铝合金电缆性能简介

时间：2021/6/16 10:28:55　浏览：739次

  用作导体的铝合金是一种替代的电缆导体材料，由于1960年代和1970年代铜价的迅速上涨而开始被广泛研究。用作导体的主要铝合金有AA1000系列，即纯铝、AA6000和AA8000系列导体。 AA1000系列导体主要用于高压架空线路；AA6000Al-Mg-Si（Al-Mg-Si合金）系列导体主要用于高压架空线路和铝母线；这两种导体都是硬导体，接头主要是焊接。 AA8000Al-Mg-Cu-Fe（铝镁铜铁合金）系列真正用于软铝合金配电线路。

  在北美AA8000Al-Mg-Cu-Fe系列仅用于低压配电网应用领域，在欧洲应用并不广泛，欧洲国家基本都是走铜芯电缆和纯铝电缆解决方案。欧洲国家没有采用铝合金电缆的技术路线，原因主要有以下几个方面：

  1、铜芯电缆与铝合金电缆电气性能对比

  铜和铝在电气和机械性能上存在明显差异。

  铝合金线的导电率和电阻率与纯铝相似，因此只需将截面增加到铜缆1.6倍的方法即可达到铜缆的电气性能。也就是说，铝合金电缆在电导率和电阻率这两种电缆最基本的性能上并不比纯铝有实质性的进步，这也是欧洲国家不选择铝合金电缆的第一个原因。

  2、从能耗角度比较铜芯电缆和铝合金电缆

  来自英国巴斯大学的GPHammond和CIJones对电网使用的不同原材料的生产和使用所涉及的能源消耗进行了深入的比较研究。可以看出，金属铝在生产和使用过程中的能耗是铜的3倍左右。

  铝和铝电缆在生产和使用过程中的能耗高于铜电缆。

  3、铝合金电缆碳排放和环境影响明显高于铜电缆

  根据英国巴斯大学的 GPHammond 和 CIJones[5] 的研究，对电网使用的不同原材料在生产和使用过程中的二氧化碳排放量进行了比较，如表 3 所示。你可以看到，铝的二氧化碳排放量是铜的两倍。

  此外，Wimboone（荷兰）和Arnavkacker（德国）在他们的论文《从生命周期角度对铜导体和铝导体进行广泛比较》中指出，铝合金电缆还具有更高的环境影响（酸化潜力）比铜缆。

  使用剪线钳时要注意什么？答：使用前必须检查绝缘手柄的绝缘是否完好。不要用剪线钳剪超过规格的金属线，也不要用剪线钳代替锤子工具，以免造成损坏。什么是绝缘强度？答：绝缘材料在电场中，当电场强度增加到一定限度时，就会被击穿，引起绝缘击穿的电场强度称为绝缘强度。随着计算机网络和数据通信的发展，人们对对称电缆的要求越来越高。从几年前100MHz带宽的五类线缆，到如今1000MHz带宽的数据线缆，无疑是一次巨大的飞跃。众所周知，同轴电缆电磁场是封闭的、有规律的，实现1000MHz带宽相对容易。

  事实上，“电线”和“电缆”并不是一个严格的界限。通常芯数少，产品直径小，结构简单的产品叫电线，没有绝缘的叫裸线，其他叫电缆；导体截面积较大（大于6平方毫米）称为大线，较小（小于或等于6平方毫米）称为小线，绝缘线又称布线。

  4、生命周期成本

  铝的价格远低于铜，因此铝合金电缆也具有价格优势，为电缆企业带来利润空间。但经过对欧洲各国电缆全生命周期成本的对比研究，得出结论，铝合金电缆与铜电缆相比并无明显优势。

  通常电力电缆可以使用 35 年到 50 年以上。但是，电缆投资决策主要是根据投资成本做出的，而忽略了在电缆使用寿命期间可能节省的成本。电缆的总拥有成本（以下简称“生命周期成本”）不仅要考虑电缆的初始成本，还要考虑电缆整个生命周期的运行和维护成本。因此，总生命周期成本应考虑电缆整个生命周期内的资本支出和运营成本，以便可以选择更经济的导电材料，如铜和铝。

  荷兰的Wimboone和德国的Arnavkacker在他们的“从生命周期的角度对铜或铝电缆导体的广泛比较”中，通过生命周期成本分析得出以下结论：

  1） 铜缆和铝缆在其使用寿命期间的成本差异已大大缩小。在所有情况下，运行期间的成本变化约为3%，在某些情况下，铜缆是最低的生命周期成本。

  2）如果只考虑一次性的投入和采购成本，铝合金电缆和铝材无疑具有巨大的优势，但从铜铝电缆的全生命周期成本分析来看，铜铝的成本几乎没有区别，并且与铝合金电缆相比，从全生命周期成本的角度来看，铜电缆优于铝合金电缆。

  欧洲国家不采用铝合金电缆的技术路线，主要是对铜芯电缆和铝合金电缆的电气性能、能耗、二氧化碳排放、环境影响、生命周期成本等进行了充分的研究和论证，从而得出铝合金电缆不适用于欧洲国家的结论。