現(xiàn)在，電力電纜用戶(hù)終于能夠正確認(rèn)識(shí)鋁芯電力電纜了。預(yù)計(jì)，鋁芯電力電纜將在我國(guó)獲得積極推廣應(yīng)用，也必將減輕對(duì)銅資源供應(yīng)的壓力和電纜制造企業(yè)的困境。產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)，并不一定就是開(kāi)發(fā)什么高端產(chǎn)品，如果連最普通的鋁芯電力電纜都做不好，何談高端技術(shù)進(jìn)步？
制造鋁合金導(dǎo)體電力電纜需要有鋁合金導(dǎo)體制造裝備和技術(shù)。有眼光的企業(yè)應(yīng)該發(fā)展鋁合金導(dǎo)體制造技術(shù)，不僅用于電力電纜，還用于架空電纜和架空導(dǎo)線(xiàn)等產(chǎn)品，可謂一舉多得。
隨著國(guó)家對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，加大特高壓輸電線(xiàn)路的建設(shè)，許多線(xiàn)纜企業(yè)大戶(hù)開(kāi)始調(diào)整發(fā)展重點(diǎn)，創(chuàng)新企業(yè)轉(zhuǎn)型思路，在原生產(chǎn)規(guī)模的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步投資增強(qiáng)鋁合金系列產(chǎn)品、碳纖維、大截面等特種導(dǎo)線(xiàn)的生產(chǎn)能力，比如遠(yuǎn)東電纜近些年在碳纖維領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)步，而同為江蘇的線(xiàn)纜大戶(hù)，亨通電纜就在鋁合金電纜上加大了力度。這些創(chuàng)新模式對(duì)于減少企業(yè)成本，增加企業(yè)利潤(rùn)無(wú)疑有著很大幫助，而且還拉近了中國(guó)線(xiàn)纜行業(yè)與世界的距離。
鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的優(yōu)越性隨著輸變電技術(shù)的提高和輸變電線(xiàn)路的發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越顯現(xiàn)，從鋁合金導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)用的廣泛程度來(lái)看，似乎鋁合金導(dǎo)線(xiàn)能夠完全替代銅芯導(dǎo)線(xiàn)和鋼芯導(dǎo)線(xiàn)。事實(shí)上，目前世界上很多國(guó)家在線(xiàn)路上使用了鋁合金導(dǎo)線(xiàn)，主要是高強(qiáng)度、中強(qiáng)度和耐熱系列的鋁合金。高強(qiáng)度類(lèi)鋁合金導(dǎo)線(xiàn)主要應(yīng)用于中重冰區(qū)、跨越線(xiàn)路區(qū),用于提高線(xiàn)路鐵塔之間的跨距,減少鐵塔的數(shù)量和占地面積，最終提高導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)電率;而耐熱鋁合金導(dǎo)線(xiàn)則主要應(yīng)用于中增容需求、線(xiàn)路走廊緊張、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市、用電峰谷落差大、要求施工周期短的地區(qū)。
鋁合金電纜在美國(guó)也經(jīng)歷了很長(zhǎng)的發(fā)展期，最初是普通等級(jí)、牌號(hào)為AA-1350純鋁制造的鋁芯建筑電線(xiàn)，北美許多建筑物里都安裝了這種鋁芯電線(xiàn)，后來(lái)鋁芯電氣線(xiàn)路頻繁發(fā)生接續(xù)故障，電力部門(mén)和居民發(fā)出不少抱怨。為了解決這些問(wèn)題，電線(xiàn)電纜公司同電氣產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室和連接器公司等其他行業(yè)的企業(yè)，制定了重新評(píng)估鋁導(dǎo)體的方案。
近些年來(lái)，銅包鋁導(dǎo)體電力電纜也正在全國(guó)各地電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。對(duì)于這種電纜，電纜業(yè)內(nèi)一直有不同的說(shuō)法，至今也沒(méi)有制定出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。也有人對(duì)銅包鋁導(dǎo)體電力電纜的推廣應(yīng)用視而不見(jiàn)，硬是把這類(lèi)電力電纜說(shuō)成是'偽劣產(chǎn)品'，甚至信誓旦旦地聲明'本企業(yè)絕不做銅包鋁導(dǎo)體電纜'。在產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步日新月異的今天，仍然堅(jiān)持這樣的'鴕鳥(niǎo)政策'和說(shuō)法是很不客觀的。
電氣實(shí)驗(yàn)室對(duì)鋁芯建筑電線(xiàn)重新進(jìn)行了鑒定試驗(yàn)，連接器公司重新制作了鋁芯建筑電線(xiàn)用的新型連接器。經(jīng)過(guò)對(duì)鋁芯建筑電線(xiàn)的嚴(yán)格篩選，電線(xiàn)電纜公司最終選定了8000系列鋁合金，并開(kāi)始用于制造建筑電線(xiàn)。其中，應(yīng)用做多的是AA-8030鋁合金。與AA-1350純鋁相比，AA-8030鋁合金具有更高的抗拉和屈服強(qiáng)度，更好的延伸率和更柔軟。在美國(guó)國(guó)家規(guī)范中規(guī)定必須采用新合金AA-8000系列電工級(jí)鋁合金材料。如果把AA-8000系列鋁合金與以前的鋁合金相比較，從AA-8000系列鋁合金的優(yōu)異性能上就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這種鋁合金確實(shí)是適用于制造各種規(guī)格鋁芯建筑電線(xiàn)用的理想材料。現(xiàn)在，已經(jīng)可以制造出規(guī)格為AWG8及以上的AA-8000系列鋁合金線(xiàn)。除了繼續(xù)研究導(dǎo)體的可接續(xù)性以外，還在繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的柔軟性更好、回彈性更小、現(xiàn)場(chǎng)安裝更簡(jiǎn)便的新型鋁合金導(dǎo)體材料。
鋁合金導(dǎo)線(xiàn)在歐美應(yīng)用非常廣泛，但是并不能夠把歐美對(duì)于鋁合金電纜的應(yīng)用模式直接照搬到中國(guó)來(lái)，主要原因是生活環(huán)境不同，北美住宅多為聯(lián)排和獨(dú)立住宅，供電干線(xiàn)敷設(shè)在建筑物外面;有些工業(yè)設(shè)施、公共場(chǎng)所局部使用鋁導(dǎo)體電纜是因?yàn)閲?guó)外電氣施工及維護(hù)水平較高，保障條件較充分。據(jù)美國(guó)消防協(xié)會(huì)NFPA人士反饋，工程師基于安全的考慮，會(huì)傾向于使用銅纜作為人口密集的高層建筑的豎井供電干線(xiàn)。
鋁合金線(xiàn)纜的應(yīng)用有一定范圍，比如截面太小的線(xiàn)纜也不適合鋁合金線(xiàn)纜。 中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑電氣分會(huì)與國(guó)際組織IEEE的技術(shù)人員曾就鋁導(dǎo)體電纜的應(yīng)用問(wèn)題在上海舉辦過(guò)一次論壇，會(huì)上得出的結(jié)論為：16mm2以下的線(xiàn)纜，因機(jī)械強(qiáng)度的問(wèn)題主張用銅導(dǎo)體。因鋁導(dǎo)體的重量小于銅導(dǎo)體，所以對(duì)于較大的截面，鋁導(dǎo)體優(yōu)勢(shì)較為明顯。
一般場(chǎng)合，比如工廠(chǎng)、住宅、商業(yè)建筑、學(xué)校、市政民用工程等領(lǐng)域，鋁導(dǎo)體電纜完全可以取代銅纜來(lái)使用。而在一些重要場(chǎng)所、特殊場(chǎng)所，例如城市供電主干線(xiàn)路、大型電廠(chǎng)電站、重污染環(huán)境、不易維修的環(huán)境下，鋁導(dǎo)體電纜并非是最佳選擇。這些場(chǎng)所突出供電的安全性與可靠性，供電穩(wěn)定性要求非常高，這種情況下，原本在普通場(chǎng)所不存在的鋁導(dǎo)體電纜風(fēng)險(xiǎn)性問(wèn)題就會(huì)凸顯出來(lái)，因此推薦使用安全性更高的銅纜作為第一選擇。
由于鋁的熔點(diǎn)低，所以鋁導(dǎo)線(xiàn)不適合做作耐火電纜的導(dǎo)體，在GB噸19216.11-2003中規(guī)定，火焰條件下，試驗(yàn)裝置、火焰溫度不低于750℃的單獨(dú)供火，而鋁的熔融溫度為660℃鋁合金的熔點(diǎn)比純鋁要低些，而銅的熔融溫度可達(dá)1080℃，實(shí)際火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)最高溫度均在1000℃左右。因此，鋁導(dǎo)體材料不適宜用作耐火電纜的導(dǎo)體。
如今在歐美的許多國(guó)家，已經(jīng)在許多線(xiàn)路上使用了鋁合金導(dǎo)線(xiàn)，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，歐美的鋁合金導(dǎo)線(xiàn)已經(jīng)占到了百分之五十多，國(guó)際上五十年代開(kāi)始采用至今，西歐、北歐、美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)已廣泛采用，法國(guó)的輸電線(xiàn)路幾乎90%以上使用鋁合金導(dǎo)線(xiàn)，日本也已達(dá)50%以上，東南亞各國(guó)的使用量在逐年激增……但是鋁合金導(dǎo)線(xiàn)在中國(guó)應(yīng)用范圍卻并不廣泛。在中國(guó)，鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的應(yīng)用率還不到2%，這個(gè)數(shù)字只能用可憐來(lái)形容。目前，我國(guó)高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)、耐熱鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)能力均較足，但這些產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)應(yīng)用卻并不是十分廣泛，主要用于出口，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率較低，這主要是出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮。
近幾年，中國(guó)一些線(xiàn)纜企業(yè)在鋁合金導(dǎo)線(xiàn)方面也已經(jīng)取得了一定的成就，比如中國(guó)一些線(xiàn)纜企業(yè)已經(jīng)具備了“鋁合金導(dǎo)線(xiàn)及系列產(chǎn)品”、“增容、節(jié)能導(dǎo)線(xiàn)”、“大截面特種導(dǎo)線(xiàn)”、“鋁型線(xiàn)”、“擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)”等幾大類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)品，主要涵蓋高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)、中強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)、耐熱鋁合金導(dǎo)線(xiàn)、碳纖維導(dǎo)線(xiàn)、大截面(1250、1520)型線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)、擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)等數(shù)百種性能優(yōu)越的導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)品，多項(xiàng)產(chǎn)品國(guó)際領(lǐng)先。在鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的應(yīng)用上，中國(guó)線(xiàn)纜企業(yè)還需要多多借鑒世界的經(jīng)驗(yàn)，為提高線(xiàn)纜品質(zhì)，提高效率打下扎實(shí)基礎(chǔ)。
銅包鋁線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：1．直流電阻率：銅包鋁線(xiàn)的直流電阻率約為純銅線(xiàn)的1.5倍，阻值相同時(shí)，銅包鋁線(xiàn)重量約為純銅線(xiàn)的1/2。根據(jù)“趨膚效應(yīng)”計(jì)算，在5MHZ以上高頻時(shí)，電阻率與純銅線(xiàn)相同；
2．良好的焊接性：銅包鋁線(xiàn)由于其表面同心的包覆了一層純銅,因此具有跟純銅線(xiàn)一樣的可焊性。
3．重量輕：銅包鋁線(xiàn)的比重僅為純銅線(xiàn)的37%-40%，在線(xiàn)徑、重量相等的情況下，其長(zhǎng)度是純銅線(xiàn)的2.5倍，由此大大降低了生產(chǎn)成本，購(gòu)買(mǎi)1噸銅包鋁線(xiàn)相當(dāng)于購(gòu)買(mǎi)了2.5噸純銅線(xiàn)；
4．銅包鋁線(xiàn)較之純銅導(dǎo)線(xiàn)具有明顯的優(yōu)勢(shì)：重量輕，方便運(yùn)輸，線(xiàn)質(zhì)柔軟易于加工，節(jié)約銅資源消耗，成本低廉。
★銅包鋁線(xiàn)與純銅線(xiàn)的成本對(duì)比：
銅包鋁密度為3.63g/cm3，銅密度為8.89g/cm3，密度比約為1:2.5，所以1000kg銅包鋁鎂合金線(xiàn)的長(zhǎng)度相當(dāng)于2500kg純銅線(xiàn)的長(zhǎng)度。
現(xiàn)以φ0.12mm線(xiàn)徑為例，比較如下： 銅包鋁線(xiàn)售價(jià)為72元；純銅裸線(xiàn)售價(jià)為48.6元。
使用1000kg銅包鋁線(xiàn)和使用2500kg純銅線(xiàn)，節(jié)約成本約48600元（48600元×2.5倍－72000元=48600元）。
所以，使用銅包鋁線(xiàn)替代純銅線(xiàn)，能夠大幅度節(jié)約原材料成本。
