一、引言

我國電工行業(yè)從1957年至1973年，先后發(fā)展了鋁排、鋁絞線、鋁芯絕緣電線電纜、鋁芯電磁線、鋼鋁電車線、鋁芯軟電纜和鋁包鋼線等產(chǎn)品，取得很大成績，鋁導體的用量占導體總用量的比例上升到60%以上?？稍谑褂弥?，鋁芯電纜的電阻率高；延展性不好，拉伸的強度差；鋁材反復折彎易斷裂；具有不穩(wěn)定性，易腐蝕等特點，又使得銅電纜占據(jù)了大量的市場。 但目前中國銅精礦的供應不到30%，超過70%的比例需要依賴進口，造成國外礦產(chǎn)壟斷企業(yè)爭相提價，使得國內銅業(yè)成本居高不下。隨著科學技術的發(fā)展，高質量、高科技含量的鋁材被開發(fā)出來，加之全球貧銅富鋁的資源現(xiàn)狀，以“鋁”代“銅”又成為自然的選擇。國外在鋁制導體的研究和應用方面，美國及加拿大開發(fā)出了AA88000系列電工級鋁合金作為導體材料。美國《國家電氣規(guī)范》NEC2008版310.14規(guī)定：8AWG、10AWG、12AWG截面（相當于國內8.37mm2、5.26mm2、3.332mm2)的實心導體應有AA8000系列電工級鋁合金材料制造；絞合型導體從8AWG到1000Kcmil(相當于國內506.7mm2)也應由AA8000系列電工級鋁合金導體材料制造。

二、鋁合金電纜的優(yōu)勢　　

1、在同樣體積下，鋁合金的實際重量大約是銅的三分之一。采用鋁合金電纜取代銅纜，可以減輕電纜重量，降低安裝成本，減少設備的電纜的磨損，使安裝工作更輕松。

2、導電性能：鋁合金的導電率是最常用基準材料IACS的61.5%，載流量是銅的79%，優(yōu)于純鋁標準。

3、抗蠕變性能：鋁合金導體的合金材料與退火處理工藝減少了導體在受熱和壓力下的“蠕變”傾向，相對于純鋁，抗蠕變性能提高了300%，避免了由于冷流或蠕變引起的松弛問題。

4、抗拉強度和延伸率：鋁合金導體相比于純鋁導體，由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工藝，極大的提高了抗拉強度，且延伸率提高了30%，使用更加安全可靠。

5、熱膨脹系數(shù)：熱膨脹系數(shù)用來計算在溫度變化時材料的尺寸變化。鋁合金的熱膨脹系數(shù)與銅相當，多年來鋁鏈接器一直可靠地用于銅和鋁導體，且當今使用的大部分電氣連接器都是用鋁制造的，這尤其適合鋁合金。所以鋁合金導體與連接器的膨脹和收縮完全一致。

6、自承重載力強：鋁合金改善了純鋁的抗拉強度，鋁合金電纜可支撐4000米長度的自重，銅電纜只能支撐2750米。這種優(yōu)勢在大跨度的建筑（如體育場館）配線時體現(xiàn)的尤為突出。

7、防腐蝕性能：鋁固有的防腐性能緣自當鋁表面與空氣接觸時形成薄而堅固的氧化層，這種氧化層特別耐受各種形式的腐蝕。而合金中添加的稀土元素又能進一步改善鋁合金的耐腐蝕性能，特別是電化學腐蝕。鋁能承受惡劣環(huán)境的特點使其被廣泛用于托盤內電纜的導體，以及許多工業(yè)元件和容器。腐蝕的產(chǎn)生通常與不同的金屬在潮濕環(huán)境中的鏈接有關，可使用相應的保護措施來防止腐蝕的發(fā)生，比如使用潤滑油、抗氧化劑和保護涂層。堿性土壤和某些類型的酸性土壤環(huán)境對鋁有較大的腐蝕性，所以直敷設和鋁導體應使用絕緣層或模壓高壓護套防止腐蝕。在含硫的環(huán)境中，例如鐵路隧道和其他類似地方，鋁合金的抗腐蝕性能大大優(yōu)于銅。

8、柔韌性：鋁合金有很好的彎曲性能，其獨特的合金配方、加工工藝，使柔韌性大幅度提高。鋁合金比銅柔韌性高30%，反彈性比銅低40%。一般銅纜的彎曲半徑為10~20倍外徑，而鋁合金電纜彎曲半徑僅為7倍外徑，更容易進行端子連接。

9、鎧裝特性：國內常用的鎧裝電纜，大多采用鋼帶鎧裝，安全級別低，在受到外界破壞時，其抵御能力差，容易導致?lián)舸?，且重量重，安裝成本相當高，加之耐腐蝕性能差，使用壽命不長。而我們根據(jù)美國標準開發(fā)的金屬連鎖鎧裝電纜，采用的鋁合金帶連鎖鎧裝，其層與層之間的連鎖結構，保證電纜能經(jīng)受外界強大的破壞力，即使電纜遭受較大的壓力和沖擊力時，電纜亦不易被擊穿，提高了安全性能。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級別，降低了火災的危險系數(shù)。鋁合金連鎖鎧裝結構相對于鋼帶鎧裝，其重量輕，敷設便利，可免橋架安裝，能減少20%~40%的安裝費用。根據(jù)使用場所的不同可以選擇不同的外護套層，使鎧裝電纜的用途更加廣泛。

10、緊壓特性：單從體積電導率方面考慮，鋁合金不及銅，但我們開發(fā)的導體不僅從材料性能方面做出了改進，而且在工藝方面也取得了大的突破，我們采用超常規(guī)的緊壓技術，使緊壓系數(shù)達到0.93，而異型線的緊壓系數(shù)能達到0.95，在國內屬于首創(chuàng)。通過最大極限的緊壓，可以彌補鋁合金在體積導電率上的不足，使絞合導體線芯如實心導體一般，明顯的降低線芯外徑，提高導電性能，在同等載流量情況下導體外徑只比銅纜大10%。阻燃性能：鋁合金電纜的絕緣材料采用阻燃硅烷交聯(lián)聚乙烯（XLPE），工藝上采用連鎖鎧裝結構，散熱性能遠遠優(yōu)于PVC材料的護套，可以迅速散熱，火焰消失后，火苗能迅速熄滅，不會延燃其他材料，阻燃性能極為優(yōu)異。鋁合金電纜采用新型材料和新工藝，可確保其使用更加安全，能夠與阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜相替代。

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