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    解析電纜的前世、今生、將來如何
    作者:admin 發布日期:2018/4/14 關注次數: 二維碼分享

    電纜作為現在生活中不可或缺的商品,大家對于它的前世、今生、將來是不是也特別感興趣呢?小面小編詳細為大家介紹下。

    西安電纜

    一、鋁、鋁合金作為導體材料有其自身優勢

    1、鋁合金、鋁和銅一樣,一直是IEC和GB規定的導體材料。

    2、鋁、鋁合金做為導體資源豐富

    鋁和銅相比有其獨特優勢,鋁在地殼中的分布量在全部化學元素中僅次于氧和硅,占第三位,在全部金屬元素中占第一位。

    3、重量較輕

    在電阻值大致相同時,鋁、鋁合金線芯的質量僅為銅線芯的一半。

    4、價格低廉

    鋁在國際上被廣泛應用于電纜、母排、母線槽、變壓器等產品領域,據收集資料如下:高壓線纜國際上幾乎100%使用鋁或鋁合金導體。而低壓鋁線纜在北美已基本由鋁合金電纜取代。

    二、我國曾經有過一段以鋁代銅的短暫歷史

    回顧歷史,中國在50——70年代曾經推行過“以鋁代銅”的政策。但由于當時的純鋁導體及產品質量的限制,發生事故的概率很大,導致80年代以后,中國的中低壓電纜幾乎全部使用銅導體。

    棄用鋁電纜的原因

    中國當時所使用的純鋁電纜,被棄用的原因正是純鋁導體的一些物理性能導致故障的概率增大。

    1、純鋁導體的抗拉強度、延伸率、柔韌性等機械性能較低,往往會承受不起在安裝過程中的牽、拉、彎、折,導致不同程度的損傷,埋下事故隱患。

    2、接頭易引發火災,原因不外如下幾條:

    (1)鋁熱膨脹率比銅大39%,在與連接器連接時,因長期的熱循環而容易產生蠕變、進而產生很大的電阻而引發火災。

    (2)容易在與銅連接器連接處產生電化學腐蝕。

    (3)純鋁抗蠕變性能極低

    純鋁在受熱和受壓下容易變形,導致在接頭處不能壓緊或熱循環過程中蠕變、接頭產生氧化膜,電阻加急劇增大,這是導致純鋁電纜不安全的重要原因。

    如前所述,純鋁由于其機械性能的缺陷,使其無法應用于中低壓電纜。所幸的是,鋁的最顯著特點是它的多功能性,采用不同的合金配方和加工工藝,可以得到物理性能迥異的鋁合金材料。鋁合金電纜正是解決了上述鋁電纜存在的安全隱患,而成為一種理想的解決方案。

    三、導體鋁合金新材料的解決方案

    1、機械性能大幅提高

    抗拉強度約是純鋁的150%,延伸率較純鋁提高約10倍,自重承載力比銅高44%,柔韌性能高于銅的25%,而彎曲半徑僅為電纜外徑的7倍,連接端子采用先進的鋁合金銅摩擦焊接工藝,可解決電化學腐蝕問題,鋁合金導體抗蠕變性能較純鋁導體提高300%。

    導體鋁合金的特殊合金配方與熱處理工藝大大提高了金屬在受熱、受壓下的抗蠕變性能,保證了電纜本身連接的穩定性。事實上,這是合金電纜在北美40多年應用中未發生任何故障的重要原因。在美國國家規范中規定中、低壓電纜必須采用AA8000系列鋁合金而不能采用純鋁電纜。

    2、正在研發之中的鋁合金電纜應用技術——接頭處理技術:

    在與所選用的鋁合金電纜相同化學成分、電氣性能、機械性能、抗壓蠕變性能的鋁合金銅連接端子產品技術突破、面市之前,國內的鋁合金電纜應用,作為過渡解決辦法,通常是向用戶提供原用于鋁電纜連接的銅鋁過渡端子和近來某些國內廠家僅為了提高端子導電性能或其它性能而推出的所謂的微合金化合金銅過渡端子(該種微合金銅過渡端子的化學成分、電氣性能、機械性能、抗壓蠕變性能等與連接的鋁合金電纜性能不能匹配)。另外,還要提供專用壓接工具來解決目前沒有與鋁合金電纜性能一致的鋁合金銅連接端子的難題。

    3、防腐性能

    有時會聽到鋁耐腐蝕性較差的說法,但這不是事實。在大多數環境條件下,包括在空氣、鹽水、石油化學和很多化學體系中,鋁能顯示比銅更優良的抗腐蝕性,其原因是鋁表面與空氣接觸時立即形成的薄、致密、堅固而耐受各種形式腐蝕的氧化膜。這也能解釋為什么在許多惡劣環境中,鋁比其他金屬如銅、鋼更耐腐蝕。經合金化處理后的導體鋁合金防腐性能更優于純鋁。

    四、當新材料導體鋁合金解決了原來純鋁的致命性問題之后,它的優勢就顯現出來:

    1、與銅導體一樣安全可靠。

    2、電纜本體較銅電纜更為經濟。

    3、由于其重量較輕、柔韌性高等因素,減少了安全施工和運輸等費用。

    五、資源節約型社會的選擇

    1、從世界范圍看銅鋁資源狀況

    據美國地質調查局資料(USGS)顯示,銅元素含量占地殼中元素的含量少于0.01%,而鋁元素占地殼元素含量的7.73%以上,在地殼中,鋁元素的含量是銅元素含量的1000倍以上。全球銅資源按照目前的消費量,年均增長率3%計算,可供全球再使用32年。而鋁資源按目前開采規模(1.4億噸/年左右)進行計算,現有鋁土礦儲量可滿足世界鋁工業近180年的開采需要。

    2、國內銅、鋁資源狀況

    2004年至今,我國每年10%左右的鋁需要出口,產能嚴重過剩。與此同時,國家發展改革委員會統計:2004年至2006年,我國每年銅材的缺口超過130萬噸。根據2008年中國統計年鑒的數據,2007年我國銅礦及精銅進口452萬噸,銅及其制品進口額為271億美元。我國銅金屬市場已經嚴重依賴進口,中國銅資源嚴重短缺,目前國內資源供給率不足20%,有目前銅開采數據統計顯示,20年內中國銅資源將處于枯竭狀態。改變對銅材的嚴重依賴,成為改變國際供求關系、節約外匯、充分利用國內資源、成為保證電力行業可持續發展的關鍵。

    六、鋁導體在電力電纜應用中的問題

    60-70年代,全球銅價高速攀升,由于政治因素,銅材作為戰略物資受到貿易管制,國內大量采用鋁作為輸電電纜的主要導體材料,“以鋁代銅”成為電氣行業普遍遵循的技術政策,選用銅導體電纜需要向政府主管部門報告申請。所以民用建筑的干線,支線都采用純鋁線纜。純鋁導體(AA1350)的缺點主要體現在如下幾個方面:

    (1)機械強度差,容易折斷,

    (2)易蠕變,需要經常緊固螺絲

    (3)容易過載發熱,存在安全隱患

    (4)沒有很好的解決銅鋁過渡連接問題,特別在布電線上。

    電纜

    這些問題不僅僅是國內面臨的問題,世界電纜行業也面臨同樣的問題。隨著國際形勢的好轉,中國改革開放的實施,我們能夠方便的從國外大量進口銅資源,而且銅鋁之間的價差不大,以鋁代銅在國內逐步淡化;與此同時,國外積極研發新的鋁合金導體,解決鋁合金導體和端子的連接問題,最終美國以及歐洲在配電線路上大量應用鋁合金導體。

    聽了這么多,大家對于電纜的了解是不是又進了一步呢?如果還有不明白的,歡迎大家前來咨詢。

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