高導電鋁合電纜的技術(shù)性能

高導電鋁合金電纜是一種新型電纜，由于它特殊的導體配方和熱處理工藝，使導體材料大大減少了受熱受壓而產(chǎn)生的蠕變傾向，電纜即使在較長時間內(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，還具有散熱快、抗腐蝕性強、堅固強韌、易于彎曲的優(yōu)點，鎧裝內(nèi)部光滑，不會割傷絕緣，擁有優(yōu)良屏蔽和阻燃的特性。
為了更好地分析高導電鋁合電纜的技術(shù)性能，本文從以下十幾個方面進行了闡述，以期讓業(yè)內(nèi)人士更深入地認識高導電鋁合金電纜，并將其應(yīng)用于項目實踐。
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度是銅纜的2倍;對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，鋁合金電纜產(chǎn)品已成功完成將近500個項目的實際安裝和使用，在住宅、酒店、醫(yī)院、劇場、會議中心、圖書館、政府機關(guān)、金融中心、石油化工、機場、船舶、地鐵、鋼鐵冶煉項目中均得到了廣泛應(yīng)用。
首先應(yīng)明確一點，電能在傳輸過程中的損耗取決于導體電阻而非電阻率。相較于銅導體，鋁導體的電阻率大。很多人由此得出：鋁導體電纜在電力傳輸過程中損耗大。這種地認為鋁比銅的損耗大的結(jié)論是不科學。
機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，合金化也提高了鋁合金的抗拉強度。
延伸率提高到25%以上，大大改善了彎曲性能。鋁合金電纜安裝時的zui小彎曲半徑大于7倍電纜外徑即可，遠遠小于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，減少施工風險;抗蠕變，鋁合金導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)部也不會產(chǎn)生渦流，減少了線路的損耗。
此外，抗腐蝕也是高導電鋁合金電纜的一大優(yōu)勢。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，以至于空氣無法進入，從而防止內(nèi)部的金屬進一步發(fā)生氧化。
zui后，安裝簡便。與安裝銅芯電纜相比，高導電鋁合金電纜更像是金屬導管和電纜的集成。在實際應(yīng)用中，省去了穿管的工作，在電氣設(shè)計明敷，可以省去橋架，降低造價，節(jié)省工時、縮短工期，節(jié)約材料，減少了污染和能源浪費。
在載流量相同的情況下，鋁合金導體的截面為銅芯電纜的1.5倍：GB/T3956-2008《電纜的導體》規(guī)定，在20℃時，一個銅導體截面的直流電阻值與對應(yīng)于另外規(guī)格的鋁導體直流電阻值相當;一個規(guī)格的銅導體芯電力電纜可以由直流電阻等效的鋁導體電纜所替代，此時鋁電纜的載流量大于銅纜的載流量;在同等截面長度的情況下，電導率是銅的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。
在載流量相同的情況下，鋁合金導體的直徑為銅芯導體1.2倍左右，那么，加大導體直徑是否會影響安裝?首先可以在設(shè)計中考慮鋁合金電纜直徑因素;其次在制造中運用導體緊壓技術(shù)，緊壓系數(shù)達到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。
等效截面長度相同時，鋁合金導體的重量為銅芯導體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，同樣可以減輕導體的重量。
其次，高導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發(fā)生電化學腐蝕。在電力系統(tǒng)中，這種腐蝕會增加接觸電阻，使接頭處發(fā)熱，使系統(tǒng)安全運行存在隱患。現(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，操作簡單方便。