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電力電纜為什么不能選擇鋁合金電纜

鋁合金電纜在我國應用時(shí)間不長(cháng)但已經(jīng)有案例表明鋁合金電纜應用在城市和廠(chǎng)礦有巨大隱患和風(fēng)險，下面就兩個(gè)實(shí)際案例及導致鋁合金電纜風(fēng)險事故的八個(gè)因素進(jìn)行探討。

　　案例一

　　某鋼廠(chǎng)批量使用鋁合金電纜，投產(chǎn)一年時(shí)間發(fā)生兩次大火造成停產(chǎn)半個(gè)月，直接經(jīng)濟損失2個(gè)億。

　　

　　這是火災后經(jīng)過(guò)維修后的電纜橋架，火災痕跡依然醒目

　　案例二

　　湖南某一城市照明配電系統采用了鋁合金電纜，在安裝后的一年內，發(fā)生了鋁合金電纜的強烈腐蝕，導致電纜接頭和導體損壞，線(xiàn)路斷電。

　　

　　通過(guò)這兩個(gè)案例可以看到鋁合金電纜在中國城市、廠(chǎng)礦的大規模推廣已經(jīng)為城市、廠(chǎng)礦留下了隱患，用戶(hù)對鋁合金電纜的基本性能缺少認識，因而遭受了巨大損失，如果用戶(hù)提早了解到鋁合金電纜在防火可靠性和防腐問(wèn)題上特性，這樣的損失是可以提前避免的。

　　從鋁合金電纜的特性來(lái)看，鋁合金電纜在防火和防腐方面有天然的缺陷。表現在以下8個(gè)方面：

　　1.耐腐蝕性能，8000系列鋁合金不如普鋁

　　GB/T19292.2-2003標準表1注4中說(shuō)明：鋁合金耐腐蝕性差于普鋁更差于銅，這是因為鋁合金電纜加入了鎂、銅、鋅、鐵元素，因此易于發(fā)生局部腐蝕如應力腐蝕斷裂、層蝕、晶間腐蝕，而且8000系列鋁合金屬于易腐蝕配方，鋁合金電纜增加了熱處理工序，易造成物理狀態(tài)不均勻，比鋁電纜更容易被腐蝕。目前在我國應用的鋁合金基本都是8000鋁合金系列。

　　2.耐溫性能，鋁合金比銅相差大

　　銅的熔點(diǎn)為1080℃而鋁和鋁合金的熔點(diǎn)為660℃，所以銅導體是耐火電纜更好的選擇。現在一些鋁合金電纜廠(chǎng)家宣稱(chēng)可以生產(chǎn)耐火鋁合金電纜并且通過(guò)了相關(guān)國家標準測試，但鋁合金電纜與鋁電纜此方面沒(méi)有差別，如果處于火災中心（ 以上）即溫度高于鋁合金和鋁電纜熔點(diǎn)時(shí)，不論電纜采取何種隔熱措施，電纜會(huì )在很短的時(shí)間內融化，喪失導電功能，因此鋁和鋁合金不宜用做耐火電纜導體，也不宜在人口密集的城市配電網(wǎng)、樓宇、廠(chǎng)礦中使用。

　　3.鋁合金熱膨脹系數遠高于銅，AA8030鋁合金甚至高于普鋁

　　10X6/℃

　　銅

　　鋁

　　鋁合金AA1000

　　鋁合金AA1350

　　鋁合金AA8030

　　0-100℃時(shí)

　　17.0

　　23.5

　　21.9-25.5

　　21.8-25.5

　　23.6

　　從表中可以看到，鋁的熱膨脹系數遠遠高于銅，鋁合金AA1000和AA1350有了一點(diǎn)改善，而AA8030甚至高于鋁。熱膨脹系數高會(huì )導致導體在熱脹冷縮后接觸不良并且會(huì )惡性循環(huán)，而電力供應始終有峰谷差，對電纜性能造成了巨大的考驗。

　　4.鋁合金沒(méi)有解決鋁氧化問(wèn)題

　　鋁合金或鋁暴露在大氣中會(huì )迅速形成一種堅硬、粘結力強但易碎，大約10nm厚度的 薄膜，具有較高的電阻率，它的硬度和粘結力使它難以形成導電觸點(diǎn)，這是鋁和鋁合金安裝前必須剔除表面氧化層的原因。銅表面也會(huì )氧化，但氧化層柔軟并且在承受力時(shí)容易破碎成為了半導體，形成了金屬-金屬類(lèi)接觸。

　　5.鋁合金電纜在應力松弛和抗蠕變性方面有改善但遠不及銅

　　在普鋁中加入特定的元素，可以改善普鋁的蠕變性能，但其提高的程度相對普鋁也非常有限，與銅相比尚有巨大差距。而且鋁合金電纜是否真正能夠改善抗蠕變性能，與每個(gè)企業(yè)的工藝、技術(shù)、質(zhì)量控制水平密切相關(guān)，這種不確定性本身就是風(fēng)險因素，如果沒(méi)有成熟工藝嚴格控制，鋁合金電纜改善蠕變性能方面也是無(wú)法保證的。

　　6.鋁合金電纜沒(méi)有解決鋁的連接可靠性問(wèn)題

　　影響鋁的連接可靠性的因素有5個(gè)，鋁合金僅僅在一個(gè)問(wèn)題上有改善，并沒(méi)有解決普鋁連接問(wèn)題。

　　普鋁在連接問(wèn)題上存在5個(gè)問(wèn)題，8000系列鋁合金只在蠕變和應力松弛方面有改善，其它方面都沒(méi)有改進(jìn)，因此連接問(wèn)題將依然是影響鋁合金品質(zhì)的重大問(wèn)題。鋁合金也是鋁的一種并不是一個(gè)新材料，在導體性能方面如果鋁的基本性能與銅的差距問(wèn)題沒(méi)有解決，鋁合金是無(wú)法替代銅的。

　　7. 國產(chǎn)鋁合金質(zhì)量控制不一致（合金成分）導致抗蠕變性能差

　　經(jīng)過(guò)加拿大POWERTECH測試，國產(chǎn)鋁合金成分控制不穩定，北美鋁合金電纜Si含量相差5%以?xún)龋�而國產(chǎn)鋁合金Si含量相差68%，而Si是影響蠕變性能的重要元素。也就是說(shuō)國產(chǎn)鋁合金電纜在抗蠕變性方面也還沒(méi)有成熟的工藝形成。

　　8.鋁合金電纜接頭工藝復雜，容易留隱患

　　鋁合金電纜接頭工藝比銅電纜多出三個(gè)工藝，氧化層的有效去除和涂覆抗氧化劑是關(guān)鍵，國內施工水平，質(zhì)量要求參差不齊，留有隱患。而且由于國內沒(méi)有嚴格法律責任賠償體系，最終損失后果實(shí)踐中基本還是用戶(hù)自己承擔。

　　除了上述因素，鋁合金電纜還有截流量沒(méi)有統一標準、接頭端子不過(guò)關(guān)、電容電流增大、鋁合金電纜鋪設間距因截面加大變窄或不足以支撐、電纜截面增大導致施工困難、電纜溝＃空間是否配套、維護和風(fēng)險成本急劇升高、全生命周期成本升高、設計師無(wú)標準可遵循等一系列專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，如處理不當或被故意忽略任何其中一項都足矣讓用戶(hù)遭受慘重的、無(wú)法擬補的損失和事故。

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