都是用铝制造的,这尤其适合铝合金。所以铝合金导体与连接器的膨胀和收缩完全一致。
4、连接性能用铝合金制造的电气连接与用铜导体制造的连接一样安全稳定。铝合金的成分大大改进了其连接性能,当导体退火时,添加的铁产生高强度抗蠕变性能,即使在长时间过载和过热时,也能保证连接稳定。
5、自重承载力强铝合金改善了纯铝的抗拉强度,铝合金电缆可支撑4000米长度的自重,铜电缆只能支撑2750米。这种优势在大跨度的建筑(如体育场馆)配线时体现得尤为突出。
6、防腐蚀性能铝固有的防腐性能源自当铝表面与空气接触时形成薄而坚固的氧化层,这种氧化层特别耐受各种形式的腐蚀。而合金中添加的稀土元素又能进一步改善铝合金的耐腐蚀性能,特别是电化学腐蚀。铝能承受恶劣环境的特点使其被广泛应用于托盘内电缆的导体,以及许多工业元件和容器。腐蚀的产生通常与不同的金属在潮湿环境中的连接有关,可使用相应的保护措施来防止腐蚀的发生,比如使用润滑油、抗氧化剂和保护涂层。碱性土壤和某些类型的酸性土壤环境对铝有较大的腐蚀性,所以直埋敷设的铝导体应使用绝缘层或模压护套防止腐蚀。在含硫的环境中,例如铁路隧道和其它类似地方,铝合金的抗腐蚀性能大大优于铜。

7、柔韧性铝合金有很好的弯曲性能,其独特的合金配方、加工工艺,使柔韧性大幅提高。铝合金比铜柔韧性高30%,反弹性比铜低40%。一般铜缆的弯曲半径为10~20倍外径,而铝合金电缆弯曲半径仅为7倍外径,更容易进行端子连接。
8、铠装特性国内常用的铠装电缆,大多采用钢带铠装,安全级别低,在受到外界破坏力时,其抵御能力差,容易导致击穿,且重量重,安装成本相当高,加之耐腐蚀性能差,使用寿命不长。而我们根据美国标准开发的金属连锁铠装电缆,采用的是铝合金带连锁铠装,其层与层之间的连锁结构,保证电缆能经受外界强大的破坏力,即使电缆遭受较大的压力和冲击力时,电缆亦不易被击穿,提高了安全性能。同时铠装结构使电缆与外界隔离,即使在火灾时,铠装层提高了电缆的阻燃耐火级别,降低了火灾的危险系数。铝合金带铠装结构相对于钢带铠装,其重量轻,敷设便利,可免桥架安装,能减少20%~40%的安装费用。根据使用场所的不同可以选择不同的外护套层,使铠装电缆的用途更加广泛。
9、紧压特性单从体积电导率方面考虑,铝合金不及铜,但我们开发的导体不仅从材料性能方面作出了改进,而且在工艺方面也取得大的突破,我们采用超常规的紧压技术,使紧压系数达到0.93,而异型线的紧压系数能达到0.95,在国内属于首创。通过最大极限的紧压,可以弥补铝合金在体积导电率上的不足,使绞合导体线芯如实心导体一般,明显的降低线芯外径,提高导电性能,在同等载流量情况下导体外径只比铜缆大10%。
铝合金电缆优缺点
铝合金电缆的缺点
1、铝合金电缆应用范围的禁区铝合金电缆最好不要应用在人口密集的高层建筑上,基于安全的考虑,一般工程师会使用铜缆作为人口密集的高层建筑的竖井供电干线。
2、不适用16mm的线缆铝合金电缆对于较大截面的电缆线优势比较大。中国建筑学会建筑电气分会与国际组织IEEE的技术人员曾就铝导体电缆的应用问题在上海举办过一次论坛,会上得出的结论为:16mm2以下的线缆,因机械强度的问题主张用铜导体。因铝导体的重量小于铜导体,所以对于较大的截面,铝导体优势较为明显。
3、铝合金电缆不适宜使用在重要场合铝电缆的应用范围主要是比较普通的建筑,例如工厂、学校、住宅、商业建筑等一些领域。在一些普通的领域铝导体电缆完全可以取代铜缆来使用。但是在一些比较重要的场所和一些特殊的场所,例如城市供电主干线路、大型电厂电站、重污染环境等一些不易维修的环境下,铝导体电缆并非是最佳选择。因为这些场所必须保证供电的安全性与可靠性,要求供电的稳定性非常高,还是使用安全性更高的铜缆作为第一选择会比较好点。
总之,选择铝合金电缆将是未来的一种趋势,随着能源的不断枯竭,新材料新能源将代替昂贵的铜电缆。

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