高導(dǎo)電鋁合電纜的技術(shù)性能

高導(dǎo)電鋁合金電纜是一種新型電纜，由于它特殊的導(dǎo)體配方和熱處理工藝，使導(dǎo)體材料大大減少了受熱受壓而產(chǎn)生的蠕變傾向，電纜即使在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)過熱過載，也能保持連接的穩(wěn)定性;聯(lián)鎖鎧裝型電纜*的拱形聯(lián)鎖鎧裝結(jié)構(gòu)，分散側(cè)壓性能*。同時(shí)，還具有散熱快、抗腐蝕性強(qiáng)、堅(jiān)固強(qiáng)韌、易于彎曲的優(yōu)點(diǎn)，鎧裝內(nèi)部光滑，不會(huì)割傷絕緣，擁有優(yōu)良屏蔽和阻燃的特性。
為了更好地分析高導(dǎo)電鋁合電纜的技術(shù)性能，本文從以下十幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述，以期讓業(yè)內(nèi)人士更深入地認(rèn)識(shí)高導(dǎo)電鋁合金電纜，并將其應(yīng)用于項(xiàng)目實(shí)踐。
一般而言，鋁合金重量輕，是等效代替銅電纜的50%左右，相同質(zhì)量的鋁合金電纜的長(zhǎng)度是銅纜的2倍;對(duì)于大跨度的建筑可節(jié)約15%的鋼結(jié)構(gòu)，更小的附加載荷可提高建筑本身的安全性。目前在我國(guó)，鋁合金電纜產(chǎn)品已成功完成將近500個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際安裝和使用，在住宅、酒店、醫(yī)院、劇場(chǎng)、會(huì)議中心、圖書館、政府機(jī)關(guān)、金融中心、石油化工、機(jī)場(chǎng)、船舶、地鐵、鋼鐵冶煉項(xiàng)目中均得到了廣泛應(yīng)用。
首先應(yīng)明確一點(diǎn)，電能在傳輸過程中的損耗取決于導(dǎo)體電阻而非電阻率。相較于銅導(dǎo)體，鋁導(dǎo)體的電阻率大。很多人由此得出：鋁導(dǎo)體電纜在電力傳輸過程中損耗大。這種地認(rèn)為鋁比銅的損耗大的結(jié)論是不科學(xué)。
機(jī)械性能也得到了改善：由于在純鋁中添加了合金鐵、銅、稀土等合金元素，改善了鋁合金的綜合性能，延伸率、蠕變性能提高。同時(shí)，合金化也提高了鋁合金的抗拉強(qiáng)度。
延伸率提高到25%以上，大大改善了彎曲性能。鋁合金電纜安裝時(shí)的zui小彎曲半徑大于7倍電纜外徑即可，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GB12706-2008《額定電壓1kV到35kV擠包絕緣電力電纜及附件》中規(guī)定的電纜安裝時(shí)zui小彎曲半徑為12-20倍電纜外徑。
再次，鋁合金電纜回彈力小，比銅纜回彈力小40%，便于施工，減少施工風(fēng)險(xiǎn);抗蠕變，鋁合金導(dǎo)體的特殊合金與熱處理工藝大大減少了金屬在受熱和壓力下的“蠕變"傾向，相較于純鋁，抗蠕變性能提高300%;阻燃性高，鋁合金帶連鎖鎧裝電纜采用鋁合金導(dǎo)體、阻燃硅烷交聯(lián)聚乙烯絕緣、鋁合金帶連鎖鎧裝結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)阻燃I*、耐火I*，且低煙無鹵;鋁合金鎧裝電纜采用非磁性材料，即使存在三相不平衡電流，電纜內(nèi)部也不會(huì)產(chǎn)生渦流，減少了線路的損耗。
此外，抗腐蝕也是高導(dǎo)電鋁合金電纜的一大優(yōu)勢(shì)。鋁在空氣中很快生成一層厚度約為2-4μm的氧化膜，這層氧化膜非常致密，以至于空氣無法進(jìn)入，從而防止內(nèi)部的金屬進(jìn)一步發(fā)生氧化。
zui后，安裝簡(jiǎn)便。與安裝銅芯電纜相比，高導(dǎo)電鋁合金電纜更像是金屬導(dǎo)管和電纜的集成。在實(shí)際應(yīng)用中，省去了穿管的工作，在電氣設(shè)計(jì)明敷，可以省去橋架，降低造價(jià)，節(jié)省工時(shí)、縮短工期，節(jié)約材料，減少了污染和能源浪費(fèi)。
在載流量相同的情況下，鋁合金導(dǎo)體的截面為銅芯電纜的1.5倍：GB/T3956-2008《電纜的導(dǎo)體》規(guī)定，在20℃時(shí)，一個(gè)銅導(dǎo)體截面的直流電阻值與對(duì)應(yīng)于另外規(guī)格的鋁導(dǎo)體直流電阻值相當(dāng);一個(gè)規(guī)格的銅導(dǎo)體芯電力電纜可以由直流電阻等效的鋁導(dǎo)體電纜所替代，此時(shí)鋁電纜的載流量大于銅纜的載流量;在同等截面長(zhǎng)度的情況下，電導(dǎo)率是銅的61%，載流量約為銅的78%。根據(jù)電纜截面的規(guī)格分布，將鋁合金電纜的截面增加1.5倍左右，載流量與電壓等電氣參數(shù)與銅相當(dāng)。
在載流量相同的情況下，鋁合金導(dǎo)體的直徑為銅芯導(dǎo)體1.2倍左右，那么，加大導(dǎo)體直徑是否會(huì)影響安裝?首先可以在設(shè)計(jì)中考慮鋁合金電纜直徑因素;其次在制造中運(yùn)用導(dǎo)體緊壓技術(shù)，緊壓系數(shù)達(dá)到0.93，使鋁合金電纜的外徑相比于銅芯電纜只增加10%左右，將直徑因素減少至zui小。
等效截面長(zhǎng)度相同時(shí)，鋁合金導(dǎo)體的重量為銅芯導(dǎo)體50%：由于二者比重相差較大，即使鋁合金截面增大，但由于比重較小，同樣可以減輕導(dǎo)體的重量。
其次，高導(dǎo)電鋁合金電纜接頭性能良好，大大改善了退火后的韌性和高抗蠕變性能。實(shí)踐中，銅鋁如果直接連接接觸，存在電位差，甚至在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在電力系統(tǒng)中，這種腐蝕會(huì)增加接觸電阻，使接頭處發(fā)熱，使系統(tǒng)安全運(yùn)行存在隱患?，F(xiàn)在采用新技術(shù)制造的銅鋁接頭從根本上消除了過去銅鋁接頭的致命不足，使鋁合金電纜的接頭安全可靠，操作簡(jiǎn)單方便。