铝合金电缆能不能用

电力电缆，为什么不能选择铝合金电缆?     2016-12-05 工控论坛

铝合金电缆在我国应用时间不长但已经有案例表明铝合金电缆应用在城市和厂矿有巨大隐患和风险，下面就两个实际案例及导致铝合金电缆风险事故的八个因素进行探讨。

案例一

某钢厂批量使用铝合金电缆，投产一年时间发生两次大火造成停产半个月，直接经济损失2个亿。

这是火灾后经过维修后的电缆桥架，火灾痕迹依然醒目

案例二

湖南某一城市照明配电系统采用了铝合金电缆，在安装后的一年内，发生了铝合金电缆的强烈腐蚀，导致电缆接头和导体损坏，线路断电。

通过这两个案例可以看到铝合金电缆在中国城市、厂矿的大规模推广已经为城市、厂矿留下了隐患，用户对铝合金电缆的基本性能缺少认识，因而遭受了巨大损失，如果用户提早了解到铝合金电缆在防火可靠性和防腐问题上特性，这样的损失是可以提前避免的。

从铝合金电缆的特性来看，铝合金电缆在防火和防腐方面有天然的缺陷。表现在以下8个方面：

1.耐腐蚀性能，8000系列铝合金不如普铝

GB/T19292.2-2003标准表1注4中说明：铝合金耐腐蚀性差于普铝更差于铜，这是因为铝合金电缆加入了镁、铜、锌、铁元素，因此易于发生局部腐蚀如应力腐蚀断裂、层蚀、晶间腐蚀，而且8000系列铝合金属于易腐蚀配方，铝合金电缆增加了热处理工序，易造成物理状态不均匀，比铝电缆更容易被腐蚀。目前在我国应用的铝合金基本都是8000铝合金系列。

2.耐温性能，铝合金比铜相差大

铜的熔点为1080℃而铝和铝合金的熔点为660℃，所以铜导体是耐火电缆更好的选择。现在一些铝合金电缆厂家宣称可以生产耐火铝合金电缆并且通过了相关国家标准测试，但铝合金电缆与铝电缆此方面没有差别，如果处于火灾中心（ 

以上）即温度高于铝合金和铝电缆熔点时，不论电缆采取何种隔热措施，电缆会在很短的时间内融化，丧失导电功能，因此铝和铝合金不宜用做耐火电缆导体，也不宜在人口密集的城市配电网、楼宇、厂矿中使用。

3.铝合金热膨胀系数远高于铜，AA8030铝合金甚至高于普铝

从表中可以看到，铝的热膨胀系数远远高于铜，铝合金AA1000和AA1350有了一点改善，而AA8030甚至高于铝。热膨胀系数高会导致导体在热胀冷缩后接触不良并且会恶性循环，而电力供应始终有峰谷差，对电缆性能造成了巨大的考验。

4.铝合金没有解决铝氧化问题

铝合金或铝暴露在大气中会迅速形成一种坚硬、粘结力强但易碎，大约10nm厚度的

薄膜，具有较高的电阻率，它的硬度和粘结力使它难以形成导电触点，这是铝和铝合金安装前必须剔除表面氧化层的原因。铜表面也会氧化，但氧化层柔软并且在承受力时容易破碎成为了半导体，形成了金属-金属类接触。

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

在普铝中加入特定的元素，可以改善普铝的蠕变性能，但其提高的程度相对普铝也非常有限，与铜相比尚有巨大差距。而且铝合金电缆是否真正能够改善抗蠕变性能，与每个企业的工艺、技术、质量控制水平密切相关，这种不确定性本身就是风险因素，如果没有成熟工艺严格控制，铝合金电缆改善蠕变性能方面也是无法保证的。

6.铝合金电缆没有解决铝的连接可靠性问题

影响铝的连接可靠性的因素有5个，铝合金仅仅在一个问题上有改善，并没有解决普铝连接问题。

普铝在连接问题上存在5个问题，8000系列铝合金只在蠕变和应力松弛方面有改善，其它方面都没有改进，因此连接问题将依然是影响铝合金品质的重大问题。铝合金也是铝的一种并不是一个新材料，在导体性能方面如果铝的基本性能与铜的差距问题没有解决，铝合金是无法替代铜的。

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

经过加拿大POWERTECH测试，国产铝合金成分控制不稳定，北美铝合金电缆Si含量相差5%以内，而国产铝合金Si含量相差68%，而Si是影响蠕变性能的重要元素。也就是说国产铝合金电缆在抗蠕变性方面也还没有成熟的工艺形成。

8.铝合金电缆接头工艺复杂，容易留隐患

铝合金电缆接头工艺比铜电缆多出三个工艺，氧化层的有效去除和涂覆抗氧化剂是关键，国内施工水平，质量要求参差不齐，留有隐患。而且由于国内没有严格法律责任赔偿体系，最终损失后果实践中基本还是用户自己承担。

除了上述因素，铝合金电缆还有截流量没有统一标准、接头端子不过关、电容电流增大、铝合金电缆铺设间距因截面加大变窄或不足以支撑、电缆截面增大导致施工困难、电缆沟＃空间是否配套、维护和风险成本急剧升高、全生命周期成本升高、设计师无标准可遵循等一系列专业问题，如处理不当或被故意忽略任何其中一项都足矣让用户遭受惨重的、无法拟补的损失和事故。

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铝电缆线规格型号一览表：BLV、YJLV、YJLV22、VLV、VLV22。

YJV-3*185+2*95，型号+几乘几这种格式表示第一个几指的电缆芯数，第二个几指的是单芯的截面积；表示有3芯截面185平方和2芯截面95平方毫米组成的一根YJV电缆线。

铝芯用字母l表示。比如单芯电线：铜芯的型号是bv，铝芯的型号为blv，多芯电线铜芯的型号为bvv，铝芯的型号为blvv。铜芯电力电缆型号有vv，yjv，铝芯电力电缆型号有vlv，yjlv，等等。

铝合金电力电缆

是以AA8030 系列铝合金材料为导体，采用特殊辊压成型型线绞合生产工艺和退火处理等先进技术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，虽然没有提高了电缆的导电性能，但弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等却大大提高，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-8030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、蠕变等问题。

国家标准出台前常用型号，全称：交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铝合金电力电缆；相同表示铝合金型号如YJHLV、YJGLHV、YJXLHV、YJLHBV、YJLHV等。

二、ZA-AC90

高柔韧性的自锁型铝铠装，90℃交联聚乙烯绝缘单芯或多芯低烟无卤阻燃A级电缆，附一根等电位联结裸导线(可选)；全称：交联聚乙烯绝缘铝合金带联锁铠装铝合金电力电缆。相同表示的铝合金电缆型号如YJHLV8、YJGLHV6、YJXLHVK、YJLHBV9、YJLHV6、YJLHV9、YJLHV60等。

三、ZB-ACWU90

是一种灵活的自锁铝铠装合金电缆，外部包覆PVC护套，可设计应用在直埋，危险和有腐蚀性的安装环境下。所有的导体是STABILOY铝合金（AA8000系列）以及XHHW-2型材料绝缘，护套材料为硬度非常高的铝合金材料。可替代（WDZA）YJY/YJV/VV。相同表示的铝合金电缆型号如YJHLV82、YJGLHV62、YJXLHVK2、YJLHBV92、YJLHV62、YJLHV92。

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61.5%，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。

国内现有的AA8000系列 铝合金电缆主要是中国，美国，加拿大的技术。

铝合金电力电缆分两个系列AA8000和AA6000系列两种，AA8000系列的合金电缆能用在民用建筑、大型商场、厂房建设、学校、道路等方面，AA8000系列合金电力电缆的使用范围跟铜电缆是一样的，因为AA8000系列电阻低、导电率高、不会发热，不会影响大功率家电和大功率机械设备的使用。AA6000系列合金电缆电阻比较高只能使用在架空线上面，架空线的作用只是起到输送电流作用，电流稳定，不用愁导体发热类的问题。

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关于扩大铝合金电缆在电力行业应用的建议

2014年7月15号，国家电网公司下发文件，对十二届全国人大二次会议第9287号建议即《关于扩大铝合金电缆在电力行业应用的建议》进行了答复。答复中首先强调了“以铝代铜”具有重要的战略意义，为进一步推动铝合金电缆在电力系统的应用，已将其纳入国家电网公司2014版新技术目录。

　我国铜铝资源相对不平衡，铜资源严重缺乏，对外依存度高达75%，而铝资源相对丰富，且国内电解铝产能严重过剩。电线电缆行业占我国铜消费总量的50%以上，因此从国家资源战略的角度出发，扩大电线电缆产品中铝材的应用，可以相对节约铜资源，维护国家资源安全的意义重大。

目前国家电网公司已经应用过10KV、1KV等电压等级的铝合金电缆，未来将继续关注10-35KV铝合金电缆的技术发展，特别是国内35KV以下铝合金电缆国标的颁布实施，开展相关应用。目前国内市场中铜电缆占比超过97%，因此未来一旦国网展开大规模应用，铝合金电缆市场空间广阔。

　近年来，铝及铝合金电缆技术的迅速发展，产品抗腐蚀性、弯曲性方面都有了提高，在输送同等容量的情况下，综合成本可比铜电缆节约20%以上。但目前铝合金电缆存在诸多问题，制约了其应用推广：1）产品及检测标准不完善；2）10KV以上产品缺乏应用经验；3）核心材料配方及制作工艺掌握在少数企业手中。在铝合金电缆产品中加入稀土，可以大大提高其综合性能，可以助其凭借性价比取代铜电缆。此外，稀土是我国优势资源，储量丰富，可以充分保证下游应用的资源安全。因此，稀土铝合金、稀土高铁铝合金等产品将成为未来中国铝合金电缆的突破方向。

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河北欣意电缆有限公司

稀土高铁铝合金电力电缆，一场有色金属的材料革命。

河北欣意稀土高铁铝合金电力电缆项目简介

一

2012年3月，河北欣意电缆有限公司在石家庄高新技术产业开发区成立。注册资本壹亿元人民币。

河北欣意的主要产品，是拥有完全自主知识产权的欣意牌稀土高铁铝合金电力电缆。

二

河北欣意稀土高铁铝合金电力电缆项目位于石家庄高新技术产业开发区，是石家庄市政府重大招商引资项目，也是安徽欣意迄今投资最大的产业基地。

本项目总占地2000亩，分三期建设。一期工程总投资25亿元，用地700亩。其中600亩用于生产厂房及相关附属设施建设，100亩用于办公和研发。一期工程的设计产能为每年100亿元。二期、三期工程用地1300亩，用于扩大再生产和研发基地、院士工作站建设。项目全部建成后将形成每年1000亿元产值的生产能力。届时，石家庄将成为我国北方最大的以铝代铜电缆研发、生产基地，并将形成“以铝代铜”高端产业群。

三

电缆被喻为国民经济的“血管”和“神经”。我国电缆年产值已突破一万亿，成为电工电器行业中仅次于汽车整车制造业的第二产业，其中97%的电缆是铜芯电缆，用铜量约占全国用铜量的50%。而铜作为我国仅次于石油的第二大战略物资，近年来消费量高速递增，目前进口依存度高达60%。据中国有色金属工业协会统计，截至2009年，中国铜矿资源的储量约3000万吨，约占世界总储量的5％。目前，国内每年铜用量约700万吨，如不进口，我国的铜资源仅可使用几年时间。因此，如何寻求战略物资替代，解决铜原料安全和可持续供应，已经成为涉及国家发展与安全的重大战略课题。

在上述背景下，安徽欣意电缆有限公司经过多年消化吸收国内外先进技术工艺，研制成功了具有完全自主知识产权的稀土高铁铝合金电力电缆，实现了中国电缆行业的“以铝代铜”，被称之为一场有色金属的材料革命。

欣意电缆公司已真正掌握稀土高铁铝合金电力电缆的核心技术，拥有行业科技制高点，牢牢把握住了发展战略主动权。在国内大力推广稀土高铁铝合金电力电缆，有助于实现中国电缆产业结构优化和全面升级，加速企业参与国际化分工进程，扩大出口创汇，促进民族品牌做大做强，为实现由“中国制造”向“中国创造”的转变做出更大的贡献。

四

西方国家以铝合金电缆代替铜电缆已有四十年历史，产品普及率超过80%。ALCAN、SOUTHWIRE、NEXANS三家铝合金电缆国际巨头长期垄断着市场和技术。欣意牌稀土高铁铝合金电力电缆的问世打破了这种垄断，安徽欣意由此成为全世界四大铝合金电力电缆专业制造商中惟一的中资企业。欣意公司已向美国、日本等二十多个国家申请了产权保护。

与国外同类产品相比，欣意牌稀土高铁铝合金电力电缆的性价比更具竞争力。产品连续七年出口美国二十三个州，无一例质量事故。目前，欣意公司已申报80余项专利，并分别通过了美国UL、加拿大CUL、澳大利亚SAI GLOBAL、马来西亚SIRIM认证。

欣意牌稀土高铁铝合金电力电缆可广泛应用于电力、汽车、交通、矿产、船舶、化工、军事等领域，在复杂恶劣的工程环境下使用，其优势更为明显。产品2009年进入中国国内市场，已成功应用到上千个工程项目，获得了国家住房和城乡建设部、国家消防总局、国家电网、南方电网、中国铁路、中国石化、大唐集团等权威认证和推广使用。欣意公司主导编制的产品国家标准即将颁行。

五

稀土高铁铝合金电力电缆是在铝中增加铁、稀土等元素，经过退火处理后形成的合金材料制成的电力电缆，属于先进的、成熟的技术。

与铜电缆相比较，欣意牌稀土高铁铝合金电力电缆在资源、环保、安全、性能、价格等方面均具有明显优势。

（一）资源优势。我国是一个铝矿资源和稀土资源储量丰富的国家，其中铝矿探明储量为30亿吨，占世界总量的12％。由于普通铝芯电缆的机械性能和抗腐蚀性能较差，所以铝芯电缆占中国电缆总量仅为3％。作为宝贵的战略性矿产资源，中国稀土初级产品产量和供应量近年来占到世界市场90％以上的份额。在现有的产业格局下，中国依然只是在充当廉价原材料供应商，稀土高利润的应用环节是中国所欠缺的。稀土高铁铝合金电力电缆应运而生，极具资源优势。

（二）节能，节材，环保。铝的熔点660℃，远低于铜的1083.4℃。铝及其合金材料的工艺冶炼环节大大降低了煤、电等高耗能资源用量，减少了温室气体排放，十分有利于社会经济与生态环境的和谐发展。

（三）高科技专利材料降低了火灾风险。据统计，我国每年发生的火灾百分之十五以上是由电缆短路引发的。欣意公司采用自主研制的阻燃硅烷交联聚乙烯材料，加上其独特的自锁型铠装结构，当电缆外火温度达到近千度时，可实现不延燃、不滴落，低烟无卤，从而大大降低了火灾风险和人身安全隐患，被称为“救命技术”。

（四）各项性能指标优越。稀土高铁铝合金电力电缆采用三十多项专利技术，通过添加微量稀土元素、铁元素以及特殊的工艺处理，使产品在导电性、柔韧性、延伸性、抗蠕变性、抗腐蚀性等方面均优于铜电缆。

——欣意公司自主研制的硅烷交联聚乙烯电缆绝缘材料具有良好的抗氧化、耐腐蚀性。根据美国材料学会公布的数据，欣意公司产品的使用寿命高出铜电缆十年以上。

——导体的柔韧性比铜电缆提高了30%；抗蠕变性比铜电缆小40%；延伸性比铜电缆提高了50%。

——外层采用先进的金属连锁铠装技术，具有优异的抗压、抗冲击、抗弯曲、防虫鼠咬等特性。

——为弥补铝合金导电性比铜弱的不足，欣意公司采取增大导体截面和线芯紧压技术，满足或者优于铜的载流量、电阻及电压损失。成品外径略高于铜电缆，但不会增加工程造价。

（五）巨大的价格优势。铝合金电缆的主材是铝。铝的价格、比重远远低于铜，加上施工时可免去桥架安装，用工少，综合成本比铜电缆可降低30%以上。在我国城镇建设和城乡电网改造中，使用这种新型电缆可帮政府和企业节省大量投资成本，对创建节约型、可持续发展型社会产生不可估量的影响。

任超: 13308239997

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现在铝合金电缆国家电网已签发文件推广应用，更配合GB/T 29920铝合金杆国家标准的实施，将会规范铝合金电缆鱼龙混杂的市场，让有实力、有责任、负有正能量的厂家得到尊重，核心的科技、优实的先进配方，将会领导铝合金电缆在环保、节能的方向上发展。

有帮助，可采纳。有疑问，可追问。