铝合金导体和铜铝导体的性能对比

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1、铝合金导体和铜、铝导体的对比摘要：随着科技的发展，社会的需要，铝合金导体具有的良好的导电性能和优异的机械性能，在低压电力电缆中的应用中广泛代替铜导体。关键词：铝合金导体，铜导体，铝导体，低压电力电缆，铜、铝资源1引　言人类对铜的使用历史这可以追溯到10，000年以前。在伊拉克的北部曾经出土一件8700年前的文物——铜耳杯，中国在4000多年前的夏禹时代就有了青铜器。铜作为导体的应用在18世纪末随着电的发现和应用已经走过了200多年的历史。铝做为一种年轻的金属，在19世纪中期，它被称作“银色的金子”，比黄金还珍贵，直到1886年由美国科学家霍

2、尔独立研究出电解铝法，才开始能够后工业化生产。铝用作导体从1896年开始，英国人科利在博尔顿架设了世界上第一根架空铝绞线。1910年美国铝业协会胡普斯发明了钢芯铝绞线，架设于尼亚加拉大瀑布上空。此后，架空高压输电线逐步被钢芯铝绞线取代。另外，欧美工业发达国家於1910年开始使用铝导体替代铜导体作为配电线。现在，全世界生产的铝约14%用作电工材料，世界上在电线中，使用铝比例最高的是美国，达到35%左右。我国电工部门的用铝量约占全国铝消耗总量的三分之一，主要用于高压输电，而配电使用铝导体的比例低于5%。使用铜或者是铝做为导体受历史、国情、资源状

3、况等等因素的影响。上世纪五十年代，铜价高速攀升，世界电线电缆行业提出以铝代铜，要达到同样的电气性能，铝导体的截面积需要比铜导体大两个等级或者增大50%。上世纪六、七十年代，同样原因提出以铝代铜。2005年迄今再次提出以铝代铜，随着科技的进步，这次的以铝代铜主要是以铝合金代铜。以铝代铜的前景如何呢？我们需要对铝合金、铜和铝的性能有更多的了解。2铜铝的对比2.1铝与铜的性能比较（20℃）注：数据来源于《铝合金及其加工手册》第二版2.2铜铝导体在电力电缆中的应用从电缆生产标准来说，所有电力电缆制造遵从GB12706.1-2008«额定电压lkV(

4、Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件:第1部分:额定电压1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)电缆»，其中电缆的导体按照GB/T3956-2008生产。GB/T3956-2008<电缆的导体>中有明确的规定，可以采用第1种或第2种镀金属层或不镀金属层退火铜导体、铝或铝合金导体。注：数据来源于《铝合金及其加工手册》第二版2.3铝导体在电力电缆应用中的问题六、七十年代，全球铜价高速攀升，由于政治因素，铜材作为战略物资受到贸易管制，国内大量采用铝作为输电电缆的主要导体材料，“以铝代铜”成为电气行

5、业普遍遵循的技术政策，选用铜导体电缆需要报告申请。所以民用建筑的干线，支线都采用纯铝线缆。纯铝导体（AA1350）的缺点主要体现在如下几个方面：（1）机械强度差，容易折断，（2）易蠕变，需要经常紧固螺丝（3）容易过载发热，存在安全隐患（4）没有很好的解决铜铝过渡连接问题这些问题不仅仅是国内面临的问题，世界电缆行业也面临同样的问题。随着国际形势的好转，中国改革开放的实施，我们能够方便的从国外大量进口铜资源，而且铜铝之间的价差不大，以铝代铜在国内逐步淡化；与此同时，国外积极研发新的铝合金导体，解决合金导体和端子的连接问题，最终美国以及欧洲在配电

6、线路上大量应用铝合金导体。在美国国家电气规范[5]NEC330.14规定：“8，10，12AWG截面（相当于国内8.37mm2,5.26mm2,3.332mm2）的实心导体应由AA8000系列电工级铝合金材料制造。绞合型导体从8AWG（相当于国内8.37mm2）到1000kcmil（相当于国内506.7mm2）标识为TypeRHH,RHW,XHHW,THW,THHW,THWN,THHN,service-entranceTypeSEStyleUandSEStyleR应由AA-8000系列电工级铝合金导体材料制造。”3.铝合金导体3.1铝合金导

7、体的发展用作导体的铝合金在六、七十年代由于铜价的高速攀升迎来飞速的发展。在国际铝行业协会的铝合金牌号中，用作导体的铝合金主要有AA1000系列即纯铝，AA6000系列导体，和AA8000系列导体。AA1000系列导体主要用在高压架空线；AA6000Al-Mg-Si（铝镁硅合金）系列导体主要用在高压架空线和铝母排；这两类导体都是以硬态导体存在，接头的连接以焊接为主。AA8000Al-Mg-Cu-Fe（铝镁铜铁合金）系列是真正用在配电线路上的软质铝合金。AA8000系列铝合金在六、七十年代获得一系列专利。铝合金合金名称美国专利权号ANSI-H3

8、5.1801780308076813081768177UNSA98017A98030A98076A98130A98176A98177……37113393697260……RE284