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電力電纜,為什么不能選擇鋁合金電纜?
上傳時間:2019-04-15 文章作者:admin

鋁合金電纜在我國應用時間不長但已經有案例表明鋁合金電纜應用在城市和廠礦有巨大隱患和風險,下面就兩個實際案例及導致鋁合金電纜風險事故的八個因素進行探討。

案例 一

某鋼廠批量使用鋁合金電纜,投產一年時間發生兩次大火造成停產半個月,直接經濟損失2個億。


這是火災后經過維修后的電纜橋架,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,發生了鋁合金電纜的強烈腐蝕,導致電纜接頭和導體損壞,線路斷電。



通過這兩個案例可以看到鋁合金電纜在中國城市、廠礦的大規模推廣已經為城市、廠礦留下了隱患,用戶對鋁合金電纜的基本性能缺少認識,因而遭受了巨大損失,如果用戶提早了解到鋁合金電纜在防火可靠性和防腐問題上特性,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

銅的熔點為1080℃而鋁和鋁合金的熔點為660℃,所以銅導體是耐火電纜更好的選擇?,F在一些鋁合金電纜廠家宣稱可以耐火鋁合金電纜并且通過了相關***標準測試,但鋁合金電纜與鋁電纜此方面沒有差別,如果處于火災中心(  以上)即溫度高于鋁合金和鋁電纜熔點時,不論電纜采取何種隔熱措施,電纜會在很短的時間內融化,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、樓宇、廠礦中使用。

3、鋁合金熱膨脹系數遠高于銅,AA8030鋁合金甚至高于普鋁

10X6/℃

   

   

   

鋁合金AA1000

   

鋁合金AA1350

   

鋁合金AA8030

   

0-100℃時

   

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有了一點改善,而AA8030甚至高于鋁。熱膨脹系數高會導致導體在熱脹冷縮后接觸不良并且會惡性循環,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、鋁合金沒有解決鋁氧化問題

鋁合金或鋁暴露在大氣中會迅速形成一種堅硬、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,這是鋁和鋁合金安裝前**剔除表面氧化層的原因。銅表面也會氧化,但氧化層柔軟并且在承受力時容易破碎成為了半導體,形成了金屬-金屬類接觸。

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**能夠改善抗蠕變性能,與每個企業的工藝、技術、質量控制水平密切相關,這種不確定性本身就是風險因素,如果沒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法保證的。

6、鋁合金電纜沒有解決鋁的連接可靠性問題

影響鋁的連接可靠性的因素有5個,鋁合金僅僅在一個問題上有改善,并沒有解決普鋁連接問題。


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

7、國產鋁合金質量控制不一致(合金成分)導致抗蠕變性能差

經過加拿大POWERTECH測試,國產鋁合金成分控制不穩定,北美鋁合金電纜Si含量相差5%以內,而國產鋁合金Si含量相差68%,而Si是影響蠕變性能的重要元素。也就是說國產鋁合金電纜在抗蠕變性方面也還沒有成熟的工藝形成。

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工藝,氧化層的有效去除和涂覆抗氧化劑是關鍵,國內施工水平,質量要求參差不齊,留有隱患。而且由于國內沒有嚴格法律責任賠償體系,*終損失后果實踐中基本還是用戶自己承擔。

除了上述因素,鋁合金電纜還有截流量沒有統一標準、接頭端子不過關、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??臻g是否配套、維護和風險成本急劇升高、全生命周期成本升高、設計師無標準可遵循等一系列問題,如處理不當或被故意忽略任何其中一項都足矣讓用戶遭受慘重的、無法擬補的損失和事故。


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