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      鋁合金電纜

      鋁合金導體電纜與傳統的純鋁導體電纜不同,該產品采用高延伸率鋁合金材料,通過在純鋁中添加銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鐵(Fe)和硅(Si)等多種元素,經特殊的絞合和退火等先進工藝,彌補了純鋁電纜的不足,改善了純鋁電纜的物理性能和工藝性能,提高了電纜的導電能力和抗腐蝕、抗蠕變能力,保證電纜即使在長時間過載和過熱時的連接穩定性。
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      產品描述

      鋁合金導體電纜與傳統的純鋁導體電纜不同,該產品采用高延伸率鋁合金材料,通過在純鋁中添加銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鐵(Fe)和硅(Si)等多種元素,經特殊的絞合和退火等先進工藝,彌補了純鋁電纜的不足,改善了純鋁電纜的物理性能和工藝性能,提高了電纜的導電能力和抗腐蝕、抗蠕變能力,保證電纜即使在長時間過載和過熱時的連接穩定性。實現同樣的電氣性能,鋁合金導體電纜直接采購成本比銅電纜低40%~50%,建筑安裝施工費用可節約20%以上。該產品也可以說是節能減排的綠色產品。

      因其良好的性能,從19世紀60年代末開始在北美得到了廣泛的推廣和使用,2007年進入中國后在北京、天津、吉林、廣東、四川等地得到廣泛應用。

      鋁合金電纜型號及名稱

      • 鋁合金電纜系列—普通型

       

      產品型號

      產品名稱

      YJLHV(TC90)

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜

      YJLHY

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣聚乙烯(或聚烯烴)護套電力電纜

      YJLHV22

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜

      YJLHY23

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙烯(或聚烯烴)護套電力電纜

      YJLHV32

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣細鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜

      YJLHY33

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣細鋼絲鎧裝聚乙烯(或聚烯烴)護套電力電纜

       

      注:根據用戶要求,可以生產阻燃等級可分為:阻燃A類—ZA,阻燃B類—ZB和阻燃C類—ZC,如ZA-YJLHV22,ZC-YJLHV等。

       

      • 鋁合金電纜系列—連鎖鎧裝型

       

      產品型號

      產品名稱

      YJLHV8(AC90)  

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣鋁合金帶連鎖鎧裝電力電纜

      YJLHV82(ACWU90) 

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣鋁合金帶連鎖鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜

      YJLHY83

      鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣鋁合金帶連鎖鎧裝聚乙烯(或聚烯烴)護套電力電纜

       

      注:根據用戶要求,可以生產阻燃等級可分為:阻燃A類—ZA和阻燃B類—ZB,如ZA-YJLHY8,ZB-YJLHY83等。

       

      鋁合金電纜系列—無鹵低煙阻燃型

       

      產品型號

      產品名稱

      WDZ-YJLHY

      鋁合金芯聚氯乙烯絕緣無鹵低煙阻燃聚烯烴護套電力電纜

      WDZ-YJLHY23

      鋁合金芯聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝無鹵低煙阻燃聚烯烴護套電力電纜

      WDZ-YJLHY33

      鋁合金芯聚氯乙烯絕緣細鋼絲鎧裝無鹵低煙阻燃聚烯烴護套電力電纜

      WDZ-YJLHV82

      鋁合金芯聚氯乙烯絕緣鋁合金帶連鎖鎧裝無鹵低煙阻燃聚烯烴護套電力電纜

       

      注:根據用戶要求,阻燃等級可分為:阻燃A類—WDZA,阻燃B類—WDZB和阻燃C類—WDZC

       

      鋁合金電纜截面選擇

      • 根據設計經驗,低壓動力線因其負荷電流較大,所以一般先按發熱條件選擇截面,再校驗電壓損耗和機械強度。
      • 低壓照明線,因照明對電壓要求較高,所以一般先按允許電壓損耗來選擇截面,然后校驗其發熱條件和機械強度。
      • 而對長距離、大電流及35kV以上的高壓線路,則往往先按經濟電流密度來選擇截面再校驗其他條件。
      • 按以上經驗選擇,通常較易滿足要求,較少返工。

       

      表2.1 鋁合金電纜對應銅電纜規格下的載流量及電壓損失對比一覽表

       

       

      銅纜線芯截面(mm2

      90℃銅芯鎧裝電纜載流量(A)托盤、梯架敷設

      銅纜電壓
      損失(V/A﹒km)
      90℃

      STABILOY電纜線芯截面(mm2

      90℃ STABILOY電纜載流量(A)托盤、梯架敷設

      STABILOY電纜電壓損失(V/A﹒km) 90℃

      16

      99

      2.11

      25

      105

      2.07

      25

      131

      1.38

      35

      122

      1.66

      35

      162

      1.01

      50

      165

      1.06

      50

      195

      0.73

      70

      192

      0.86

      70

      251

      0.54

      120

      291

      0.49

      95

      304

      0.42

      150

      328

      0.42

      120

      353

      0.34

      185

      363

      0.37

      150

      406

      0.29

      240

      459

      0.28

      185

      463

      0.25

      300

      519

      0.24

      240

      546

      0.21

      400

      601

      0.21

      300

      628

      0.18

      2×185

      726

      0.18

      300

      628

      0.18

      2×150

      656

      0.21

      400

      728

      0.15

      2×240

      918

      0.14

      400

      728

      0.15

      2×285

      726

      0.18

       

      鋁合金電纜的性能

      • 合金材料的分類

      目前的鋁合金材料分類如下:

      1xxx – 純鋁 (99. 00%含量或更高)

      2xxx – 鋁-銅合金 宇宙飛船

      3xxx - 鋁-錳合金 可樂罐體

      4xxx - 鋁-硅合金 焊接

      5xxx - 鋁-鎂合金 人字梯/薄板

      6xxx - 鋁-錳-硅合金 機翼/架空線/車架

      7xxx - 鋁-鋅合金 A380/保險杠

      8xxx - 鋁和其他元素合金 建筑用電力電纜

      9xxx - 未定義

      合金電纜采用的鋁合金型號為8030合金。

       

      • 合金元素

      合金導體與純鋁電纜相比,大幅增加了銅、鐵、鎂元素。眾所周知,在鋁中加入其它多種合金元素后,導電性能會下降,而通過工藝控制,可以使導電率回復到純鋁的水平。增加其它元素的具體效用如下:

      銅:增加合金在高溫時候的電阻穩定性。

      鐵:增加了抗蠕變性能。

      鎂:提高導體的抗拉強度。

       

      • 彎曲性能

      根據GB/T12706中對銅纜安裝時彎曲半徑的規定,銅纜的彎曲半徑是10~20倍電纜直徑,鋁合金電纜的彎曲半徑最小為7倍電纜直徑,使用鋁合金電纜減小了安裝布局的空間,減小了安裝成本,更易于敷設。

       

      合金電纜安裝時的最小允許彎曲半徑

       

      • 延展性

      特殊的工藝加工過程使得合金電纜比純鋁電纜具有更高的屈服強度;延伸率提高到25~30%;回彈量小,無記憶效應。而普通鋁電力電纜的導體為1.5%。

       

      • 耐腐蝕性

      在空氣中鋁合金電纜的耐腐蝕性能優于銅,銅纜的使用壽命按三十年設計,鋁合金電纜的使用壽命可以達四十年,這是以在美國應用的事實為根據。

       

      • 重量輕

      相同載流量相同長度的鋁合金電纜是銅纜的重量的一半,在大跨度安裝中優勢明顯,可以降低安裝成本。

       

      • 導電性能優異

      根據GB/T3956鋁合金導體相比于銅導體增加一個或兩個規格,達到相同的載流量,即鋁合金的截面增加1.5倍達到銅同樣的導電效果。雖然截面增大1.5倍,但通過緊壓處理,導體外徑與銅相比只增加1~8mm,增加的很少。

       

      • 拉伸強度高和抗疲勞性能好

      鋁合金電纜的抗拉強度和抗疲勞性能略遜于銅纜,與銅纜很接近,不會因此影響到電纜的使用。

       

      同鋁電纜比較

      • 機械性能

      與純鋁相比,鋁合金電纜抗拉強度更大、延伸性能更好,延伸性能提高了20倍。

      • 彎折性能

      純鋁彎折幾次易出現開裂或折斷,易引發事故,鋁合金經過幾十次的彎折后不會出現開裂或折斷,消除了以往純鋁安裝使用過程中出現事故的隱患,極大地提高了安全性能。

      • 抗蠕變性能

      由于合金中加入了鐵、銅、鎂等元素,經退火處理,使鋁合金導體的抗蠕變性能提高了300%,減小了長期機械力作用下出現的蠕變現象,也降低了因蠕變而導致事故的幾率。因為蠕變后導致接頭松動,接觸電阻增大,易引發事故。

      • 電性能

      鋁合金由于加入稀土及退火處理,導電率超過61.5%IACS,而純鋁的電導率為61%IACS,因而鋁合金的導電性能更好。

      • 耐腐蝕性能

      純鋁的耐腐蝕性能比銅好,但鋁合金的耐腐蝕性能比純鋁更優,因為鋁合金中加入的稀土等元素提高了鋁合金表面的致密性,提高了鋁合金的耐腐蝕性能,特別是提高了耐電化學腐蝕性能,這就解決純鋁長期在接頭處出現的電化學腐蝕的問題。

      • 接頭

      接頭問題一直是困擾鋁電纜不能推廣的一個原因,如今的接頭技術已經很成熟,無論國內還是國外,已不再是影響鋁合金電纜推廣的障礙,比如國內的架空導線,大部分使用的都是鋁絞線,這塊的接頭技術已經成熟,而國外的鋁合金已經應用四十年歷史,像克勞克、上海嘉孟是一直為美國用戶服務的電纜接頭生產商,除了可以在國內進行選擇以外,也可以選擇這樣的世界品牌。

       

      高強度鋁合金帶聯鎖鎧裝結構的優勢

      傳統的鎧裝方式為鋼帶鎧裝,該鎧裝有以幾點不足:

      • 鋼帶鎧裝電纜重量重,不易于安裝和安裝成本高;
      • 鋼帶易腐蝕,即使是鍍鋅鋼帶,使用壽命也有限;
      • 鋼帶鎧裝對電纜的機械保護作用有限,需穿管敷設。

       

      高強度鋁合金帶連鎖鎧裝相比具有以下優勢:

      合金電纜某產品,鎧裝層是5000系列合金,強度高,耐腐蝕性強,非磁性材料,碰撞時不會產生火花,在接近易燃易爆物品時時安全可靠的。自鎖式結構能在更小的空間內彎曲。

       

      材料成本及安裝成本的比較

      在實現同樣性能的前提下,鋁合金電纜的直接成本即電纜本身的成本比銅纜低20%~30%,由于鋁合金電纜的彎曲性能更好和重量更輕,可以免橋架或減少橋架用量,安裝成本能節約20%~50%。

       

      應用情況介紹

      鋁合金電纜在美國、加拿大、墨西哥等國家使用了40年的歷史,美國民用及商用建筑90%采用鋁合金電纜,國內也已經有上千個工程已經使用,未發生任何問題。

       

      客戶可能會提到的問題

      • 產品的使用范圍

      適用于35kV及以下的電力電纜(含1kV、10kV和35kV電力電纜),不可用于控制電纜或計算機儀表電纜,對于導體直接接觸高溫設備,長期使用溫度在600℃以上的不適用,對于10mm2截面以下的導體,如布線,暫時不適用,這是由于針對純鋁純在的缺陷,標準限制了鋁和鋁合金使用的最小截面在10mm2以上,但鋁合金完全可以用于更小的截面,我們正在請用戶試用。

       

      • 鋁合金電纜與銅纜比較具有哪些優勢

      優勢體現在彎曲性能、耐腐蝕性能、低反彈性、重量輕、省橋架、降低綜合成本(具體優勢可以參照前面內容)。

       

      • 鋁合金電纜不及銅纜的方面

      由于導電性能比銅纜稍差,因而導體要比銅纜大1~8mm,這是最主要的缺陷,但這不會影響到使用,因為無論是設備的鏈接還是電纜的布局,這點尺寸的差異都在允許的范圍之內,不會造成使用上的影響的,除非有特殊場合的尺寸要求非常嚴格,才不適宜用鋁合金電纜代替。

       

      • 連接頭問題

      這是很多客戶關心的問題,為了解決連接頭處腐蝕問題,防止導體氧化,我們建議用戶采用銅鋁過渡端子,并在端子內、配電箱連接處涂抹抗氧化劑,以防止氧化,連接這塊的技術已經很成熟,國內以及有數百個項目在使用,這已經不存在問題。

       

       

      銅鋁過渡壓接管 / 導電膏 / 銅鋁過渡端子

       

      鋁合金電纜尺寸的增加會不會導致橋架成本增加的問題

      由于用鋁合金電纜代替銅纜會增加幾個至十幾個mm,很多客戶擔憂會因此增加橋架。答案是肯定不會的,因為電纜橋架的設計時,電纜間有一定的間距,留有一定的余量,這是為了電纜散熱的需要,因此使用鋁合金電纜即使增加十幾個mm也不會導致電纜橋架的增加,實際上是省橋架的,因為相同載流量、相同長度的鋁合金電纜只有銅纜重量的一半,因而電纜間的橋架距離更長了,橋架的數量只會減少不會增加;此外,對于少數根數的電纜,可以免去橋架,直接采用電纜夾進行固定。因而安裝成本也會大大降低。

       

      附錄

      • 公司連鎖鎧裝設備

       

        

       

      • 施工安裝效果圖(YJLHV8)

       

        

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