高强度铝合金线AAAC的规格有哪些?
高强度铝合金线是电缆研究所开发较早的导电用铝合金线,由于强度高(比铝线高一倍),
导电性能良好,绞线的拉力单重比远较铝绞线、钢芯铝绞线为高,因此成为目前国内外广泛应用、
产量最大的铝合金种,它应用于架空线路中作导地线以及农村通讯线。采用具有我国特色的生产
工艺生产的高强度铝合金线性能达到国际电工委员会(IEC)标准要求。生产及用量日增,不
仅用在高压大跨越及冰雪线路,而且应用于农村作架空线和通讯线,取得极好的技术经济效果,
节约大量的钢线、塔杆,而且提高了线路的质量。高强度铝合金单线(φ1.35~4.60mm)
其性能指标为:抗拉强度>294N/平方毫米;伸长率≥4%;导电率≮52.5%IACS;
高强度铝合金绞线按GB9329-88标准生产,导线规格由10~100平方毫米,品种为
全铝合金绞线和钢芯铝绞线,亦可根据国内外用户要求生产所需规格的绞线。
不属于
铝合金线是一种金属线制品,其抗拉强度σb (MPa)≥180。铝合金线用于在大跨距高压架空输电线路上,使用最多的是钢芯铝合金绞线,该种导线的生产和应用技术基本成熟,但其耐热性能、抗腐蚀能力相对较弱,线路的输电容量受到一定限制。
抗拉强度国内外技术现状及发展趋势高强耐热全铝合金导线研究的意义高强耐热全铝合金导线关键技术难点参考资料
随着科技的高速发展,在线路上用高强耐热铝合金绞线代替钢芯铝合金绞线已在国际上受到普遍关注。高强耐热全铝合金是具有较高抗拉强度,又有很好耐热性能的铝合金导体材料,制成导线后具有使用温度高、耐热性好,导电性能优良、载流量大,抗拉强度高、质量轻、弧垂特性好以及焊接性能、耐蚀性能优良等突出优点。国内在高强耐热全铝合金绞线的生产和应用上还处于起步阶段,但由于其应用时导线接续简单、维护保养方便、工程综合造价较经济等优势,在线路改造和大跨距线路建设上已逐渐成为使用对象。
架空输电线的导线要求有良好的电导率,具有一定的强度以支持其自身的重量及外来的自然载重(风荷载、冰荷载)。在大跨距高压架空输电线路上,使用最多的是钢芯铝合金绞线,该种导线的生产和应用技术基本成熟,但其耐热性能、抗腐蚀能力相对较弱,线路的输电容量受到一定限制[1]。
国内外技术现状及发展趋势
1.钢芯铝合金绞线(Aluminum Conductor Steel Reinforced ,简称 ACSR),其线芯为高强度钢线,外层绞制铝合金线;
2.铝合金芯铝绞线 (Aluminum Conductor Alloy Reinforced ,简2006,Vol. 34,轻合金加工技术 LAFT 5称 ACAR) ,其线芯为铝合金,外层绞制电工圆铝线;
3.全铝合金绞线(All Aluminum Alloy Conductor,简称AAAC),全部线段均由同质的铝合金所构成。
从美国1921年开始采用铝合金材料作为导体以来,铝合金架空导线的研究和应用已有几十年的历史。从20世纪 50 年代开始,AAAC 在西欧、北欧、北美等国家被广泛采用,日本和美国输电线路50%以上的导线已开始采用AAAC,法国更高达80 %以上,即使是印度、孟加拉国等发展中国家,其用量也较大。
高强耐热全铝合金导线研究的意义
电线电缆行业经过多年发展,取得了举世瞩目的成绩。据权威部门统计,目前国内线缆年供货量在1000 亿元~1 200亿元左右。但从整个行业的发展水平来看,还存在着行业集中度低、技术力量分散、产品科技含量不高的问题。其中制造“特种电缆”(包括高强耐热铝合金导线) 需要的“特种材料”仍需进口。业内人士认为,特种材料依赖进口已成为制约我国线缆行业发展的瓶颈。应加快特种材料的研发,生产出有自主知识产权的特种原材料,摆脱国外厂商的“封锁”,从整体上真正确立与国外企业抗衡的竞争实力。
架空输电线路所使用的导线基本上仍旧是传统的钢芯铝绞线,由于其耐热性能相对较弱,因此线路的输电容量受到一定的限制。高强度耐热全铝合金导线具有耐热性好、载流量大,抗拉强度高、质量轻、弧垂特性好、耐蚀性能优良等突出优点,用于旧线路改造,增容效果突出,并可节约大量的金属材料和基建投资,尤其适用于需要高强度、大容量的线路, ,可显著地提高输送容量和线路安全性。根据国际上的成功应用经验,以及该种导线表现出的良好综合性能,高强度耐热全铝合金导线有望成为我国在大跨越输电线路中一种非常重要的新型架空导线。
高强耐热全铝合金导线关键技术难点
1.合金的化学成分确定,优化各合金元素的添加比例、添加顺序,控制成分偏析、析出相的分布、形态,确保合金的力学性能、耐热性能、导电性能。在加入多种合金元素时,既考虑强度要求,又考虑耐热性能,还要保证较高的导电性能。
2.熔体净化与浇铸工艺的控制,降低有害杂质、气体的影响,提高铸锭的综合质量。
3.开发有效的控制轧制、拉线技术及中间处理工艺,在合金成分稳定基础上,通过工艺手段提高产品的力学性能和电性能[2]。
高导电率节能硬铝导线采用高导电率铝线替代普通钢芯铝绞线中的铝线,与铝截面相同的普通钢芯铝绞线相比,铝线导电率的提高,可使导线整体直流电阻值降低,电能损耗减少;
铝合金芯铝绞线采用高强度铝合金芯替代普通钢芯铝绞线中的钢芯和部分铝线,导线外部铝线与普通钢芯铝绞线铝线相同。在等总截面的应用条件下,由于铝合金芯替代了基本无导电能力的钢芯,其直流电阻小于普通钢芯铝绞线,提高了导电能力;
中强度全铝合金绞线全部采用中强度铝合金材料,与等总截面的普通钢芯铝绞线相比,由于铝合金材料替代钢芯,相当于增大了导电截面,降低整体直流电阻值,提高了导电能力。
2、铝合金芯铝绞线型号为jl/lha2、jl/lha1
3、钢芯铝合金绞线的型号为 jlha2/g1a、jlha2/g1b、jlha2/g3a、jlha1/g1a、jlha1/g1b、jlha1/g3a
4、铝包钢芯铝合金绞线的型号为jlha2/lb1a、jlha1/lb1a
注:lha2为相当于53%iacs的高强度铝合金线
lha1为相当于52.5%iacs的高强度铝合金线
四、规格
规格用相当于硬圆铝线的导电截面积的规格号表示。面积单位为mm2。
1、铝合金绞线可生产规格16~1250mm2
2、铝合金芯铝绞线可生产规格16~1400mm2
3、钢芯铝合金绞线可生产规格16~1120mm2
4、铝包钢芯铝合金绞线可生产规格16~1250mm2
五、执行标准
1、高强度铝合金线执行jb/t8134-1997标准(等同采用iec60104:1987标准)。
2、铝合金芯铝绞线用硬铝线执行gb/t 17048-1997标准(等同采用iec 60889:1987标准)。
3、钢芯铝合金绞线用镀锌钢线执行gb/t3428-2002标准(等同采用iec 60888:1987标准)。
4、铝包钢芯铝合金绞线用铝包钢线执行gb/t17937-1999标准(等同采用iec 61232:1993标准)。
5、产品执行gb/t1179-1999标准。
裸铝导线又分为:铝导线和钢芯铝导线。钢芯铝导线比铝导线的抗拉强度高,可用于更大档距的架空线路。裸铝线由于没有绝缘层保护,只能作架空线用。其优点是成本较低,通过电流能力较大;缺点是不绝缘,使用场所受到很大限制。
绝缘铝导线又可分为:橡胶绝缘和塑料绝缘等。由于有绝缘层保护,人碰着也不会触电。所以可以合理使用在一切场合。优点是使用范围广、安全,缺点是成本较高,过流量较小。
铝合金电缆优点:
1抗蠕变性能
铝合金导体的合金材料与退火处理工艺减少了导体在受热和压力下的“蠕变”倾向,相对于纯铝,抗蠕变性能提高300%,避免了由于冷流或蠕变引起的松弛问题。
2抗拉强度和延伸率
铝合金导体相比于纯铝导体,由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工艺,极大的提高了抗拉强度,且延伸率提高到30%,使用更加安全可靠。
3热膨胀系数
热膨胀系数用来计算在温度变化时材料的尺寸变化。铝合金的热膨胀系数与铜相当,多年来铝连接器一直可靠地用于铜和铝导体,且当今使用的大部分电气连接器都是用铝制造的,这尤其适合铝合金。所以铝合金导体与连接器的膨胀和收缩完全一致。
4连接性能
用铝合金制造的电气连接与用铜导体制造的连接一样安全稳定。铝合金的成分大大改进了其连接性能,当导体退火时,添加的铁产生高强度抗蠕变性能,即使在长时间过载和过热时,也能保证连接稳定。
5自重承载力强
铝合金改善了纯铝的抗拉强度,铝合金电缆可支撑4000米长度的自重,铜电缆只能支撑2750米。这种优势在大跨度的建筑(如体育场馆)配线时体现得尤为突出。
6防腐蚀性能
铝固有的防腐性能缘自当铝表面与空气接触时形成薄而坚固的氧化层,这种氧化层特别耐受各种形式的腐蚀。而合金中添加的稀土元素又能进一步改善铝合金的耐腐蚀性能,特别是电化学腐蚀。
7柔韧性
铝合金有很好的弯曲性能,其独特的合金配方、加工工艺,使柔韧性大幅提高。铝合金比铜柔韧性高30%,反弹性比铜低40%。一般铜缆的弯曲半径为10~20倍外径,而铝合金电缆弯曲半径仅为7倍外径,更容易进行端子连接。
8铠装特性
采用的是铝合金带连锁铠装,其层与层之间的连锁结构,保证电缆能经受外界强大的破坏力,即使电缆遭受较大的压力和冲击力时,电缆亦不易被击穿,提高了安全性能。
9紧压特性
采用超常规的紧压技术,使紧压系数达到0.93,而异型线的紧压系数能达到0.95,在国内属于首创。通过最大极限的紧压,可以弥补铝合金在体积导电率上的不足,使绞合导体线芯如实心导体一般,明显的降低线芯外径,提高导电性能,在同等载流量情况下导体外径只比铜缆大10%。
铝合金电缆的缺点:
1、耐腐蚀性能,8000系列铝合金不如普铝
2、耐温性能,铝合金比铜相差大
3、铝合金热膨胀系数远高于铜,AA8030铝合金甚至高于普铝
4、铝合金没有解决铝氧化问题
5、铝合金电缆在应力松弛和抗蠕变性方面有改善但远不及铜
6、铝合金电缆没有解决铝的连接可靠性问题
7、国产铝合金质量控制不一致(合金成分)导致抗蠕变性能差
8、铝合金电缆接头工艺复杂,容易留隐患
希望可以帮到你!!