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为什么挑选铝合金电力电缆-铝合金电缆常识

一个大型的公共建筑中,电气投资约占工程总投资的10%,而电缆在电气投资中,险些占了预算的一半以上。利用低烟无卤铜电缆会使原来已居高不下的电缆本钱大幅度增长。从国度层面上看,国外是一个贫铜国度,铜矿资本存量约2600万吨,精铜矿进口依存度超越70%,高于铁矿石和石油的对外依靠水平,铜价的大幅度上涨形成社会本钱的增长。另一方面,大致量公共建筑的用电量很大,用电品级高,电缆选型的时分常常会呈现多根185mm2240mm2的大电缆,关于高层建筑来讲,在垂直竖井中敷设大截面的电缆难度大。在施工预算定额中,垂直敷设电缆所需的用度是程度敷设电缆的2.6~4倍。因而怎样选用电缆,挑选何种材质的电缆是一个大问题。寻觅一种安全可靠、可替换的产物是业主、承包商和设计人员的配合希望。
在美国、加拿大等发达国家,一种以铝合金为导体、交联聚乙烯绝缘、连锁式铝合金带铠装高压电缆被大量利用,这类金属铠装电缆在北美市场安装运转了快要40年,因为其毗连可靠、重量轻、蜿蜒半径小、安装便利、散热好、节流桥架、节省资本、低烟无卤且与WDZR—YJY比拟价格优势较着而被普遍应用于机场、军事基地、办公室、室第、旅店、超市、院校、体育场馆、病院、产业厂房、数据处理中心、牢狱等场所。
为什么说铝合金电力电缆的优势较着,上面就铝合金电缆的相干特性与优势予以具体引见:


一、导体质料
如今市场上常见电缆导体有铜和铝两种材质。许多人的概念以为铝导体的电阻率比铜导体的电阻率大,则用铝作为电缆的导体在传输历程中能量消耗就应该会比铜质料大。实在,这类概念没有理论依据。由于传输历程中的能量丧失取决于导体电阻而不是电阻率。按照GB/T 3956-2008《电缆的导体》,在20℃时,某一铜导体截面的直流电阻值与对应于一个或两个规格的铝导体直流电阻值相称。也就是说,从传输历程中的能量丧失思索,某一铜导体电力电缆完整能够由对应大两个规格的铝导体电缆所替换,此时铝电缆的载流量是大于铜缆的。
早在60年月,我国就开始实行以铝代铜的国策,铝芯电缆大量使用,从高压输电线到住民入户线,局部接纳铝芯。GB50217《电力工程电缆设计规范》94版的条则注释第3.1.4条中明白阐明明显宜持续采纳以铝代铜的手艺经济政策。但实践使用中,铝线的机器强度差,易于折断,持久利用的铝合金线会脆化,不利于维修。晚期的室第入户铝线截面较小,不能满意用电增加,住民本人新买的铜线间接与铝线拧在一起,在湿润的氛围里会发作电化学腐化,形成打仗电阻变大,一朝一夕发作短路、断路等征象,再加上本来的电线电缆绝缘材料差,熔点低、火警发作的概率增大。按照公安部消防局统计显现,电气线路激发的火警不断比例较高,占火警总数的15%阁下。(电气火警次要三个缘故原由:一、电气设计图纸不满足防火安全要求;二、施工不尊敬图纸,施工人员不按规章操纵;三、电气制造厂家利用了假冒伪劣质料。)
一样的阅历也发作在北美,硬态纯铝线的打仗点处置不到位激发大量的火警、断路等变乱。颠末长达两年的详尽研讨和阐发,发明成绩次要出在导体质料和毗连点处。室第用线的铝导体接纳硬态纯铝(AA1350),其在机械式毗连中,在压力感化下,持久运转后会发作不成规复形变,即所谓的蠕变蠕变发生后,本来的压紧不敷,打仗点的压力减小使得打仗电阻疾速增大,电流流过后形成讨论处过热,假如不定期维修,那么呈现变乱的风险大增。
针对铝电缆在使用历程中呈现的成绩,美国上世纪60年代初就研讨开辟出铝合金导体,并连续开辟出系列铝合金质料,构成了AA8000系列铝合金质料;我公司2005年开端研制这类合金,得到专利技术并经由过程美国UL 认证,我公司开辟的铝合金质料各项性能指标契合AA800系列铝合金质料机能要求。这些铝合金导体质料处理纯铝的浩瀚不敷并具有因为铜导体的一些特性。
上面就这些机能作详细阐发。
1
、电气机能
铝合金与铜比拟,在划一截面等长度的状况下,电导率是铜的61.8%,载流量约为铜的78%。按照电缆截面的规格散布,将铝合金电缆的截面增长1.5倍阁下,载流量与电压降等电气参数与铜相称。正如美国国度电气标准NEC330.14划定:“81012AWG截面(相当于海内8.37mm25.26mm23.332mm2)的实心导体应由AA8000系列电工级铝合金质料制造。绞合型导体从8AWG(相当于海内8.37mm2)到1000kcmil(相当于海内506.7mm2)应由AA8000系列电工级铝合金导体质料制造。
利用大一个或两个规格的铝合金电缆替换铜缆,人们会担忧,加大导体能否过多增长导体外径,因此影响安装毗连。为了处理因增长截面招致导体外径增大的这一成绩,我们接纳先辈的紧压手艺,紧压系数到达0.93,使替换后的铝合金电缆的外径比拟于铜缆只增长10%阁下,因此底子不会影响到安装毗连。
2
、毗连机能
铝合金质料因为参加了铁、镁、稀土等多种元素,大大改良了其毗连机能。尤其是当导体退火时增加的铁元素发生了高抗蠕变性能,即便在长时间过热时,也能包管毗连稳定性
在已往的经历积聚和认知中,铜铝毗连不断是最为枢纽的成绩。铜和铝(或铝合金)假如间接;毗连打仗,有金属材质差别,存在电位差,在湿润的氛围中会发作电化学腐化。在电力系统中,这类腐化会增长打仗电阻,使讨论处发烧,是系统安全运转的隐患。
电化学腐化是以下身分配合感化的成果:
1)、差别的电极电位(>0.5V)、金属间的差别电阻、金属的极化特性。
2)、电解液的电导率、阴阳极外表的打仗面积(电流密度)。
另外,铜和铝(或合金)的膨胀系数差别,假如接纳刚性毗连会形成金属
疲倦,长时间利用后会形成毗连处松懈,也会增长打仗电阻。这是人们遍及担忧的成绩。
铝合金电缆关于终端的处置,次要依托以下几个手腕:
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
锡来处理铜铝过渡成绩曾经普遍的应用于电力行业,被证实是安全可靠的。
第二、接纳特制的过渡垫片,这类垫片介于铜铝之间,有效地避免铜铝打仗带来的腐化成绩。
第三、涂抹抗氧化剂。当用电装备的铜触头没有镀锡,而铝端子也没用镀锡时,能够接纳涂抹抗氧化剂的办法。抗氧化剂介于铜铝之间,能够有效地避免电解质的进入,从而制止了电化学腐化。
接纳以上第一、第三种办法接线时,需求加装碟形垫片来吸取铜/铝膨胀系数差别带来的松懈,用扭力扳手拧紧后,无需对全部毗连体系停止任何维修和二次拧紧。
3
、力学性能
1)极佳拉伸机能:铝合金比拟于纯铝,因为参加了特别身分和特别的加工工艺,极大的提高了抗拉强度,且延长率提高到30%
2)超强的蜿蜒性:铝合金电缆安装时的最小蜿蜒半径大于7倍电缆外径便可,远远优于GB12706电缆安装时的最小蜿蜒半径”——12倍至20倍电缆外径。
3)优良的低反弹机能:铝合金电缆比铜缆反弹机能少40%
4)优良的抗蠕变性能:铝合金导体的特别合金与热处理工艺大大削减了金属在受热和压力下的蠕变偏向,相对纯铝,抗蠕变性能提高300%
4
、抗腐化机能
铝在氛围中很快的天生一层厚度约为2×10-4mm的致密氧化膜。避免内部的金属被进一步腐化。而铜不能天生氧化膜,以是污染物会停止在外表,进一步向里腐化,腐化一段时间后,雨水冲洗,将氧化物都冲走,新的污染物又储蓄积累,从头腐化新的金属,而铜没有氧化膜,招致铜的氧化很快,金属流失许多。
铝合金导体中因为参加了稀土金属,在化学机能方面,进一步提高纯真以铝为导体的金属材料的耐腐化机能,削减了差别金属之间的电位差,由于电位差越大,腐化会越严峻。参加的其他金属元素均是可许可的金属配对,削减因为电位差而惹起的打仗腐化。


二、阻燃机能
如今高层建筑的火警发作时,浓烟是火警中致命的杀手,大量的浓烟吸入人体内会形成灭亡,吸入大批的浓烟可能会招致昏迷,影响逃生,以是国度相干消防部分、修建管理部门明文规定利用低烟无卤阻燃电缆。
我公司消费YJHL8YJHL8Y型(铝合金带连锁铠装电缆)铠装电缆接纳铝合金导体、阻燃硅烷交联聚乙烯绝缘、铝合金带连锁铠装构造(或增长低烟无卤聚烯烃护套),能实现阻燃IA级、耐火IA级,且低烟无卤。具有极佳安全性能和经济效益。


三、安装特性
铝合金带连锁铠装电缆和铜缆比拟,更像是将金属导管和电缆集成了在一起。实践应用时省去了穿管的事情,在电气设计明敷,能够省去桥架,如许给业主方低落造价,给总包方节流工时、收缩工期,给国度节省钢材,削减净化和能源华侈。
因为铝的密度约是铜的1/3,以是在划一载流量下,铝合金电缆比铜缆重量轻一半。关于高层建筑来讲,垂直敷设的难度和工作量大大低落,给施工人员减轻劳动强度,可以收缩工期,节流人工成本,同时也削减因为电缆太重形成的本体潜伏丧失。
铝合金铠装使得电缆的蜿蜒更简单。铠装电缆的蜿蜒半径能够到达7倍的电缆外径。云云之小的蜿蜒半径使得修建内部布线十分便利,转弯灵敏,特别关于一些旧修建革新等工程,原有空间十分狭小的状况下,能很容易的将电力运送到更多房间。而关于PVC护套的铠装外线电缆,能够随便绕开障碍物,较小的蜿蜒半径施工更简单,节流电缆长度。而铝合金铠装长短磁性材料,即便存在三相不平衡电流,也不会发生涡流,能削减线路的消耗。


四、节能环保机能
节能减排是促进经济结构调解,改变增加方法的殊途同归,是建立资本节省型、环境友好型社会的一定挑选。接纳铝合金为导体质料,一样载流量下,电缆的重量只是铜缆的一半,运输、安装历程中的碳排放量削减,YJHL8YJHL8Y型铠装电缆敷设不消桥架、钢管,节省大量的钢材。
另一方面,铝合金的回收率十分高。再生铝是节能、环保型财产,再生铝的综合能耗只是电解铝的5%,而再生铜的综合能耗则是冶炼铜的18%
经由过程以上比照能够看出,铝合金电缆补偿了纯铝的不敷,在电气机能到达铜的基础上,更笨重、更柔韧、更节能、机械性能、安全机能及经济机能远远超越铜缆。外洋使用40年的产物和经历,完整能够复制到我们国度。操纵我国丰硕的铝资本制造铝合金电缆,以满意产业与民用配电的需求,是契合科学开展的需求,是利国利民的功德。


五、质料本钱及安装本钱的比力
在实现一样机能的前提下,铝合金电缆的间接本钱即电缆自己的本钱比铜缆节省约40%,因为铝合金电缆的蜿蜒机能更好和重量更轻,可免得桥架或削减桥架用量,安装成本能节省20%~50%,综上使用铝合金电缆其工程造价总成本可节省50%以上。

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