新型稀土铝合金电缆发布
一、引言
我国电工行业从1957年至1973年‚先后发展了铝排、铝绞线、铝芯绝缘电线电缆、铝芯电磁线、钢铝电车线、铝芯软电缆和铝包钢线等产品‚取得很大成绩‚铝导体的用量占导体总用量的比例上升到60%以上。可在使用中‚铝芯电缆的电阻率高;延展性不好‚拉伸的强度差;铝材反复折弯易断裂;具有不稳定性‚易腐蚀等特点‚又使得铜电缆占据了大量的市场。 但目前中国铜精矿的供应不到30%‚超过70%的比例需要依赖进口‚造成国外矿产垄断企业争相提价‚使得国内铜业成本居高不下。随着科学技术的发展‚高质量、高科技含量的铝材被开发出来‚加之全球贫铜富铝的资源现状‚以“铝”代“铜”又成为自然的选择。国外在铝制导体的研究和应用方面‚美国及加拿大开发出了AA88000系列电工级铝合金作为导体材料。美国《国家电气规范》NEC2008版310.14规定：8AWG、10AWG、12AWG截面(相当于国内8.37mm2、5.26mm2、3.332mm2)的实心导体应有AA8000系列电工级铝合金材料制造;绞合型导体从8AWG到1000Kcmil也应由AA8000系列电工级铝合金导体材料制造。
二、铝合金电缆的优势
1、在同样体积下‚铝合金的实际重量大约是铜的三分之一。采用铝合金电缆取代铜缆‚可以减轻电缆重量‚降低安装成本‚减少设备的电缆的磨损‚使安装工作更轻松。
2、导电性能：铝合金的导电率是最常用基准材料IACS的61.5%‚载流量是铜的79%‚优于纯铝标准。
3、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‚抗蠕变性能提高了300%‚避免了由于冷流或蠕变引起的松弛问题。
4、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‚且延伸率提高了30%‚使用更加安全可靠。
5、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‚多年来铝链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。
6、自承重载力强：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)配线时体现的尤为突出。
7、防腐蚀性能：铝固有的防腐性能缘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链接有关‚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‚所以直敷设和铝导体应使用绝缘层或模压高压护套防止腐蚀。在含硫的环境中‚例如铁路隧道和其他类似地方‚铝合金的抗腐蚀性能大大优于铜。
8、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‚使柔韧性大幅度提高。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。
9、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。铝合金连锁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。
10、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做出了改进‚而且在工艺方面也取得了大的突破‚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%。阻燃性能：铝合金电缆的绝缘材料采用阻燃硅烷交联聚乙烯(XLPE)‚工艺上采用连锁铠装结构‚散热性能远远优于PVC材料的护套‚可以迅速散热‚火焰消失后‚火苗能迅速熄灭‚不会延燃其他材料‚阻燃性能极为优异。铝合金电缆采用新型材料和新工艺‚可确保其使用更加安全‚能够与阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆相替代。
