你对铝合金电缆了解多少？

铝合金电缆

铝合金导体电缆与传统的纯铝导体电缆不同，该产品采用高延伸率铝合金材料，通过在纯铝中添加铜(Cu)、锰(Mn)、镁(Mg)、钛(Ti)、铬(Cr)、锌(Zn)、铁(Fe)和硅(Si)等多种元素，经特殊的绞合和退火等先进工艺，弥补了纯铝电缆的不足，改善了纯铝电缆的物理性能和工艺性能，提高了电缆的导电能力和抗腐蚀、抗蠕变能力，保证电缆即使在长时间过载和过热时的连接稳定性。实现同样的电气性能，铝合金导体电缆直接采购成本比铜电缆低40%～50%，建筑安装施工费用可节约20%以上。该产品也可以说是节能减排的绿色产品。

因其良好的性能，从19世纪60年代末开始在北美得到了广泛的推广和使用，2007年进入中国后在北京、天津、吉林、广东、四川等地得到广泛应用。

铝合金电缆型号及名称

铝合金电缆系列—普通型

注：根据用户要求，可以生产阻燃等级可分为：阻燃A类—ZA，阻燃B类—ZB和阻燃C类—ZC，如ZA-YJLHV22,ZC-YJLHV等。

铝合金电缆系列—连锁铠装型

注：根据用户要求，可以生产阻燃等级可分为：阻燃A类—ZA和阻燃B类—ZB，如ZA-YJLHY8,ZB-YJLHY83等。 

铝合金电缆系列—无卤低烟阻燃型

注：根据用户要求，阻燃等级可分为：阻燃A类—WDZA，阻燃B类—WDZB和阻燃C类—WDZC

铝合金电缆截面选择

根据设计经验，低压动力线因其负荷电流较大，所以一般先按发热条件选择截面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线，因照明对电压要求较高，所以一般先按允许电压损耗来选择截面，然后校验其发热条件和机械强度。而对长距离、大电流及35kV以上的高压线路，则往往先按经济电流密度来选择截面再校验其他条件。按以上经验选择，通常较易满足要求，较少返工。

表2.1 铝合金电缆对应铜电缆规格下的载流量及电压损失对比一览表

铝合金电缆的性能

合金材料的分类

目前的铝合金材料分类如下：

1xxx – 纯铝 (99. 00%含量或更高)

2xxx – 铝-铜合金 宇宙飞船

3xxx - 铝-锰合金 可乐罐体

4xxx - 铝-硅合金 焊接

5xxx - 铝-镁合金 人字梯/薄板

6xxx - 铝-锰-硅合金 机翼/架空线/车架

7xxx - 铝-锌合金 A380/保险杠

8xxx - 铝和其他元素合金 建筑用电力电缆

9xxx - 未定义

合金电缆采用的铝合金型号为8030合金。

合金元素

合金导体与纯铝电缆相比，大幅增加了铜、铁、镁元素。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，可以使导电率回复到纯铝的水平。增加其它元素的具体效用如下：

铜：增加合金在高温时候的电阻稳定性。

铁：增加了抗蠕变性能。

镁：提高导体的抗拉强度。

弯曲性能

根据GB/T12706中对铜缆安装时弯曲半径的规定，铜缆的弯曲半径是10～20倍电缆直径，铝合金电缆的弯曲半径最小为7倍电缆直径，使用铝合金电缆减小了安装布局的空间，减小了安装成本，更易于敷设。

延展性

特殊的工艺加工过程使得合金电缆比纯铝电缆具有更高的屈服强度;延伸率提高到25～30%;回弹量小，无记忆效应。而普通铝电力电缆的导体为1.5%。

耐腐蚀性

在空气中铝合金电缆的耐腐蚀性能优于铜，铜缆的使用寿命按三十年设计，铝合金电缆的使用寿命可以达四十年，这是以在美国应用的事实为根据。

重量轻

相同载流量相同长度的铝合金电缆是铜缆的重量的一半，在大跨度安装中优势明显，可以降低安装成本。

导电性能优异

根据GB/T3956铝合金导体相比于铜导体增加一个或两个规格，达到相同的载流量，即铝合金的截面增加1.5倍达到铜同样的导电效果。虽然截面增大1.5倍，但通过紧压处理，导体外径与铜相比只增加1～8mm，增加的很少。 

拉伸强度高和抗疲劳性能好

铝合金电缆的抗拉强度和抗疲劳性能略逊于铜缆，与铜缆很接近，不会因此影响到电缆的使用。

同铝电缆比较

机械性能

与纯铝相比，铝合金电缆抗拉强度更大、延伸性能更好，延伸性能提高了20倍。

弯折性能

纯铝弯折几次易出现开裂或折断，易引发事故，铝合金经过几十次的弯折后不会出现开裂或折断，消除了以往纯铝安装使用过程中出现事故的隐患，极大地提高了安全性能。

抗蠕变性能

由于合金中加入了铁、铜、镁等元素，经退火处理，使铝合金导体的抗蠕变性能提高了300%，减小了长期机械力作用下出现的蠕变现象，也降低了因蠕变而导致事故的几率。因为蠕变后导致接头松动，接触电阻增大，易引发事故。

电性能

铝合金由于加入稀土及退火处理，导电率超过61.5%IACS，而纯铝的电导率为61%IACS，因而铝合金的导电性能更好。

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元素提高了铝合金表面的致密性，提高了铝合金的耐腐蚀性能，特别是提高了耐电化学腐蚀性能，这就解决纯铝长期在接头处出现的电化学腐蚀的问题。

接头

接头问题一直是困扰铝电缆不能推广的一个原因，如今的接头技术已经很成熟，无论国内还是国外，已不再是影响铝合金电缆推广的障碍，比如国内的架空导线，大部分使用的都是铝绞线，这块的接头技术已经成熟，而国外的铝合金已经应用四十年历史。

高强度铝合金带联锁铠装结构的优势

1、传统的铠装方式为钢带铠装，该铠装有以几点不足：

2、钢带铠装电缆重量重，不易于安装和安装成本高;

3、钢带易腐蚀，即使是镀锌钢带，使用寿命也有限;

4、钢带铠装对电缆的机械保护作用有限，需穿管敷设。

高强度铝合金带连锁铠装相比具有以下优势：

合金电缆某产品，铠装层是5000系列合金，强度高，耐腐蚀性强，非磁性材料，碰撞时不会产生火花，在接近易燃易爆物品时时安全可靠的。自锁式结构能在更小的空间内弯曲。

材料成本及安装成本的比较

在实现同样性能的前提下，铝合金电缆的直接成本即电缆本身的成本比铜缆低20%～30%,由于铝合金电缆的弯曲性能更好和重量更轻，可以免桥架或减少桥架用量，安装成本能节约20%～50%。

应用情况介绍

铝合金电缆在美国、加拿大、墨西哥等国家使用了40年的历史，美国民用及商用建筑90%采用铝合金电缆，国内也已经有上千个工程已经使用，未发生任何问题。

产品的使用范围

适用于35kV及以下的电力电缆(含1kV、10kV和35kV电力电缆)，不可用于控制电缆或计算机仪表电缆，对于导体直接接触高温设备，长期使用温度在600℃以上的不适用，对于10mm2截面以下的导体，如布线，暂时不适用，这是由于针对纯铝纯在的缺陷，标准限制了铝和铝合金使用的最小截面在10mm2以上，但铝合金完全可以用于更小的截面，我们正在请用户试用。

铝合金电缆与铜缆比较具有哪些优势

优势体现在弯曲性能、耐腐蚀性能、低反弹性、重量轻、省桥架、降低综合成本(具体优势可以参照前面内容)。

铝合金电缆不及铜缆的方面

由于导电性能比铜缆稍差，因而导体要比铜缆大1～8mm，这是最主要的缺陷，但这不会影响到使用，因为无论是设备的链接还是电缆的布局，这点尺寸的差异都在允许的范围之内，不会造成使用上的影响的，除非有特殊场合的尺寸要求非常严格，才不适宜用铝合金电缆代替。

连接头问题

这是很多客户关心的问题，为了解决连接头处腐蚀问题，防止导体氧化，我们建议用户采用铜铝过渡端子，并在端子内、配电箱连接处涂抹抗氧化剂，以防止氧化，连接这块的技术已经很成熟，国内以及有数百个项目在使用，这已经不存在问题。

铝合金电缆尺寸的增加会不会导致桥架成本增加的问题

由于用铝合金电缆代替铜缆会增加几个至十几个mm，很多客户担忧会因此增加桥架。答案是肯定不会的，因为电缆桥架的设计时，电缆间有一定的间距，留有一定的余量，这是为了电缆散热的需要，因此使用铝合金电缆即使增加十几个mm也不会导致电缆桥架的增加，实际上是省桥架的，因为相同载流量、相同长度的铝合金电缆只有铜缆重量的一半，因而电缆间的桥架距离更长了，桥架的数量只会减少不会增加;此外，对于少数根数的电缆，可以免去桥架，直接采用电缆夹进行固定。因而安装成本也会大大降低。