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铝合金绞线的优和缺点
铜绞线作为国民经济发展的重要金属材料之一,广泛地应用于电子、电信、电力、机械、军工、建筑、绞线等行业。我国是铜消费大国,已经连续十几年成为世界的铜消费国,但是国内铜工业水平较低,铜矿和铜绞线储量也十分有限,支撑能力脆弱,只能大量依赖进口。据统计,在整个电力工业中,铜总量的近60%为用于绞线制造。若在性能满足要求的前提下,推广铝合金绞线,对我国电力工业发展具有重要的战略意义。
铝合金绞线是资源丰富的金属物质之一,导电率也非常优越,可电解提炼,工业生产方便。虽然我国铝土矿的数量和质量不及澳大利亚、巴西、牙买加等铝矿资源丰富的国家,但经过努力基本能实现自给自足。我国目前的铝工业技术总体比较落后,铝合金绞线研发投入不足,严重制约了铝合金绞线在工业领域的推广应用。华威金属材料有限公司推广铝合金绞线和铝工业的发展,加快铝合金绞线技术的进步有重要意义。相比欧美等发达国家,我国铝金绞线用量比例过低,有很大发展空间。改良的机械性能铝合金绞线因其易蠕变、连接可靠性较低、易断裂等固有特点而饱受诟病,国家标准考虑供电的安全可靠性,对铝合金绞线的应用也做了诸多限制,使得铝合金绞线在电力行业中的应用很少。但在经过特殊的工艺处理后,铝合金导体在抗蠕变、压紧性、屈服强度、延展性及耐受外力等性能上得到大幅提高。在国外三十几年的使用中,安全可靠,故障率极低。
价格低
2013年初,钢芯铝绞线格约为45000/t,铝绞线约为12000/t,铝绞线价格仅为铜绞线的1/4;同等电气性能下,铝绞线重量仅为铜绞线的1/2,即若采用纯铝绞线,其铝导体价格为铜导体价格的1/8,价格相差巨大。当然,电缆的价格并不仅由导体的价格决定,其绝缘层、保护层、加工运输费及公司生产运营中的各种成本都对电缆的价格有影响。但金属作为电缆中重要的组成部分,是影响电缆价格的关键因素。
当前铝合金绞线的价格比铜绞线价格低约10~20%,随着铝合金绞线的推广,竞争的引进,铝合金绞线的价格优势必将越来越明显。
安装、运输成本低、工期短
与裸铜线相比,铝合金绞线的重量仅为其1/2,在电缆的运输、现场搬运、电缆设时七分万便,大大减少,对工作人员的数量和配合难度的要求,从而也缩短了举少亠期。她看人力成本的不断提高以及工程项目对工期的要求越来越紧,铝合金绞线的出现正好适应了这种需求。
重量的大幅减轻,同时也减少了电缆固定支架、桥架等材料的要求,同时电缆的安装方式也更为多样,甚能够通过简单的卡子固定在墙上明敷。
合金绞线安装时的小弯曲半径大于7倍外径即可,尽管合金电缆截面略大,外径约为铜绞线的1.2倍左右,安装仍更为方便。
可见,因为重量轻、转弯半径要求低,铝合金绞线为安装、运输和工期控制带来极大的便利。
防盗
因为铜价较高,当铜绞线敷设于户外时,极易被盗。户外电缆被盗时,不仅造成了电缆材料的损失,意外的停电会造成更大的间接损失,该问题一直困扰着电力相关部门。铝合金绞线中的铝导体回收价值较低,仅能按一般铝材进行回收,其价格仅为铜导体的1/8,因此其被盗的风险极低,能有效解决铜缆被盗的问题,减少铜绞线频繁被盗带来的损失。
合金绞线的缺点
(1)载流量小
铝是常用来制作合金的金属,通过添加部分微量元素,铝的性能会得到极大的改善,原来柔软的铝,经过加工生产的钢芯铝合金绞线、铝包钢芯铝绞线,甚可以应用于航空、汽车等对机械性能要求极高的领域。虽然机械性能得到提高,但众所周知,在铝中加入其它多种合金元素后,导电性能会下降,尽管通过工艺控制,可以使导电率接近纯铝的水平,但仍无法超过纯铝。
因载流量偏小,在选择电缆时必须增大导体截面,甚增加电缆根数。例如lx400的铜绞线,可能要采用1×630(或2 X 185)的铝合金绞线来替代。电缆截面的增大及根数的增加,在柜、盘内等连接拥挤的地方有可能带来安装的不便,此外,连接头的增多,也会增大发生事故的概率。
(2)体积较大
尽管可通过一些工艺的严格控制,来提高压紧系数,以减小铝合金截面的增加量,但铝合金绞线的外径基本仍是要大于铜绞线的1.2倍。铝合金绞线的尺寸较大,保护管的外径需相应增大,电缆沟、电缆隧道、电缆竖井等电缆通道在设计时也需考虑更大的尺寸。在一些空间较为紧张的区域,会带来布置上的麻烦。
(3)耐高温能力较弱
铝的熔融温度为660P C,而铜可达到1080' C。在高温环境中使用的耐火电缆要求具有在经受750。 C~lOOO。C作用下维持通电的功能。因此,在高温环境及耐火电缆的选择中,不应使用铝合金绞线。