铝合金电缆是铝加什么金属的合金
铝合金导体成分加入稀土和铁等成分后,大大地提高了其导电性能和连接性能,尤其是当导体退火时添加铁产生了高强度的抗蠕变性能,在电流过载时,铁发挥持续的连接作用,使铝合金导体不会发生蠕变。
生产电缆都需要原材料有:金属材料(铜丝,铝线),PVC塑料颗粒,PE塑料颗粒,XLPE(交联聚乙烯)塑料颗粒。
(1)铜丝:作为导电的载体,铜丝是电线电缆必不可少的成分之一,其中以电解铜为原料,以连铸连轧工艺制作而成的铜丝称为“低氧铜丝”,以上引法制作而成的铜丝则称为“无氧铜丝”。
(2)PVC塑料颗粒:PVC塑料颗粒以聚氯乙烯树脂为基础加入各类助剂(如抗氧剂、光亮剂、阻燃剂、防老剂等)混合而制成的,是电线电缆必备的原材料之一,具有优越的力学性能、能耐化学腐蚀、耐候性好、绝缘性能好、容易加工等等性能。
(3)PE塑料颗粒:PE塑料颗粒是由精制的乙烯聚合而成的,具有优秀的绝缘电阻、耐电压强度、耐磨性、耐热老化性能、低温性能、耐化学稳定性、耐水性等等优秀性能。
(4)XLPE(交联聚乙烯)塑料颗粒,XLPE塑料颗粒主要有以下两种类型:
一种以硅烷做交联剂的称之为硅烷交联料,主要用来制作低压电线电缆的绝缘层;
一种则以过氧化二异丙苯作交联剂,主要用来制作中、高压电缆的绝缘层。
按材料属性来分可分为金属(铜、铝、铝合金、钢),塑料(PVC、PE、PP、XLPE/XL-PVC、PU、TPE/PO)、橡胶等。但其中有些材料是几个结构件通用的。尤其是热塑性材料,如聚氯乙稀、聚乙烯等只要改变部分配方成份就可用在绝缘或护套上。
二、合金电缆的定义:
合金电缆-即铝合金电力电缆,是以AA-8000 系列铝合金材料为导体,采用特殊紧压工艺和退火处理等先进技术发明创造的新型材料电力电缆。合金电力电缆弥补了以往纯铝电缆的不足,提高了电缆的导电性能、弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等,能够保证电缆在长时间过载和过热时保持连续性能稳定,采用AA-8000 系列铝合金导体,可以大大提高铝合金电缆的导电率、耐高温性,同时解决了纯铝导体电化学腐蚀、蠕变等问题。铝合金的导电率是最常用基准材料铜IACS的61.8%,载流量是铜的79%,优于纯铝标准。但在同样体积下,铝合金的实际重量大约是铜的三分之一。按照该计算,在满足相同导电性能的前提下,相同重量铝合金电缆的长度是铜电缆的两倍。因此,相同载流量时铝合金电缆的重量大约是铜缆的一半。采用铝合金电缆取代铜缆,可以减轻电缆重量,降低安装成本,减少设备和电缆的磨损,使安装工作更轻松。
1、原材料与生产设备,原材料包括线芯合金材料、绝缘层材料、外护套材料、填充料、铠装层材料等,各家的材料进价不一样。生产设备的不同,多多少少会影响到生产工艺和产品品质,生产设备贵的,产品成本肯定会高一些。
2、其他配套,因为毕竟铝合金是新材料,与各种设备连接或分支的等配套方案需要变更或重新设计,这个就涉及到企业各自研发新的应用方案,很重要。不要小看这个成本,研发出来光是试验论证可行就会花很多钱。当然一些企业研发出来了,其他企业可以模仿,成本就会相对较低。
3、销售模式不一样,有经销的,是不是存在层层渔利,价格当然不一样。
四川广达通科技
一、铝合金电力电缆性能
1.导体材料
新型的铝合金材料在纯铝材料的基础上添加了铜、铁、镁、硅和稀土元素等多种元素,经过特殊的工艺合成和退火处理等先进工艺,弥补了纯铝电缆的不足,提高了电缆的导电性能、弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能,保证电缆即使在长时间过载和过热时的连接热稳定性。
2.电气性能
铝和铜一样在导电方面是性价比高的金属,在北美地区的电缆传输中,高压架空线电缆传输电缆100%为铝导体,中压传输99%为铝导体。在中国,中高压电力传输也还是以纯铝为主。
一些人观点认为铝导体的电阻率比铜导体的大,则用铝作为电缆的导体在传输过程中的能量损失应该比铜材料大。其实,这种观点是没有依据的。因为传输过程中的能量损失取决于导体电阻而不是电阻率。根据国家标准GB/T3956-2008《电缆的导体》,在20℃时,某一铜导体截面的直流电阻值与对应大一个或两个规格的铝(或铝合金)导体直流电阻值相当。也就是说,从传输过程中能量损失考虑,某一铜导体完全可以由对应大两个规格的铝(或铝合金)导体电缆所替代,此时铝或铝合金电缆的载流量是大于铜缆的。
由于新型的铝合金导体在进行挤塑前要进行退火工序的处理,导体经过重结晶和应力恢复处理,使得导电性能相对于纯铝有所提高,电导率能达到61.5%IACS,性能更加优于纯铝。
3.机械性能
(1)柔韧性
硬态纯铝的伸长率为0.5~2.0%,而铝合金经退火工序处理后,电缆延伸率提高了30%,比传统的铜缆具有更强的柔韧性,安装时所需要的拉力比铜缆小很多。
(2)弯曲性能
纯铝电缆弯曲性能很差,弯曲很容易发生断裂、折断,因而频繁引发事故。铝合金电缆的最小弯曲半径为7倍电缆外径,远远优于GB/T 12706的“电缆安装时的最小弯曲半径”中规定的10~20倍电缆外径,因而铝合金电缆在安装过程中更易弯折,有效的减少安装成本,降低事故风险。
(3)抗蠕变能力
铝合金材料中加入的铁元素,经过退火处理后起到强化作用,抗蠕变性能相比于纯铝提高了300%,因而避免了因长期受到机械力的作用而出现蠕变引起接触电阻增大导致事故的风险。
(4)其他
铝合金电缆的反弹性比铜缆的反弹性少40%,且具备无记忆效应等,比铜导体更适于安装使用。
4.连接性能
在过去的经验积累和认知中,铜铝连接一直是最为关键的问题。铜和铝(或铝合金)如果直接连接接触,因金属材质不同,存在电位差,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀。在电力系统中,这种腐蚀会增加接触电阻,使接头处发热,是系统安全运行的隐患。
另外,铜和铝(或合金)的膨胀系数不同,如果采用刚性连接会造成金属
疲劳,长时间使用后会造成连接处松弛,也会增加接触电阻。这是人们普遍担心的问题。
铝合金电力电缆对于终端的处理,主要依靠以下几个手段:
第一、镀锡。铜排镀锡或铝端子镀锡都是可行的。用铜排镀锡和铝端子镀锡来解决铜铝过渡问题已经广泛的应用于电力行业,被证明是安全可靠的。
第二、采用特制的过渡垫片,这种垫片介于铜铝之间,有效地防止铜铝接触带来的腐蚀问题。
第三、涂抹抗氧化剂。当用电设备的铜触头没有镀锡,而铝端子也没用镀锡时,可以采用涂抹抗氧化剂的方法。抗氧化剂介于铜铝之间,可以有效地防止电解质的进入,从而避免了电化学腐蚀。
采用以上第一、第三种方法接线时,需要加装碟形垫片来吸收铜/铝膨胀系数不同带来的松弛,用扭力扳手拧紧后,无需对整个连接系统进行任何维修和二次拧紧。
铝合金材料由于加入了铜、铁、镁、稀土等多种元素,大大改进了其连接性能。尤其是当导体退火时,添加的铁元素产生了高强度抗蠕变性能,即使在长时间过热时,也能保证连接稳定性。
铜/铝合金连接在北美通过了权威测试试验室按照长期运行(大于30年)所制定的100次冷水连接头热循环测试标准;在中国上海电缆研究所,通过了按照长期运行(大于30年)所制定的IEC1000次连接头热循环测试标准。
5.耐腐蚀能力
腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,从单纯的金属特性看,铝的抗腐蚀性能优于铜。铝在空气中很快形成一层厚度约为2×10-4mm的致密氧化膜,防止内部的金属被进一步腐蚀。而铜则不能形成氧化膜,所以污染物会进一步向里腐蚀。
在电缆应用中,连接点也决定了系统的耐腐蚀能力,连接点处的电化学腐蚀是由不同的电极电位、金属间的不同电阻、电解液的电导率、阴阳表面的接触面积(电流密度)和金属的极化特性等因素共同作用的结果。采用在美国应用数年的成熟的端子,解除了端子连接存在的隐患。
电位差越大,腐蚀会越严重。铝合金中加入的稀有金属,在化学性能方面,进一步提高以铝为导体的金属材料的耐腐蚀能力,减少了不同金属之间的电位差。
二、铝合金电力电缆成本分析
由于铝合金的密度约为铜的1/3,导电率为61.5%IACS,所以在相同载流量下,铝合金电缆的重量比铜缆轻一半。当铝合金电缆的截面是铜缆的1.5倍时,其电气性能相同。很多人会有这种顾虑,担心铝合金电缆的截面增加到铜缆的1.5倍时,电缆外径会增加很多,因而会增加电缆的绝缘料、绕包、填充、护套材料等辅材成本,并且还担忧会增加安装成本。其实这种担忧完全是多余的,因为采用了特殊的紧压工艺,经过逐层紧压后,导体紧压系数达到0.95,达到世界领先水平。而铜电缆经过一次紧压成型,紧压系数一般只能达到0.80,所以其外径仅比铜缆增加5%,由此可见铝合金电缆在略微增加外径的前提下,电导率就能完全达到铜电缆的导电能力,因而也不会增加多少辅材的成本。相比于铜缆,铜材的价格是铝材的3~4倍,而铜缆导体材料成本占电缆成本的约70%,因而使用铝合金电缆替代铜缆能节约近30%的成本。且相同载流量的铝合金电缆是铜缆重量的一半,因而使用铝合金电缆重量轻很多,可以减少桥架成本。
三、铝合金电缆电力的阻燃绝缘及金属联锁铠装
铝合金电缆自诞生以来就以其高标准而投入市场,铝合金电缆采用环保型交联聚乙烯材料,不仅使用寿命大大优于PVC绝缘,而且安全性能更加优异,再加上独特的金属联锁铠装结构,达到低烟无卤阻燃A级要求,这种电缆在燃烧时的透光率极高,达到99%,只产生微量的烟雾,从而减少对人体、仪器设备及建筑物的损害,有利于发生火灾时的及时疏散和援救。
铝合金电缆桥架优良的高防止腐蚀功能,铸造铝合金桥架按材料成分可分为多用铝合金成分,其中铝硅合金又有简单铝硅合金,特殊铝硅合金。适用于电厂、化工、石化等各个领域,特别适用于具有高腐蚀环境的场所。挤压成型的梯边和横档使桥架外表光洁,合理的加工和连接方式,使桥架安装方便,其中大跨距盘式直通可以满足6米的承载力。铝合金盘式底板,根据需要可采用平板结构或凸饰冲压结构。一些铝合金电缆桥架可以采用 热处理获得良好的机械性能,物理性能和防止腐蚀性能。
在标出的固定点位置处进行吊装,逐件地将吊装卡具压接在钢结构上,将顶丝拧牢。
1、桥架直线段组装时,应先做干线,再做分支线,将吊装器与电缆桥架用蝶形夹卡固定在一起,按此方法,将电缆桥架逐段组装成形。
2、桥架与电缆桥架可采用内连接头或外连接头,配上平垫和弹簧垫用螺母紧固。
3、铝合金电缆桥架转弯部位应采用立上弯头和立下弯头,安装角度要适宜。
电缆桥架的荷载分为静荷载、动荷载和附加荷载。
静荷载是指敷设在电缆桥架内的电缆种类,根数,每根的外径重量/单位长度,按电缆敷设的不同路由分别列表统计。
动荷载是指电缆桥架安装和维护过程中施工维修人员的重量。
对于轻型电缆桥架,一般不考虑动荷载,即不允许在桥架上站(行)人,如果需要考虑站人,则应将跨距适当缩小。
附加荷载仅在室外是指冰雪,风和电磁力所形成的荷载,它与安装场所的地区自然气象条件和带电体的性质有关,设计中应根据各种条件加以计算。
BLHV铝合金电线是BV线的替代品,可以替代BV线与在日常生活中的使用,但是BLHV铝合金电线相比于BV铜电线的载流量能小点,因此在选用铝合金电线的时候应比BV线大一个型号,铝合金导体的电线是铜电线导体载流量的70%左右,但是价格却要低的多,稳定性能与连接性能都要好的多。
例如:某工地需要采购电线可以负荷起90个千瓦,如果采用铜芯电线的话BV-50平方的即可,铜1平方约等负荷起2个千瓦。但是铜电线价格较高,可以采用BLHV铝合金电线,铝合金材料导电性能是铜的70%左右,如果选择铝合金导体的话,BLHV-50的约能负荷起70个千瓦,而工程需要负荷90个千瓦,BLHV-50带不动。所以,我们要至少采用BLHV-70平方,BLHV-70大约可以负荷起100个千瓦左右,因此,如果采用铝合金电线的话需要加大一个型号。
BLHV铝合金电线是采用铝合金作为导体研发出来的一种新型电缆,因铜原材料较为缺乏且价格昂贵,所以推出的这种铝合金电缆既可以减少对铜的需求,又使工程造价低的多,所以,铝合金电缆将是未来电线电缆行业发展的一大趋势。(国际电缆商平台)