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      解析电缆的前世、今生、将来如何
      作者:admin 发布日期:2018/4/14 关注次数: 二维码分享

      电缆作为现在生活中不可或缺的商品,大家对于它的前世、今生、将来是不是也特别感兴趣呢?小面小编详细为大家介绍下。

      西安电缆

      一、铝、铝合金作为导体材料有其自身优势

      1、铝合金、铝和铜一样,一直是IEC和GB规定的导体材料。

      2、铝、铝合金做为导体资源丰富

      铝和铜相比有其独特优势,铝在地壳中的分布量在全部化学元素中仅次于氧和硅,占第三位,在全部金属元素中占第一位。

      3、重量较轻

      在电阻值大致相同时,铝、铝合金线芯的质量仅为铜线芯的一半。

      4、价格低廉

      铝在国际上被广泛应用于电缆、母排、母线槽、变压器等产品领域,据收集资料如下:高压线缆国际上几乎100%使用铝或铝合金导体。而低压铝线缆在北美已基本由铝合金电缆取代。

      二、我国曾经有过一段以铝代铜的短暂历史

      回顾历史,中国在50——70年代曾经推行过“以铝代铜”的政策。但由于当时的纯铝导体及产品质量的限制,发生事故的概率很大,导致80年代以后,中国的中低压电缆几乎全部使用铜导体。

      弃用铝电缆的原因

      中国当时所使用的纯铝电缆,被弃用的原因正是纯铝导体的一些物理性能导致故障的概率增大。

      1、纯铝导体的抗拉强度、延伸率、柔韧性等机械性能较低,往往会承受不起在安装过程中的牵、拉、弯、折,导致不同程度的损伤,埋下事故隐患。

      2、接头易引发火灾,原因不外如下几条:

      (1)铝热膨胀率比铜大39%,在与连接器连接时,因长期的热循环而容易产生蠕变、进而产生很大的电阻而引发火灾。

      (2)容易在与铜连接器连接处产生电化学腐蚀。

      (3)纯铝抗蠕变性能极低

      纯铝在受热和受压下容易变形,导致在接头处不能压紧或热循环过程中蠕变、接头产生氧化膜,电阻加急剧增大,这是导致纯铝电缆不安全的重要原因。

      如前所述,纯铝由于其机械性能的缺陷,使其无法应用于中低压电缆。所幸的是,铝的最显著特点是它的多功能性,采用不同的合金配方和加工工艺,可以得到物理性能迥异的铝合金材料。铝合金电缆正是解决了上述铝电缆存在的安全隐患,而成为一种理想的解决方案。

      三、导体铝合金新材料的解决方案

      1、机械性能大幅提高

      抗拉强度约是纯铝的150%,延伸率较纯铝提高约10倍,自重承载力比铜高44%,柔韧性能高于铜的25%,而弯曲半径仅为电缆外径的7倍,连接端子采用先进的铝合金铜摩擦焊接工艺,可解决电化学腐蚀问题,铝合金导体抗蠕变性能较纯铝导体提高300%。

      导体铝合金的特殊合金配方与热处理工艺大大提高了金属在受热、受压下的抗蠕变性能,保证了电缆本身连接的稳定性。事实上,这是合金电缆在北美40多年应用中未发生任何故障的重要原因。在美国国家规范中规定中、低压电缆必须采用AA8000系列铝合金而不能采用纯铝电缆。

      2、正在研发之中的铝合金电缆应用技术——接头处理技术:

      在与所选用的铝合金电缆相同化学成分、电气性能、机械性能、抗压蠕变性能的铝合金铜连接端子产品技术突破、面市之前,国内的铝合金电缆应用,作为过渡解决办法,通常是向用户提供原用于铝电缆连接的铜铝过渡端子和近来某些国内厂家仅为了提高端子导电性能或其它性能而推出的所谓的微合金化合金铜过渡端子(该种微合金铜过渡端子的化学成分、电气性能、机械性能、抗压蠕变性能等与连接的铝合金电缆性能不能匹配)。另外,还要提供专用压接工具来解决目前没有与铝合金电缆性能一致的铝合金铜连接端子的难题。

      3、防腐性能

      有时会听到铝耐腐蚀性较差的说法,但这不是事实。在大多数环境条件下,包括在空气、盐水、石油化学和很多化学体系中,铝能显示比铜更优良的抗腐蚀性,其原因是铝表面与空气接触时立即形成的薄、致密、坚固而耐受各种形式腐蚀的氧化膜。这也能解释为什么在许多恶劣环境中,铝比其他金属如铜、钢更耐腐蚀。经合金化处理后的导体铝合金防腐性能更优于纯铝。

      四、当新材料导体铝合金解决了原来纯铝的致命性问题之后,它的优势就显现出来:

      1、与铜导体一样安全可靠。

      2、电缆本体较铜电缆更为经济。

      3、由于其重量较轻、柔韧性高等因素,减少了安全施工和运输等费用。

      五、资源节约型社会的选择

      1、从世界范围看铜铝资源状况

      据美国地质调查局资料(USGS)显示,铜元素含量占地壳中元素的含量少于0.01%,而铝元素占地壳元素含量的7.73%以上,在地壳中,铝元素的含量是铜元素含量的1000倍以上。全球铜资源按照目前的消费量,年均增长率3%计算,可供全球再使用32年。而铝资源按目前开采规模(1.4亿吨/年左右)进行计算,现有铝土矿储量可满足世界铝工业近180年的开采需要。

      2、国内铜、铝资源状况

      2004年至今,我国每年10%左右的铝需要出口,产能严重过剩。与此同时,国家发展改革委员会统计:2004年至2006年,我国每年铜材的缺口超过130万吨。根据2008年中国统计年鉴的数据,2007年我国铜矿及精铜进口452万吨,铜及其制品进口额为271亿美元。我国铜金属市场已经严重依赖进口,中国铜资源严重短缺,目前国内资源供给率不足20%,有目前铜开采数据统计显示,20年内中国铜资源将处于枯竭状态。改变对铜材的严重依赖,成为改变国际供求关系、节约外汇、充分利用国内资源、成为保证电力行业可持续发展的关键。

      六、铝导体在电力电缆应用中的问题

      60-70年代,全球铜价高速攀升,由于政治因素,铜材作为战略物资受到贸易管制,国内大量采用铝作为输电电缆的主要导体材料,“以铝代铜”成为电气行业普遍遵循的技术政策,选用铜导体电缆需要向政府主管部门报告申请。所以民用建筑的干线,支线都采用纯铝线缆。纯铝导体(AA1350)的缺点主要体现在如下几个方面:

      (1)机械强度差,容易折断,

      (2)易蠕变,需要经常紧固螺丝

      (3)容易过载发热,存在安全隐患

      (4)没有很好的解决铜铝过渡连接问题,特别在布电线上。

      电缆

      这些问题不仅仅是国内面临的问题,世界电缆行业也面临同样的问题。随着国际形势的好转,中国改革开放的实施,我们能够方便的从国外大量进口铜资源,而且铜铝之间的价差不大,以铝代铜在国内逐步淡化;与此同时,国外积极研发新的铝合金导体,解决铝合金导体和端子的连接问题,最终美国以及欧洲在配电线路上大量应用铝合金导体。

      听了这么多,大家对于电缆的了解是不是又进了一步呢?如果还有不明白的,欢迎大家前来咨询。

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