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鋁合金電纜簡介
鋁合(hé)金電纜是新型材料電力電纜鋁合(hé)金電(diàn)力電纜是以(yǐ)AA8030 係列鋁合金材(cái)料為導體,采用特殊輥(gǔn)壓成型(xíng)型線絞合生產工藝和退火處理等先進技(jì)術(shù)的新(xīn)型材料電力電纜。合金電力電纜彌補了以往純鋁(lǚ)電纜(lǎn)的不足,雖然沒有提高了電纜的導(dǎo)電性能,但彎曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等卻(què)大大提高,能夠保證電纜在長(zhǎng)時間過載和過熱時保持連續性能穩定,采用AA-8030 係列鋁合金導(dǎo)體,可(kě)以大大提高鋁合(hé)金電纜的(de)導電率、耐高溫性,同時解決了純鋁導體、蠕變等問題。
鋁合金的導電率是最常用基準材料銅IACS的61.8%,載流(liú)量是銅的79%,優於(yú)純鋁標準。但在同樣體積(jī)下,鋁合金的實際重量大約是銅的三分(fèn)之一。因(yīn)此,相同載流量時鋁合金電纜(lǎn)的重量大約是銅(tóng)纜的一半(bàn)。采用鋁合金電纜取代銅纜,可以減輕電纜(lǎn)重量,降低安裝成本,減少設備和(hé)電纜的磨損,使安裝工作更輕鬆。
相關(guān)特點(diǎn)
1.從專(zhuān)業角度來說鋁合金電纜在電工鋁中加入矽、鋅、硼等合金(jīn)元素,都是91成人版的需要。同時通過工藝調整,使得鋁(lǚ)合金導體(tǐ)的機械性能大幅提高,避免純鋁導體的伸長率(lǜ)低、抗蠕(rú)變性(xìng)能差、柔韌(rèn)性差的問題,增加電纜係統的連接可靠性。
2.還有就(jiù)是保(bǎo)持(chí)鋁合金的電氣性能(néng)與電工鋁導體持平,也是很好的品質(zhì)。在61%IACS以上。鋁合金電導體的直流電阻考核指標可參(cān)考GB/T3956-2008《電纜的(de)導體》中實心導體或絞合導(dǎo)體的直流電阻值,並且GB/T3954-2014《電工鋁圓(yuán)杆》中已經有AA8030等類型杆。
3.使用的時候合金(jīn)電(diàn)力電纜彌補(bǔ)了以往純鋁電纜的不足,的了解起來,雖然沒有提高了電纜(lǎn)的導(dǎo)電(diàn)性能,但彎(wān)曲性能、抗蠕變性能和耐腐蝕(shí)性(xìng)能等卻大(dà)大提高,能夠保證電纜在長時間過載和過熱時保持連續性能穩定,可以大大提高鋁合金電(diàn)纜的(de)導(dǎo)電率(lǜ)、耐(nài)高溫性,蠕變等問題。
導電率
鋁合金的導(dǎo)電率(lǜ)是最常用基準材料銅IACS的61.8%,載流量是銅的79%,優於純鋁標(biāo)準。但在(zài)同(tóng)樣體積下,鋁合金的實(shí)際重量大約是銅的三分之一。因(yīn)此,相同載流量(liàng)時鋁(lǚ)合金電纜的(de)重(chóng)量大約是銅(tóng)纜的一半。采用(yòng)鋁合金電纜取代(dài)銅纜,可以減輕電纜重量,降低安裝成本,減(jiǎn)少設備和電纜的磨損,使安裝工作(zuò)更輕鬆。
重量
在滿足同等電氣性能的前提下,使用鋁合金電纜的重量是銅芯電纜(lǎn)的一半,其截麵(miàn)是傳統(tǒng)銅芯電纜的1.1~1.25倍,價格(gé)比傳(chuán)統的銅芯電纜低15~30%。
相關優點
抗蠕變性能
鋁(lǚ)合金導體的合(hé)金材料與退(tuì)火處理工藝減(jiǎn)少(shǎo)了導體在受熱和壓力下的“蠕變”傾向,相對於(yú)純鋁,抗蠕(rú)變性能提高(gāo)300%,避(bì)免了由於冷流或蠕變引起(qǐ)的鬆弛問題。 抗拉強度和延伸率
鋁合金導體相比於純鋁導體,由於加(jiā)入了特殊的成分並采用了特殊的(de)加工工藝,極大的提(tí)高了抗拉強(qiáng)度,且延伸率提高到30%,柔韌性比銅高33%,彈性低(dī)40%,使用更加安(ān)全可靠。
熱膨脹係數
熱膨脹係數(shù)用來計算在(zài)溫(wēn)度變化(huà)時材料的尺寸變化。鋁合金的熱膨脹係數與銅相當,多(duō)年來(lái)鋁連接器一直可靠地用於銅和鋁導(dǎo)體(tǐ),且當今使用的大部(bù)分電氣連接(jiē)器都是用鋁製造的,這尤其適合鋁合金。所以鋁合金導體與連接器的(de)膨脹和收(shōu)縮完全一致。
連接性能(néng)
用鋁合金製(zhì)造的電氣連接與用銅導體製造的連(lián)接一樣安全穩定。 鋁合金的成分大大改(gǎi)進(jìn)了其連接(jiē)性能,當導體退火(huǒ)時,添加的鐵產生高強度抗蠕變性能,即使(shǐ)在長(zhǎng)時間(jiān)過載和過熱時,也能保證連接穩定。
自重承載力強
鋁合金改善了純鋁的抗拉強度,鋁(lǚ)合金電纜可支撐4000米長度的自重,銅(tóng)電(diàn)纜隻能支撐2750米。這(zhè)種優勢在大跨度的建築(如體育(yù)場館(guǎn))配線時體現得尤為突出。
防腐蝕(shí)性能
鋁固有(yǒu)的防腐性能源自當鋁表麵與空氣接觸時形成薄而堅固的氧化層,這種(zhǒng)氧化層特別耐受各種形式的腐蝕(shí)。而合金中添加的稀(xī)土元(yuán)素又能進一步改善鋁合(hé)金的耐(nài)腐蝕性能,特別是電(diàn)化學腐蝕。鋁能承受惡劣環(huán)境的特點使(shǐ)其被廣泛(fàn)應用於托盤內電纜的導體,以及許(xǔ)多工業元件和容器。腐蝕的產生通常與不同的金屬在潮濕環境中的連接有關,可使用相應的保護(hù)措施來防止腐蝕的發生,比如使用潤滑油、抗氧化(huà)劑和保護塗層。堿性土壤和某些類型的酸性土壤環境對鋁有較(jiào)大的腐蝕性,所以直埋敷設的鋁導體應使用絕緣層或模壓護(hù)套防止腐蝕。在含硫的環境中,例如鐵路隧道和其它類似(sì)地方,鋁合金的(de)抗腐蝕性能大(dà)大優於銅。
柔韌性(xìng)
鋁合(hé)金有很好的彎曲性能(néng),其獨特的(de)合金配方、加工工藝,使柔韌性大幅提高。鋁合金比銅柔韌性高30%,反彈性比銅低40%。一般銅纜的彎曲半(bàn)徑為10~20倍外徑(jìng),而鋁合金電纜彎曲半徑僅為7倍外徑,更容(róng)易進行端子(zǐ)連接。
鎧裝特(tè)性
國內常用的鎧(kǎi)裝電(diàn)纜,大(dà)多采用鋼帶(dài)鎧裝,安全(quán)級別低,在受到外界破壞力時,其(qí)抵禦能力差(chà),容易(yì)導致擊穿,且重量重(chóng),安裝成本相當高,加之耐腐蝕性能差,使用壽命不長。而91成人版根(gēn)據美國標準開發的金屬連鎖鎧裝電纜,采用的是鋁合金帶連鎖鎧裝,其層與層之間的連鎖結(jié)構,保證電纜能經受外界強大(dà)的破(pò)壞力,即使(shǐ)電纜遭受較大的(de)壓力和衝擊力時,電纜亦不易被擊穿,提(tí)高了安全性(xìng)能。同時鎧裝結構使電纜與外界隔離,即使在火災時,鎧裝層提高了電纜的阻燃耐火(huǒ)級別,降低了火災的危險係數(shù)。鋁(lǚ)合金帶鎧裝結構相對於鋼帶鎧裝,其重量輕,敷設便利,可免橋架安裝(zhuāng),能減少20%~40%的安裝費用(yòng)。根據使用場所的不同(tóng)可以選擇不同(tóng)的外護套層,使鎧裝電纜的用途更加廣泛(fàn)。
緊壓特性
單從(cóng)體積電導率方麵考慮,鋁合金不及銅,但91成人版(men)開發的導體不僅從材料性能方麵作出了改進,而(ér)且在工藝方麵也取得大的突破(pò),91成人版采用超常規的緊壓技術,使緊(jǐn)壓係數達到0.93,而異型線的緊壓係數能達到0.95,在國內屬於首創。通過最大極限的緊壓(yā),可以彌補鋁合金在體(tǐ)積導電率上的不足,使(shǐ)絞(jiǎo)合導體線(xiàn)芯(xīn)如實心導體一般,明顯的(de)降低線(xiàn)芯外徑,提高導(dǎo)電性(xìng)能,在同等載流量情況下導體外徑隻比銅纜大10%。
性(xìng)能
一.耐腐蝕性能
純鋁的耐(nài)腐蝕性能比銅好,但鋁合金的耐腐(fǔ)蝕性能比純鋁(lǚ)更優,因為鋁合金中加入的稀土(tǔ)等化學元素可以增加鋁合金的耐腐蝕(shí)性能,特別是耐電化學腐(fǔ)蝕性能,解決了純(chún)鋁長期在接頭處出現的電化學腐蝕的問題。
二.機械(xiè)性能
第一.抗(kàng)拉強度和延伸率。鋁合金導體相比於純鋁導體,由於(yú)加入(rù)了特殊的成分(fèn)並采(cǎi)用了特殊的加工工藝,極大的提高了抗拉強度(dù),且延伸率提高到30%,使用更加安全可靠。
第二.彎曲性能。鋁芯電纜的彎曲性能很差,彎曲很容易發生斷裂,鋁合(hé)金電力電纜的彎曲半徑為7倍電纜外徑,遠遠優(yōu)於GB/T12706的“電纜安裝時的最小彎曲半徑”中規定的10倍-20倍電纜(lǎn)外徑。
第三.柔韌性能。純(chún)鋁電(diàn)纜隻(zhī)要幾次一定角度的扭轉,導體就會出現(xiàn)開裂或折(shé)斷,易引發事故,而(ér)鋁合金電力電纜能夠經受(shòu)幾十次的(de)彎折,消除了以往純鋁電纜安裝使用過(guò)程中出現事故(gù)的隱患,極(jí)大地提高了安全可靠(kào)性能。
三.導電能力
鋁合金(jīn)導體是在純鋁中添加稀土、鎂、銅、鐵等元素,經過合金工藝形成(chéng)的(de)新興導體材料。眾所周知,在(zài)鋁中加入其它多種合金元素後,導(dǎo)電性能會下(xià)降,而通過工藝控製,可(kě)以(yǐ)使導(dǎo)電率恢複(fù)到接近純鋁的水平(píng),使其與純鋁具有相近的載流量。
四(sì).抗蠕變性能
純鋁抗蠕變性能差,由通電斷電引起的熱脹(zhàng)冷縮在連接處會造成蠕變量(liàng)大,長時(shí)間之後會出現鬆弛,接觸電阻增大(dà)而引起過熱,容易引發事故。AA8000係列鋁合金的抗蠕變(biàn)性是純鋁導體(tǐ)的300%,大大減(jiǎn)少了電(diàn)纜接頭鬆弛的可能性,改善了導體的(de)連接狀況。
應(yīng)用範(fàn)圍
鋁(lǚ)合金電力電(diàn)纜所(suǒ)具備的良好的機械(xiè)性能和電性能,使得它可以廣泛應用於國(guó)民經濟的各(gè)個領域,如(rú)普(pǔ)通民宅、高層建築、電梯、大小型超市商場、地鐵、機場、車站、醫院、銀(yín)行、寫字樓、賓館酒店、郵政電信大樓、展覽館、圖書館、博物館、古代建築、學校(xiào)、電力大樓、公共娛樂場所、隧道、地下建築、倉庫等,還可以用於冶金、鋼鐵、焦炭、煤礦、電廠、輸變電站、造船、石油、化工、醫(yī)藥、核電站、航空航天、軍事、造紙等行業,以及家電、汽車、公共交通設施等(děng)等。
性能優勢
安全性能
1.曆史實踐證明
鋁合金電纜自1968年美國研發、使用至(zhì)今已53年,該產品(pǐn)使用已相當普遍,北美國家市場占有率達到80%。經過(guò)53年的實踐證明,鋁合金電纜使用從未發生任何故障,是安全的。
2.檢測及認證
鋁合金(jīn)電纜通過美國的UL,加拿大的CUL,澳大利亞的SAI GLOBAI國際權威機構檢測認證和中國國家電纜電線檢測中心,國網武漢高壓研究所,國家防火建築材料質量(liàng)監督檢驗中心等權威機構檢測認證,鋁合金導體符 合CSA標準C22.2第38條款關於ACM合金導線的要求,和GB12706.1--2008和IEC60502.1最新版的性能要(yào)求,以(yǐ)及UL對 AA8000係列(liè)相關的(de)標準。
3.鋁合金成分作用
◆鋁合金導體成分加入(rù)稀土和鐵等成分後,大大地提(tí)高(gāo)了其導電性能和連接性(xìng)能,尤其是當導體退火時添加(jiā)鐵產生(shēng)了高強度的抗蠕變性能,在(zài)電流過載時,鐵發揮持續的連接作用,使鋁合金導體不(bú)會發生蠕變。
◆蠕變對電纜危害極大,若電纜發(fā)生蠕變,其接觸點(diǎn)原來壓不(bú)夠緊,壓力減小使得接(jiē)觸電阻迅速增大,電(diàn)流流過後造成接頭處過熱,如果不定期檢修,就會出現安全隱患。解決(jué)電纜蠕變問題非常重要。
◆蠕變:金屬在溫度,外力和自重的作用下,隨著時間的推移,將緩慢的產生不能複原的永久變形,這種現象為蠕變。
4.阻燃性能
鋁(lǚ)合金電纜的絕緣材料采用阻燃(rán)矽烷交聯聚乙烯(XLPE),工藝上采(cǎi)用自鎖(suǒ)鎧裝結構,散熱性能遠遠優於PVC材料的護套,可以(yǐ)迅速散熱,火焰消失後火苗能迅速熄滅,不會延然其它材料,阻燃性能極為優異。鋁合金電纜采用新型材料和新(xīn)工藝,可確保其使用更加安全。
電氣性能
1.電(diàn)纜載流量
◆合(hé)金導體(tǐ)的截麵積是銅1.5倍時,合金導(dǎo)體和銅導體電氣性能一(yī)樣,實現了相同的載流量、電阻(zǔ)、和壓(yā)損。
◆鋁(lǚ)合金的電阻率(lǜ)介於鋁與銅之間,載高於銅,而略低於鋁,在相(xiàng)同載流量前提下(xià),同等長度的鋁合金導體的重量僅為銅的一(yī)半。如果按銅的電導率是100%計 算,合金導體的電導率約為61.2%,合(hé)金的比重為2.7,銅的比重為8.9,則(8.9/2.7)×(0.612/1)=2,即2單位重量的(de)銅的電阻與(yǔ) 1單位(wèi)質量的合金的電阻相同,因此,當合金導體的截麵積是銅的1.5倍是(shì),其電氣(qì)性能相同,即(jí)實現了和銅相同的載流量,電阻,和(hé)電壓損失。
◆影響電力電纜載流量的因素很多,如線路特性(如工作電,電流類型,頻率,負荷因素);電線電纜的結構(gòu)(如導電線芯的結構,芯數,絕緣材料的種類,屏蔽層及內外(wài)護層的(de)結構和材料,總外徑);敷設條件(如空氣中敷設,管道中(zhōng)敷設,直接埋地敷設,地下溝道中敷設,水底中敷設);導(dǎo)電線芯最高允許工作溫度和周圍環境條件(如空氣和土 壤溫度,土壤熱阻係數(shù),周圍熱源的鄰近效應)等。
2.減少電纜(lǎn)外截麵
鋁合金電纜(lǎn)生產過程中,德國最先(xiān)進的緊壓技術,使其導體的填充係數能達到93%。並(bìng)且鋁合金電纜采用的是矽烷交聯聚乙烯,這種絕緣隻(zhī)需聚氯乙烯的2/3的(de)厚度就能遠遠超過常規的絕緣性能。而銅的填充係數一般隻(zhī)能達(dá)到80%,常(cháng)用的絕緣采用的是聚氯乙烯,所以(yǐ)鋁合金電纜(lǎn)外徑僅在銅纜的基礎上增加11%以內,就能有銅(tóng)相同(tóng)的電氣性能。可見,使用鋁合金電纜(lǎn)不需(xū)更(gèng)改原使用銅電纜(lǎn)的管道設計。(一(yī)般設計師設計的敷設管(guǎn)道尺(chǐ)寸為銅纜的150%,所以穿管不成問題。)
3.減少電纜(lǎn)線損
非磁性(xìng)材料(liào),不會產(chǎn)生渦流,能減(jiǎn)少線路的損耗。鋁合金帶連(lián)鎧鎖裝材料(liào)是非磁性材料,即使存(cún)在三相不平衡電流,也不會產生渦流,能夠減少線路的損耗。
機械性能
1.鋁(lǚ)合金電纜的延伸性能
伸長(zhǎng)率是導體機械性能重要(yào)指標,是產品(pǐn)優劣和(hé)能承受(shòu)外力大小的重要標誌。也是檢驗電纜導(dǎo)體機械性能的一個重(chóng)要指標。鋁合金電纜退火處(chù)理後的延伸率能達到30%,而銅纜的伸長率為25%,普通鋁杆(gǎn)的伸長(zhǎng)率(lǜ)為(wéi)15%,是能取代鋁芯電纜與銅纜的(de)重要指標。
2.鋁合金電纜的(de)柔韌性能
扭轉試驗:主要檢驗(yàn)金屬線材的韌性,韌性(xìng)愈好,能承受的扭轉次數(shù)愈多。 普通鋁絲(sī)的一個重要缺點是脆度高,在安裝時隻要若幹次一定角度的(de)扭轉,導體就(jiù)會產生裂紋,裂口(kǒu)就會發熱、腐(fǔ)蝕,是出現火災的重要原因。使用鋁合金電纜,由 於它(tā)的韌性好,不會產生裂紋,在安裝中出現(xiàn)的安全隱(yǐn)患減少。
3.鋁合金(jīn)電纜的(de)彎曲性能(néng)
彎曲試驗:主要檢驗金屬(shǔ)的抗彎曲性能(néng)。材質不均或性脆的材料,抗彎曲性(xìng)能差。
根據GB/T12706中對銅纜安裝時彎曲半徑的規(guī)定,銅纜的彎曲半徑是10-20倍電纜直徑,鋁合金電纜的(de)彎曲半徑最小為7倍電纜直徑,使用鋁(lǚ)合(hé)金電纜能(néng)減小布局空間,更易於敷設(shè),減少安裝成本(běn)。
4.鋁合金(jīn)電纜的反彈性能
實踐證明:在室(shì)溫條件下將銅纜與鋁合金電纜彎(wān)曲90度,應力釋放後,鋁合金電纜反彈角度為銅纜的60%。因鋁合金電纜具有無記憶力,所以反彈的性能優於銅芯電纜,在安裝過程中端子連接接頭易於壓緊,增加(jiā)其緊密程度,提高連(lián)接(jiē)的穩定性。
使(shǐ)用壽(shòu)命(mìng)
1.導體部分腐蝕主要有兩種(zhǒng):化學腐蝕與電化學腐蝕
◆化學(xué)腐蝕(shí):指金屬在大氣(qì)中與氧、氯(lǜ)、二氧化(huà)硫、硫化氫等(děng)氣體做用下發生腐蝕。
金屬(shǔ)表麵與氧發生作用後,生成不同的金屬氧化物。
鋁的氧化物能構成致密的有一定(dìng)硬度的(de)表麵保護膜。
鐵的氧化物(wù)結構鬆,易於脫(tuō)落,並繼續不斷的向金(jīn)屬內部滲入、擴散,破壞材料。
銅的氧化物俗稱銅綠,介於以上兩者之間,是一種有毒物質。
◆電化學腐蝕:指由金屬(shǔ)和介質組(zǔ)成原電(diàn)池後,形(xíng)成了金屬的腐蝕過程,當兩種不同(tóng)電極電位的金屬相連接,其間又有水或其它電解質時(shí),兩種金屬之間就會產生 電流形成一個原電池,其中一種金屬處於正電位,另一種處於(yú)負電位,處於負電位的金(jīn)屬就不斷地以離子狀態經(jīng)電解液向處於(yú)正電位的金屬聚積。使處於負(fù)電位的金(jīn) 屬逐(zhú)漸損失破壞,形成電化學腐蝕。兩種金屬的電極電位之差愈大,電化學腐蝕就愈強烈。溫度愈高,金屬的腐蝕(shí)也(yě)愈(yù)嚴重。
不同的(de)金(jīn)屬有不 同電極電位。常用的幾種金(jīn)屬(shǔ)的電極電位次序為;金屬 Ag(銀) Cu(銅) Pb(鉛) Sn(錫)Fe(鐵)Zn(鋅) A1(鋁(lǚ))。電位+0.8+0.334-0.122-0.16-0.44-0.76-1.33電極電位負值越大的金屬,轉入電解質中成為離子的趨勢(shì)越強, 即越易受到腐蝕。鋁的電極電位的負值較大,但由於其表麵經常有一層氧化膜保護層,能改善其耐腐蝕性能。
稀(xī)土鋁合金材(cái)料是在(zài)鋁中加入稀 土元素,它能夠起到淨化(huà),提高純度,填補表層缺陷(xiàn),細化(huà)晶粒。減少偏析,消除顯微不均而導致局部腐蝕的作用,同時也帶來鋁的電極電位負移,具有了牲陽極效 應和優異的導電性能,從而(ér)大大提高了鋁的耐腐蝕性能。對於海洋環境(jìng)中C1-和石油,化工環境中的S,H2S+C02等腐蝕問題,這種材料(liào)有獨特的防腐機 理。稀(xī)土金屬的強還原性可以與(yǔ)S,H2S,C1-的強(qiáng)氧化性有效(xiào)結合,相互作用,生成穩定的化合物(C1-與稀土鋁合金生成(chéng)穩定配(pèi)位化合物),將化學反應 中的氧化和還原(yuán)過程有機統(tǒng)一,相互作(zuò)用,從根本上(shàng)截止了S,H2S,C1-等(děng)腐蝕介質的氧化活動造成(chéng)的(de)腐蝕破壞,從而(ér)徹底解決了(le)在全球範圍包括美國在內的 發達國家未能很好解決的問題,經北京(jīng)有色金屬研究總院等(děng)國家級檢測部(bù)門的檢測和工程實例數據分析表明,在氯離子,海水,海洋大(dà)氣,鹽霧環境(幹(gàn)濕交(jiāo)替), 飽和HzS,硫(liú)以及高溫,高壓(yā)環境條件下,稀土鋁合金的年腐蝕率為零或幾乎為零。
2.絕緣部分
◆電力電纜的載流 量是指在最(zuì)高(gāo)允許溫度下,電纜導體允許通過的最大電流。在設計選用電纜時,應使電纜各部分損耗產生的熱量不會超過電纜允許最高溫度,在大多數(shù)情況下,電纜 的(de)傳輸容量是由電纜溫度最高限度所確定,電纜的最高允許溫度,主要取決(jué)於所用絕緣材料的熱老化性能,因為電纜工作溫度過高,絕緣材料老化會加速,電纜壽 命大縮短。如果電纜在最允許溫度以(yǐ)上運行,電纜將(jiāng)30年安全工作。
◆XLPE是交(jiāo)聯聚乙(yǐ)烯英文名稱的(de)縮寫,聚乙烯是一種線性分子結構,在高溫(wēn)下極易變形。交聯聚(jù)乙烯過程使其變成一(yī)種網狀結構。這種結(jié)構即使在高溫下也一樣具有(yǒu)很強的抗變形能力。
◆交聯聚乙烯極佳的抗(kàng)老化特性及超強的耐熱變(biàn)形決定了在正常運行溫度(90C)短時故(gù)障(130C)及短路(250C)條件下可允許大電流通過。正因為它的運(yùn)行溫度比聚氯乙烯高20C,具有優異的抗熱化(huà)性能,增加絕緣的抗(kàng)老化性能,壽命大大增加。
經濟性能
◆直接(jiē)采購成本
鋁合金(jīn)電(diàn)纜與銅芯電纜的(de)價格比較:鋁合金電纜具備優越的安全性能、電氣性能、機(jī)械性能和更長的使用壽命前提下,鋁合金電纜的價格隻(zhī)有銅電纜的75%左右。
◆ 安裝成本(běn)降低
節約安裝成本:由於鋁合金電纜的彎曲性能(néng)好和重量輕,易於安裝。
缺點
1.鋁合金電纜應用範圍的禁區。鋁合金電纜最(zuì)好不要應用在人口密集(jí)的高層建築上,基於安全的考慮,一般工程師會使用銅纜作為人口密集的高層建築的豎井供電幹線。
2.不適用16mm的線纜。鋁合金電纜對於(yú)較大截麵的電纜線優勢比較大。中國建築學會建築電氣分會與國(guó)際組織非EE的技術人員曾就鋁導(dǎo)體電纜的應用問題(tí)在上海舉辦過(guò)一次論壇,會上得出的結論為:16mm2以下的線纜,因機械(xiè)強度的問題主張用銅導體。因鋁導體的重量小於銅導體,所以(yǐ)對於較大的截麵,鋁導體優勢(shì)較為明顯。
3.鋁合(hé)金電(diàn)纜不適(shì)宜使用在重要場合。鋁電纜的應用範(fàn)圍主(zhǔ)要是比較普通的建築,例如工廠、學校、住宅、商業建築等一些領(lǐng)域。在一些普通的領(lǐng)域鋁導體電纜完全可以取代銅纜來使用。但是在一些比較重要的場所和一些特殊的場(chǎng)所,例(lì)如城市供電主幹線路、大型電廠電站、重汙染(rǎn)環境等一些不易維修的環境下,鋁導體電纜並非是最佳選擇。因為這些場所必須保(bǎo)證供電的安全性與可(kě)靠性,要求供電的穩定(dìng)性非常高,還是使用安全性更高的銅纜作為第一選擇會(huì)比較好點。
常用規格型號(hào)
國內(nèi)常見(jiàn)鋁合金規格型號
YJHV(TC90)型鋁合金電纜,即:交(jiāo)聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋁合金電(diàn)力(lì)電纜,是一種非鎧裝合金電纜;YJHLV8(AC90)型(xíng)鋁合金電纜,即(jí):交聯聚乙烯絕緣鋁(lǚ)合金帶連鎖鎧裝(zhuāng)鋁合金電力電纜,是一種靈活的自鎖鋁鎧裝合金(jīn)電纜;
YJHLV82(ACWU90)型鋁合金電纜,即:交聯聚乙烯絕緣鋁合金帶(dài)連鎖鎧(kǎi)裝(zhuāng)聚氯乙烯護(hù)套鋁合金電力電纜,是一種靈活的自鎖鋁鎧裝護套合金電纜;
YJHLV22型鋁合金(jīn)電纜,即:交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚(jù)氯乙烯護套鋁(lǚ)合金(jīn)電力電纜,鎧裝層使(shǐ)用高強度雙鋼(gāng)帶(dài)鎧裝(zhuāng);
YJHLY83型鋁合金電纜,即:交聯聚乙(yǐ)烯絕緣鋁合金帶連鎖鎧裝聚聚烯烴(tīng)護(hù)套鋁合金電力電纜,是一種無鹵低煙的自鎖鋁鎧裝合金電纜。
國外常見鋁合金規格型號(hào)
AC90、ACWU90、SER、SEU、RW90、RWU90、MC、UD-1350、UD-8000、MHF、XHHW-2等等型號。
製造(zào)標準
在北美等地區,鋁合金電纜主要依據ASTM B800-05 (2011)、ASTM B801-07 (2012)、C22. 2 No. 51-09、UL1569進行生產和檢驗。目(mù)前,我國已經實施的鋁(lǚ)合金電纜標準為能源行業標準《額定電壓(yā)0.6/lkV鋁合金(jīn)導體(tǐ)交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜> (NB/T 42051—2015)。
據國家標準化管理委員會網站消息,國家標準《額定電壓1kV ((Um = 1.2kV)到35kV (Um=40. 5kV)鋁合金芯(xīn)擠包(bāo)絕緣電力電纜(lǎn)》(GB/T31840-2015已於 2015年7月3日(rì)正式(shì)發布(bù),並將於2016年2月1日正式實施。
應用標準(zhǔn)
1)國際標準:ASTM B800-05 (2011),中文名:電工用退火和中間熱處理狀 態的8000係鋁合金(jīn)線標(biāo)準。
2)國內標準:《電(diàn)纜導體用鋁合金線》(GB/T 30552—2014)、《電纜的導體》 (GB/T3956—2008)、《電工圓鋁杆》(GB/T3954—2014)。
國內鋁合金(jīn)電纜的相關應用標準已經比較完善,住建部頒布的國家行(háng)業標準 (住宅建築電氣設計規範》(JGJ 242-2011)和《商店建築設計規範(fàn)》。
JGJ 48-2014)、國(guó)家建築標準設(shè)計圖集10CD106《鋁合金電纜敷設與安裝》等國家級指導 標準、規範及各省(shěng)住建廳等省級管理部門頒布實施的類似《鋁合金電纜工程設(shè)計(jì)、 施工及驗(yàn)收規程》等地方指導標準、規範都已(yǐ)經具備了實質(zhì)性的指導價值。
發展(zhǎn)現狀
國外現(xiàn)狀
從1968年開(kāi)始(shǐ),美國就(jiù)開始研(yán)製生產合金電力電纜(lǎn),並(bìng)在美國、加拿大、墨(mò)西哥等國家開始推廣應用。主要應用於機場(chǎng)、軍事基地、辦公大樓、住宅、酒店、超市(shì)、院校、體育場、醫院、工廠廠房等建設工程。美國成(chéng)功應用(yòng)合(hé)金電纜40餘年(nián),從未出現過(guò)任何安全事故。這是在全國快(kuài)速推廣應用新(xīn)型材料合金電力電纜的重要原因之一。
國(guó)內現狀
鋁合金電纜已不是(shì)新鮮事物,其(qí)性能、價格上的優勢也經過了權(quán)威檢測考驗。統計數據顯示(shì),銅線線纜仍(réng)占超過90%的市場份(fèn)額。當然,這並不能阻止鋁合金電纜逐步為大眾所認(rèn)可、接受的良好勢頭,通過公司訂單(dān)狀態及(jí)用戶反饋,明確表示(shì)其了對鋁合金電纜未來(lái)的信心。
資料(liào)顯示,性價比更高、電氣(qì)性能優越的鋁合金(jīn)電纜在歐美國家已擁有了近40年的使用曆(lì)史(shǐ),在醫院、教堂、政府機(jī)構(gòu)中使(shǐ)用率尤為突出。總體上看來,鋁合金電纜的銷量與(yǔ)銅線電纜有著(zhe)較大的差距,但(dàn)來自政府、工廠、醫(yī)院、民用住宅的小型訂單卻(què)呈現明顯上升趨勢,這代表著(zhe)鋁合金電纜在最基礎的電纜運用領域中、在最複(fù)雜的使用工況(kuàng)中,已經獲得了廣泛的認可,也意味著未來(lái)鋁合金電纜(lǎn)前景大好!
在醫用和民用項目中也是(shì)如(rú)此,許多醫院前期在(zài)主體建築中仍然使用銅(tóng)線電纜,而在環境複雜、工況(kuàng)多變的戶外、過道照明中(zhōng)嚐試耐腐蝕性能更好的鋁合金電纜,使用效果良好並計劃在接下來(lái)線纜的更新換代中,以鋁合金(jīn)電纜全麵節(jiē)約銅線電纜。
鋁合金電纜與(yǔ)鋁芯(xīn)電纜性能差異
下麵從(cóng)耐腐蝕性能、機械性能、導電能力、抗蠕變性能等四個方(fāng)麵進行分析。
一.耐腐蝕性能
純鋁的耐腐蝕性能(néng)比銅好,但鋁合金的耐(nài)腐蝕(shí)性能比純(chún)鋁更(gèng)優,因為(wéi)鋁合金中加入(rù)的稀土等化學元素可以增加鋁合金的耐腐蝕性(xìng)能,特(tè)別是耐電化學(xué)腐蝕性能(néng),解決了純鋁(lǚ)長期在接頭處出現的電化學腐蝕的(de)問題。
二.機(jī)械(xiè)性能
1.抗拉強度和延伸(shēn)率。鋁合金導體相比於(yú)純鋁導體,由於加(jiā)入了特殊的成分並采用了特殊的加工工藝,極大的提高了抗拉強度,且延伸率提高到30%,使用更加安全可(kě)靠。
2.彎曲性能(néng)。鋁芯電纜的彎曲性能很差,彎(wān)曲很容易發生斷裂,鋁合金電力電纜的彎曲半(bàn)徑為(wéi)7倍電纜外徑,遠遠優於GB/T 12706-2020的“電纜安裝時的最小彎曲半徑”中規定的10倍-20倍電纜外徑。
3.柔(róu)韌性能。純鋁電纜隻要幾次一定角度的(de)扭轉,導體就(jiù)會出現開裂(liè)或折斷,易引發事故,而鋁合金電力電(diàn)纜能夠經受幾十次的彎折,消除了以往純(chún)鋁(lǚ)電纜安裝使用過(guò)程中出現事故的(de)隱(yǐn)患,極大(dà)地(dì)提(tí)高了安全可靠性能。
三.導電(diàn)能力
鋁合(hé)金導體是在純鋁中添加稀土、鎂、銅、鐵等元素,經過合金工藝形成的新興導體材料。眾所周知,在鋁中加入其它多種合(hé)金元素(sù)後,導電性能會下降,而通過工(gōng)藝(yì)控製,可以使導電率恢複(fù)到接近純鋁的水(shuǐ)平,使其與純鋁具有(yǒu)相近的(de)載流量。
四.抗蠕變性能
純鋁抗蠕變性能(néng)差,由通電斷電引起的(de)熱脹冷縮在連(lián)接處會造(zào)成(chéng)較大的蠕變量,長時間之(zhī)後還會(huì)出現鬆弛,使得接觸電阻增大(dà)而引起過熱,引發安全事故。AA8000係列鋁合金的抗蠕變性是純鋁導體的300%,大大減少了電纜接(jiē)頭鬆弛的可能性,改善了導(dǎo)體的連接狀況。
鋁合金電纜和鋁芯電纜區別
一.製作材質不同
鋁芯電纜是由鋁材料製成的鋁芯電纜,通常以"L"為代表。鋁合金電纜是由AA 8030係列鋁合金材料作為導體(tǐ),采(cǎi)用特殊壓製技術和退火處理等先進技術發明和製造的一種新型材料電力電纜。
二.性能(néng)不同
1.耐腐蝕(shí)性能
純鋁的耐蝕性優於銅,但鋁合金的耐蝕性優於純鋁。因為在鋁合(hé)金中(zhōng)加入(rù)稀土等化學元素可提高鋁合金的耐蝕(shí)性(xìng),特別是鋁合金的耐腐蝕性能,解決了純鋁在接(jiē)頭處(chù)的長期電化學腐蝕問題。
2.力學性能
(1)抗拉強度和伸長性(xìng)
與純鋁導體相比,鋁合金導體(tǐ)的抗拉強度大大提高(gāo),由於(yú)加入了特殊成分和(hé)特殊的加工工藝,延伸率提高(gāo)到百分之三十,使用起來更加安全可靠。
(2)彎曲特性
鋁芯電纜的彎曲性能很差(chà),容易斷裂,鋁合金電纜(lǎn)的彎曲半徑是電(diàn)纜外徑(jìng)的7倍,比GB/T 12706規定(dìng)的電纜(lǎn)外徑(jìng)的10~20倍要好得多。
(3)靈活
純鋁電纜隻有幾次扭轉,導(dǎo)體就會開裂或斷裂,容(róng)易引起事故,鋁合金電力電纜可以承受數十次的彎曲(qǔ),消(xiāo)掉了以往安裝和使(shǐ)用純鋁電纜時發生事故的(de)隱患,大大提高了電纜的(de)安穩性和可靠性。
3.導電能力
鋁(lǚ)合金導體是在純鋁中加入稀土、鎂、銅、鐵等元素而形成的一種新型導體材料。眾所周知,在(zài)鋁中加入其(qí)他(tā)合金元(yuán)素後(hòu),導電率會下降,但通過過程控製(zhì),電導率可恢複到接近純鋁(lǚ)的水平,使其具有與純鋁相似的電流。
三(sān).重量不同
當鋁(lǚ)芯電纜和鋁合金增加截麵以取代銅芯電纜時,重量約為銅芯電(diàn)纜的一半,安裝非常方便。
四.費用不同
鋁芯電纜的成本約為銅電纜的(de)1/5,約為鋁合金電纜的1/3,成本較低。