我國(guó)在上世紀(jì)50-70年代,鋼作為戰(zhàn)略資源,電氣應(yīng)用方面的國(guó)策就是“以鋁為銅”,銅質(zhì)線纜不可能在民用建筑中使用;在80年代中期,鋁線纜在使用中的問(wèn)題暴露出來(lái),尤其是鋁導(dǎo)體接線頭引起多起火災(zāi)等,而在當(dāng)時(shí),銅、鋁價(jià)格差別不大,加之銅導(dǎo)體在電氣、機(jī)械、耐久等性能方面的優(yōu)越性,在應(yīng)用上,逐漸變成以銅為主;而在國(guó)外,1970年前應(yīng)用的鋁線纜是全硬狀態(tài)的1350純鋁線纜,主要存在兩個(gè)致命問(wèn)題:一是連接不穩(wěn)定,安全性能不好;二是機(jī)械性能低,安裝性能差。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,近幾年歐美等國(guó)家研制出了8000系列鋁合金導(dǎo)電材料。新的合金具備優(yōu)良的物理及電學(xué)性能。
新型高導(dǎo)電率鋁合金電纜具備以下優(yōu)越性能
安全性能
國(guó)外同類產(chǎn)品在北美,通過(guò)了權(quán)威測(cè)試實(shí)驗(yàn)室《按照長(zhǎng)期運(yùn)行(大于30年)所制定的100次冷水急冷鏈接接頭頭熱循環(huán)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)》。
導(dǎo)電性能
用相同規(guī)格的電纜比較,高導(dǎo)電率鋁合金的電導(dǎo)率是最常用國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)(IACS)的61.5%。在同樣體積下,鋁的實(shí)際重量大約是銅的三分之一,按照計(jì)算,在滿足相同導(dǎo)電性能的前提下,相同重量的高導(dǎo)電率鋁合金線纜的長(zhǎng)度是銅纜的兩倍。因此,高導(dǎo)電鋁合金線纜的重量是同樣載流量的銅纜的一半。使用高導(dǎo)電率鋁合金線纜以取代銅纜,可以減少電纜重量,同時(shí)相應(yīng)的降低安裝成本,減少線纜和設(shè)備的磨損,使安裝工作更為輕松。鋁合金導(dǎo)電體具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,導(dǎo)熱性和抗蝕性。
純金屬的相對(duì)導(dǎo)電率
膨脹性能
熱膨脹系數(shù)用來(lái)計(jì)算在溫度變化時(shí)材料的尺寸變化。高導(dǎo)電率鋁合金的熱膨脹系數(shù)比銅略高,它比銅膨脹或收縮更多一點(diǎn)。我們推薦使用銅鋁過(guò)渡連接端子,該端子均通過(guò)了GB9327(IEC61238)1000次熱循環(huán)試驗(yàn),用嚴(yán)格的試驗(yàn)證明了合金電纜電氣連接的可靠性,并且使用銅鋁過(guò)渡端子徹底解決了兩種金屬連接處的熱膨脹和銅鋁電化學(xué)腐蝕的問(wèn)題。
抗蠕變性能
高導(dǎo)電率合金的特殊合金配方與熱處理工藝大大減少了金屬在受熱和壓力下的“蠕變”傾向。用高導(dǎo)電率鋁合金導(dǎo)體制造的電氣連接與用銅導(dǎo)體制造的連接一樣穩(wěn)定。
連接性能
高導(dǎo)電率鋁合金芯電力電纜導(dǎo)體中的合金成分大大改進(jìn)了傳統(tǒng)鋁線纜的連接性能,這是它被允許作為合金導(dǎo)體材料的根本原因。尤其是當(dāng)導(dǎo)體預(yù)熱時(shí),添加的鐵產(chǎn)生高強(qiáng)度抗蠕動(dòng)性能,即使在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載和過(guò)熱,也能保證連接穩(wěn)定性。當(dāng)采用試驗(yàn)認(rèn)可的90℃級(jí)機(jī)械連接器時(shí),在美國(guó)佐治亞電力公司(GeorgiaPower)提供的試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行的連接器試驗(yàn)結(jié)果表明:其性能與用同樣方法連接的銅導(dǎo)體的性能相同。事實(shí)上,試驗(yàn)只是進(jìn)一步證實(shí)了按照規(guī)范要求安裝的生產(chǎn)的鋁合金芯電力電纜在問(wèn)世以來(lái)從未發(fā)生過(guò)任何故障。
注意:高導(dǎo)電率鋁合金芯線纜的連接不必也不應(yīng)經(jīng)常緊固,因?yàn)檫@反而會(huì)破壞其連接性能。
防腐性能
當(dāng)鋁合金表面與空氣接觸時(shí)立即形成薄而堅(jiān)固的氧化層。這種氧化層特別耐受各種形式的腐蝕。鋁具有承受最惡劣環(huán)境的特性,所以鋁合金作為托盤(pán)內(nèi)電纜的導(dǎo)體被廣泛應(yīng)用。在含硫的環(huán)境中,例如:鐵路隧道和其它類似的地方,鋁合金電纜的抗腐蝕性能大大優(yōu)于銅電纜。
機(jī)械性能
1、高導(dǎo)電率鋁合金芯電纜的反彈性能比銅電纜小40%;
2、高導(dǎo)電率鋁合金芯電纜的柔韌性能比銅電纜高24%;
3、高導(dǎo)電率鋁合金芯電纜有很好的彎曲性能,因此更容易進(jìn)行端子連接;
4、高導(dǎo)電率鋁合金芯的特殊配方和熱處理工藝大大減少了金屬在受熱和壓力下的“蠕變”傾向,用高導(dǎo)電率鋁合金導(dǎo)體制造的電氣連接與銅導(dǎo)體制造的連接一樣穩(wěn)定
5、高導(dǎo)電率鋁合金電纜的熱膨脹系數(shù)比銅線纜略高,它比銅膨脹或收縮更多一點(diǎn)。因此,鋁合金導(dǎo)體不能用銅連接器來(lái)連接。
新型高導(dǎo)電率鋁合金性能優(yōu)異,與1350型純電工鋁相比,具有:
1、 更高的抗拉強(qiáng)度,增大55%;
2、 抗蠕變性和緊壓性能提高了300%;
3、 退火后,合金具有:
——更高的屈服強(qiáng)度,增加了122%;
——更好的延伸率,提高了30%;
——更好的柔韌性;
——并與純鋁導(dǎo)電率基本相同;
4、 鋁合金的回彈量小40%,無(wú)記憶效應(yīng);
5、 熱穩(wěn)定性更優(yōu)。
經(jīng)濟(jì)性能
實(shí)現(xiàn)同樣的電氣性能,高導(dǎo)電率鋁合金芯電力電纜(含專用連接端子)直接采納成本比銅線纜低13%,一般建筑安裝施工費(fèi)用可節(jié)約13%以上,大跨越建筑(鋼結(jié)構(gòu)廠房等)可節(jié)約20%,僅以規(guī)模為2臺(tái)60萬(wàn)千萬(wàn)機(jī)組的電廠為例,采用銅芯約需3億元人民幣,而采用鋁合金電纜這節(jié)約40%,特別是在我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè),城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造加速之日,銅資源逐漸枯竭,電纜的需求量不斷加大之時(shí),使用新型高導(dǎo)電率鋁合金芯電力電纜,每年節(jié)約的費(fèi)用可達(dá)千億元以上。這樣不僅節(jié)省大量的政府和企業(yè)投資,而且對(duì)創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)和國(guó)家也將產(chǎn)生不可估量的影響。
因?yàn)楦邔?dǎo)電率鋁合金芯電纜的重量?jī)H為銅電纜的50%,鋁合金芯電纜比銅電纜更輕的重量減少了對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的影響。在大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑中,使用鋁合金電力電纜還可節(jié)省10%的鋼結(jié)構(gòu)費(fèi)用。與采用橋架敷設(shè)的銅電纜相比,鋁合金帶鎧裝電力電纜可采用支架敷設(shè),減少橋架費(fèi)用,從而減少了施工強(qiáng)度,降低安裝及運(yùn)輸成本,提高了安裝效率。
高柔韌性聯(lián)鎖型鎧裝系列鋁合金電纜和非聯(lián)鎖系列鋁合金高、低壓電力電纜,可滿足低煙無(wú)鹵及阻燃要求。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)低煙無(wú)鹵阻燃A級(jí)電纜比普通電纜高15%以上,而我公司生產(chǎn)的系列鋁合金電力電纜在達(dá)到低煙無(wú)鹵阻燃A級(jí)的同時(shí),大大降低了采購(gòu)成本。
高導(dǎo)電率鋁合金芯電纜所使用的銅—鋁合金接頭的價(jià)格也較銅接頭低,安裝銅—鋁合金套管只需要3—4分鐘。鋁合金芯電力電纜配件系統(tǒng),在符合安全性能的前提下,可為您節(jié)省費(fèi)用,提高效率。
高導(dǎo)電率鋁合金芯電纜具有非常廣泛的應(yīng)用,如辦公樓、旅館、購(gòu)物中心和工廠中的照明、插座及其它電氣設(shè)備的輸電線路等。鋁合金芯電纜曾應(yīng)用的案例有亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館、華盛頓會(huì)展中心、美國(guó)陸軍研究所、美國(guó)國(guó)防財(cái)務(wù)中心、洛杉磯國(guó)際機(jī)場(chǎng)、成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)校、上海錦江建筑等。