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引言

众所周知，用作电线电缆的导电材料，通常有铜和铝两种，现在建筑领域中公共建筑与居住建筑所使用的电缆基本上全都是铜芯电缆，那是因为它较铝芯电缆具有电阻率低导电性能好、延展性好、强度高、抗疲劳、稳定性好，耐腐蚀、载流量大、电压损失低、发热温度低运行更安全、能耗低、抗氧化，耐腐蚀等优点，但是它也有一个致命的缺点就是造价昂贵，铜芯电缆成本是铝芯电缆的3-5倍左右。

现在市场上常见电缆导体有铜和铝两种材质，铝线的机械强度差，易于折断，长期使用的铝线会脆化，不利于维修，熔点低、火灾发生的概率增大[1]。针对铝电缆在应用过程中出现的问题，美国上世纪60年代初就研究开发出铝合金导体，并陆续开发出系列铝合金材料，形成了AA8000系列铝合金材料[2]。以这种铝合金为导体、交联聚乙烯绝缘、连锁式铝合金带铠装低压电缆被大量使用，这种金属铠装电缆在北美市场安装运行了超过50年，由于其连接可靠、重量轻、弯曲半径小、安装方便、散热好、节省桥架、节约资源、低烟无卤且与WDZR—YJY铜缆相比价格优势明显而被广泛应用于机场、军事基地、办公室、住宅、酒店、超市、院校、体育场馆、医院、工业厂房、数据处理中心、监狱等场所。

下面就铝合金电力电缆的优势简单分析如下：

一、电气性能

铝合金与铜相比，在同等截面等长度的情况下，电导率是铜的61.8%，载流量约为铜的78%。根据电缆截面的规格分布，将铝合金电缆的截面增加1.5倍左右，载流量与电压降等电气参数与铜相当[3]。使用大一个或两个规格的铝合金电缆替代铜缆，人们会担心，加大导体是否过多增加导体外径，因而影响安装连接。为了解决因增加截面导致导体外径增大的这一问题，我们可采用先进的紧压技术，紧压系数达到0.93，使替代后的铝合金电缆的外径相比于铜缆只增加10%左右，因而根本不会影响到安装连接[4]。

二、连接性能

铝合金材料由于加入了铁、镁、稀土等多种元素，大大改进了其连接性能。尤其是当导体退火时添加的铁元素产生了高抗蠕变性能，即使在长时间过热时，也能保证连接稳定性。在过去的经验积累和认知中，铜铝连接一直是最为关键的问题[5]。铜和铝(或铝合金)如果直接；连接接触，有金属材质不同，存在电位差，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀。在电力系统中，这种腐蚀会增加接触电阻，使接头处发热，是系统安全运行的隐患。另外，铜和铝(或合金)的膨胀系数不同，如果采用刚性连接会造成金属疲劳，长时间使用后会造成连接处松弛，也会增加接触电阻。这是人们普遍担心的问题。

铝合金电力电缆对于终端的处理，主要依靠以下几个手段：

第一、镀锡。铜排镀锡或铝端子镀锡都是可行的。用铜排镀锡和铝端子镀锡来解决铜铝过渡问题已经广泛的应用于电力行业，被证明是安全可靠的。

第二、采用特制的过渡垫片，这种垫片介于铜铝之间，有效地防止铜铝接触带来的腐蚀问题。

第三、涂抹抗氧化剂。当用电设备的铜触头没有镀锡，而铝端子也没用镀锡时，可以采用涂抹抗氧化剂的方法。抗氧化剂介于铜铝之间，可以有效地防止电解质的进入，从而避免了电化学腐蚀。

采用以上第一、第三种方法接线时，需要加装碟形垫片来吸收铜/铝膨胀系数不同带来的松弛，用扭力扳手拧紧后，无需对整个连接系统进行任何维修和二次拧紧。

三、力学性能

①极佳拉伸性能：铝合金相比于纯铝，由于加入了特殊成分和特殊的加工工艺，极大的提高了抗拉强度，且延伸率提高到30%。

②超强的弯曲性：铝合金电缆安装时的最小弯曲半径大于7倍电缆外径即可，远远优于GB12706的“电缆安装时的最小弯曲半径”——12倍至20倍电缆外径。

③优异的低反弹性能：铝合金电缆比铜缆反弹性能少40%。

④优异的抗蠕变性能：铝合金导体的特殊合金与热处理工艺大大减少了金属在受热和压力下的“蠕变”倾向，相对于纯铝，抗蠕变性能提高300%。

四、抗腐蚀性能

铝合金导体中由于加入了稀土金属，在化学性能方面，进一步提高单纯以铝为导体的金属材料的耐腐蚀性能，减少了不同金属之间的电位差，因为电位差越大，腐蚀会越严重。加入的其他金属元素均是可允许的金属配对，减少由于电位差而引起的接触腐蚀。

五、阻燃性能

YJHL8、YJHL8Y型(铝合金带连锁铠装电缆)铠装电缆采用铝合金导体、阻燃硅烷交联聚乙烯绝缘、铝合金带连锁铠装结构(或增加低烟无卤聚烯烃护套)，能实现阻燃IA级、耐火IA级，且低烟无卤。具有极佳安全性能和经济效益。

六、安装特性

由于铝的密度约是铜的1/3，按照截面积折算在同等载流量下，铝合金电缆比铜缆重量约轻一半。对于高层建筑来说，垂直敷设的难度和工作量大大降低，给施工人员减轻劳动强度，能够缩短工期，节省人工成本，同时也减少由于电缆过重造成的本体潜在损失[6]。

铝合金铠装使得电缆的弯曲更容易。铠装电缆的弯曲半径可以达到7倍的电缆外径。如此之小的弯曲半径使得建筑内部布线非常方便，转弯灵活，尤其对于一些旧建筑改造等工程，原有空间非常狭窄的情况下，能很容易的将电力输送到更多房间。

七、节能环保性能

采用铝合金为导体材料，同样载流量下，电缆的重量只是铜缆的一半，运输、安装过程中的碳排放量减少。

八、材料成本及安装成本

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节约约35%，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%。

通过以上对比可以看出，铝合金电缆弥补了纯铝的不足，在电气性能达到铜的基础上，更轻便、更柔韧、更节能、机械性能、安全性能及经济性能远远超过铜缆。国内铜芯电缆的设计使用寿命是30年，而铝合金电缆的使用寿命为40年，国外应用50年的产品和经验，完全可以复制到我们国家。利用我国丰富的铝资源制造铝合金电缆，以满足工业与民用配电的需求，是符合科学发展的需要，是利国利民的好事。