铝合金电缆的发展现状

1968年，美国南方电缆公司发明了铝合金电缆，铝合金电缆在美国和加拿大等地区已经有40多年的应用历史，是先进的、成熟的产品。

铝合金电缆在美国和加拿大地区广泛应用于机场、军事基地、办公室、住宅、酒店、超市、院校、体育场、医院、工业厂房等场所，由于铝合金电缆特有的性能特点，在几十年的应用过程中，得到了北美地区建筑设计师和电气设计师在安全性能和便捷敷设方面的一致肯定和推荐，铝合金带连锁铠装电缆作为一种新型的、安全可靠的电缆在很多应用领域代替了铜电缆。这种电缆的性能和延伸性能非常好，且非常安全。除此之外它还易于安装，安装这种电缆的简单程度超过其他任何电缆，很多美国电气工程师都希望铝合金电力电缆能够应用于建筑项目中去。事实上，在美国90%的民用及商业建筑才用的都是铝合金电力电缆作为电力传输。

电缆行业的朋友们都知道，铜芯电缆在电缆市场占据了绝对优势。铜芯电缆的优点自然不用多少，但是，痛的价格也不容忽视，这造成了生产成本的增加。而且也不好施工。所以，近年来大家把目光转向了铝合金材料。铝合金电缆异军突起，受到市场的青睐，传统的铜芯电缆用户可能会产生疑问，铝合金电缆能取代铝芯电缆吗?和传统的铜芯电缆相比，铝合金电缆究竟有哪些突出的优势呢?

1、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。

2、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。

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、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。铝能承受恶劣环境的特点使其被广泛应用于托盘内电缆的导体，以及许多工业元件和容器。腐蚀的产生通常与不同的金属在潮湿环境中的连接有关，可使用相应的保护措施来防止腐蚀的发生，比如使用润滑油、抗氧化剂和保护涂层。碱性土壤和某些类型的酸性土壤环境对铝有较大的腐蚀性，所以直埋敷设的铝导体应使用绝缘层或模压护套防止腐蚀。在含硫的环境中，例如铁路隧道和其它类似地方，铝合金的抗腐蚀性能大大优于铜。

5、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。

6、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。

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、紧压特性

单从体积电导率方面考虑，铝合金不及铜，但我们开发的导体不仅从材料性能方面作出了改进，而且在工艺方面也取得大的突破，我们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%。

9、铠装特性

国内常用的铠装电缆，大多采用钢带铠装，安全级别低，在受到外界破坏力时，其抵御能力差，容易导致击穿，且重量重，安装成本相当高，加之耐腐蚀性能差，使用寿命不长。而我们根据美国标准开发的金属连锁铠装电缆，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。同时铠装结构使电缆与外界隔离，即使在火灾时，铠装层提高了电缆的阻燃耐火级别，降低了火灾的危险系数。铝合金带铠装结构相对于钢带铠装，其重量轻，敷设便利，可免桥架安装，能减少20%~40%的安装费用。根据使用场所的不同可以选择不同的外护套层，使铠装电缆的用途更加广泛。

以上列举了铝合金电缆的种种优势，据调查得知国外目前铝合金电缆的使用率也达到了90%。不过，最终的价值量还是由市场决定的。铝合金电缆在国内的发展前景还是很广阔的。

铝合金电缆慢慢步入国内市场起原因在于，铜金属的资源紧缺，铜价的不断上涨。这铝合金材料从韧性，抗拉强度，重量，都比铜处于优势，而且在同等载流量的情况下，铝合金的横切面只比铜大1.1——1.2倍。价格也比铜价格低。

铝合金电缆——低压配电新选择 铝合金的电导率与纯铝相同。一般的，铝芯截面是铜芯截面的1.5倍时,能达到同样的导电性能,扩大铝合金截面可以达到与铜缆相同或相当的电气性能.实现同样的电气性能的前提下，铝合金电缆比铜电缆价格大约低10%以上。（铜价正在不断的上涨）铝合金电缆的重量仅为铜缆的一半，使用铝合金电缆可以降低施工单位的安装成本。 国内铜矿资源基本接近枯竭，或是开采成本过高，目前80%铜耗量依赖进口、加之现在国际上铜价高涨，在质量有所保证的基础上使用资源丰富，价格较低的铝合金电缆，顺应了国内建设资源节约型社会的大趋势。

铝电缆目前在国内发展非常迅速，但电缆宝藏很少谈论关于铝合金电缆选择的相关文章，这次谈到铝合金电缆的绝缘类型和保护层类型选择原则。后续电缆宝藏整理铝合金电缆的电压等级、电缆芯数、截面选择、用铝合金代替铜的选择标准。在使用电压、工作电流、特性和环境条件下，电缆绝缘特性不能小于一般预期使用寿命。要根据运营可靠性、施工和维护的简便性、允许最高工作温度和费用的综合经济性等来选择。要满足防火场所的要求，有助于安全。如果明确需要环境保护和协调，应选择环保的电缆绝缘类型。推荐交叉聚乙烯绝缘类型，6kV重要性电路或6kV以上的交叉聚乙烯电缆应使用内部、外部反转性和绝缘层三层气动工艺特征形式。

电缆保护层选择的一般原则：AC系统单核电缆，电缆内外力需要加强时，应使用非磁性金属机甲层，不得在没有非磁性有效处理的情况下使用钢机甲。推荐潮湿、化学腐蚀环境或容易渗水的电缆、金属层、强化层、手套上的聚乙烯外部保护层。在人员密集的公共设施和具有低毒性阻燃防火要求的场所，可以选择聚烯烃等不含卤素的外部保护层，不能使用聚氯乙烯外部保护层。-15以下的低温环境、药用化学液体浸泡场所、具有低毒困难性要求的电缆挤压外部保护层，除了使用聚乙烯外，还可以选择聚氯乙烯外部保护层。铝合金电缆使用铝合金带传动装置安装在建筑物中，可以代替托盘，提高电缆的弯曲和压缩性能。如果在室外潮湿的地方使用，就要编织护套。

电缆受到很大压力或有机械损伤的危险时，必须有加强层或金属带甲。在流动的沙层、回填地带等可能发生位移的土壤中，电缆必须有铁丝手套。白蚁对地区造成严重伤害的挤压电缆应使用硬度较高的外部保护层，可以在一般外部保护层上编织硬度较高的薄外部保护层，其材料可以使用尼龙或特殊聚烯烃共聚物等，也可以使用金属外壳或钢盔甲。地下水位高的地区应使用聚乙烯护套层。除上述情况外，可以选择没有手套的外部保护层。

选择电缆保护层相关规定时，在空气中固定放置1)小断面挤压绝缘电缆直接敷设在臂架上时，必须有钢带手套。在地下乘客、商业设施等安全要求高、老鼠受害严重的场所，塑料绝缘电缆上必须有金属袋或钢带手套。电缆处于高落差的受力条件时，多芯电缆应具有钢丝甲，AC单核电缆应具有非磁性钢丝甲。虽然安装在托盘等支撑密集的电缆上，但不包括手套。明确需要环境保护和协调时，不要使用聚氯乙烯以外的保护层。如果在建筑物内附设，则可以用铝合金皮带联动手套代替托盘。

铝合金电缆与铝芯电缆的性能有一定差异，纯铝的耐腐蚀性能比铜好，但铝合金的耐腐蚀性能比纯铝更优。下面装一网从耐腐蚀性能、机械性能、导电能力、抗蠕变性能等四个方面进行分析。

一、耐腐蚀性能

纯铝的耐腐蚀性能比铜好，但铝合金的耐腐蚀性能比纯铝更优，因为铝合金中加入的稀土等化学元素可以增加铝合金的耐腐蚀性能，特别是耐电化学腐蚀性能，解决了纯铝长期在接头处出现的电化学腐蚀的问题。

二、机械性能

第一，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。

第二，弯曲性能。铝芯电缆的弯曲性能很差，弯曲很容易发生断裂，铝合金电力电缆的弯曲半径为7倍电缆外径，远远优于GB/T12706的“电缆安装时的最小弯曲半径”中规定的10倍-20倍电缆外径。

第三，柔韧性能。纯铝电缆只要几次一定角度的扭转，导体就会出现开裂或折断，易引发事故，而铝合金电力电缆能够经受几十次的弯折，消除了以往纯铝电缆安装使用过程中出现事故的隐患，极大地提高了安全可靠性能。

三、导电能力

铝合金导体是在纯铝中添加稀土、镁、铜、铁等元素，经过合金工艺形成的新兴导体材料。众所周知，在铝中加入其它多种合金元素后，导电性能会下降，而通过工艺控制，可以使导电率恢复到接近纯铝的水准，使其与纯铝具有相近的载流量。

四、抗蠕变性能

铝合金电缆慢慢步入国内市场起原因在于，铜金属的资源紧缺，铜价的不断上涨。这铝合金材料从韧性，

抗拉强度，重量，都比铜处于优势，而且在同等载流量的情况下，铝合金的横切面只比铜大1.1——1.2倍。价格也比铜价格低。

铜芯电缆与铝合金电缆的优缺点比较：

1. 铜芯电缆电阻率低：铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1.68倍。

2. 铜芯电缆延展性好：

3. 铜芯电缆强度高：常温下的允许应力，铜可达到20，铝为15.6kgt/mm2。

4. 铜芯电缆抗疲劳：铝材反复折弯易断裂，铜则不易。

5. 铜芯电缆稳定性好，耐腐蚀：铜芯抗氧化，耐腐蚀，而铝芯容易受氧化和腐蚀。

铜芯电缆的优势：

1. 铜芯电缆载流量大：由于电阻率低，同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量(能够通过的最大电流)高30%左右

2. 铜芯电缆电压损失低：由于铜芯电缆的电阻率低，在同截面流过相同电流的情况下。

铜芯电缆的电压降小。因此，同样的输电距离，能保证较高的电压品质或者说，在允许的电压降条件下，铜芯电缆输电能达到较远的距离，即供电覆盖面积大，有利于网路的规划，减少供电点的设置数量。

3. 铜芯电缆发热温度低：在同样的电流下，同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多，使得运行更安全。

4. 铜芯电缆能耗低：由于铜的电阻率低，相比铝电缆而言，铜电缆的电能损耗低，

5. 铜芯电缆抗氧化，耐腐蚀：铜芯电缆的连接头性能稳定，不会由于氧化而发生事故。

铝芯电缆的接头不稳定时常会由于氧化使接触电阻增大，发热而发生事故。因此，事故率比铜芯电缆大得多。 6. 铜芯电缆施工方便：由于铜芯柔性好，

允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易由于铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂，所以接线方便又由于铜芯的机械强度高，能承受较大的机械拉力，

装一网铝合金电缆与铝芯电缆的性能比较，您觉得哪个更好呢?