• 铝合金电力电缆 YJLHV YJLHV22 铝合金电力电缆性能

  • 发帖人:梦里梦到醒不来的梦 阅读:154 发布于 2020-10-12 17:27:18
  • 1.铜和铝的比较1.1铝和铜的性能比较(20)注:数据来自《铝合金及其加工手册》,第二版1.2铜和铝导体在电力电缆中的应用从电缆生产标准来看,所有电力电缆应按照GB12706.1-2008制造,即额定电压从1千伏(1.2千伏)到35千伏(40.5千伏)的挤压绝缘电力电缆,以及附件:第1部分, 其中电缆的导体应符合GB/T 33 GB/T3956-2008的明确规定,铜导体、铝或铝合金导体可退火有第一或第二金属镀层或无金属镀层。 注:数据来自《铝合金及其加工手册》第二版,1.3铝导线在电力电缆中的应用问题。20世纪60年代和70年代,全球铜价迅速上涨。由于政治因素,铜作为战略物资受到贸易管制。铝在中国被广泛用作传输电缆的主要导体材料。“用铝代替铜”成为电气行业遵循的一项通用技术政策。铜芯电缆的选择需要申报和申请。因此,民用建筑的干线和支线都使用纯铝电缆。纯铝导线(AA1350)的缺点主要体现在以下几个方面:(1)机械强度差,容易断裂;(2)容易蠕变,需要经常拧紧螺丝;(3)容易过载和发热,存在安全隐患;(4)无法解决铜铝过渡连接的问题。这些问题不仅是中国面临的问题,也是世界电缆行业面临的问题。随着国际形势的改善和中国改革开放的实施,我们可以很容易地从国外进口大量的铜资源,而且铜和铝的价差不大,铝在中国逐渐被稀释;同时,国外积极研发新型铝合金导线,解决合金导线与端子的连接问题。最后,铝合金导线在美国和欧洲的配电线路中被广泛使用。国家电气规范[5]NEC330.14规定“截面为8、10和12AWG(相当于中国的8.37mm2、5.26mm2和3.332mm2)的实心导体应由AA8000系列电气级铝合金材料制成。”从8AWG(在中国相当于8.37mm2)到1000kcmil(在中国相当于506.7mm2)的绞合导线被识别为rhh型、rhw型、xhw型、thw型、thhw型、thwn型、thhn型、服务入口型sestyle u型和sestyle r型,并应由AA-8000系列电气级铝合金导线材料制成。”2.铝合金导体2.1铝合金导体的发展由于铜价的高速上涨,作为导体的铝合金在20世纪60年代和70年代迎来了快速发展。在国际铝工业协会的铝合金品牌中,用作导体的铝合金主要包括AA1000系列,即纯铝、AA6000系列导体和AA8000系列导体。AA1000系列导线主要用于高压架空线路;铝镁硅系列导体主要用于高压架空线路和铝母线;这两种导体作为硬导体存在,接头的连接主要是焊接。AA8000铝镁铜铁合金系列是一种真正用于配电线路的软铝合金。AA8000系列铝合金在20世纪60年代和70年代获得了一系列专利。

    铝合金的名称是ansi-h35.1 8017 8030 8076 8130 8176 8177 uns a 98017 a 98030 a 98076 a 98130 a 98176 a 98177.3711339 3697260 .re28419re30465.2.2 A8 . 000系列导线的主要化学成分如下:铝合金的化学成分百分比,基于质量百分比ANSI UNS铝硅铁铜镁锌硼其他(合计)其他(合计)8017 8030 8076 8130 8176 8177 A 98017 A 98030 A 98076 A 98177残余0.10 0 0.10 0 0.10 0 0.15 B 0.03-0.15 001-0.05 0.05 0.08-0.22……0.04-0.12 0.05 0.05 0.10 0.10 0.05 0.04 0.001-0.04 0.04……0.04 0.03 0.03 0.03 0.05 C 0.03 0.10 0.10 0 0.10 0 0.10 0.10。150.10安:最大锂含量为0.03硼:最大硅和铁含量为1.0碳:最大镓含量为0.03。注:数据来自铝电导体手册第三版2.3aa8000系列导体和纯铝(AA1350)导体之间的比较。由于添加了铜/铁/镁元素,这些元素在合金中起着非常关键的作用:铜:增加铁:抗蠕变性和压实性能提高了280%,避免了蠕变引起的松弛问题。镁:在相同的界面压力下,可以提高接触点,抗拉强度更高。注:数据来自《铝合金及其加工手册》第二版(1)机械强度。从表中可以看出,与AA1350纯铝导体相比,AA8000系列导体的抗拉强度和屈服强度分别约为纯铝的150%和200%。(2)抗蠕变性。经过500小时的蠕变试验,可以看出,与AA1350纯铝导体相比,AA8000系列合金的抗蠕变性能约为纯铝的280%,基本达到了铜导体的水平。

    2.4铝合金和铜导体的比较导体特征密度(g/mm3)熔点()线膨胀系数电阻率( mm2/m)电导率IACS%抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)伸长率(%)电铜(Cu)8.89 1083 17 10-60.017241 100 220-270 60-80 30-45 AA8000铝合金2.7 660 23 * 10-60.0279铝合金导体的抗拉强度只有铜导体的一半(113.8: 220 MPa)。由于AA8000铝合金的密度只有铜导体的30.4%,即使铝合金导体的截面积增加到铜导体的150%,铝合金导体的重量也只有铜导体的45%,这使得铝合金导体的抗拉强度比铜导体有一定的优势。AA8000铝合金导体的屈服接近铜导体,这使得铝合金导体的蠕变性能接近铜导体。就断裂伸长率而言,铝合金导体和铜导体基本相同。由于铝合金导体和铜导体的膨胀系数不同,铜导体和铝合金导体不应直接连接。我们通过以下方式保证连接的可靠性。2.5连接可靠性标准GB14315-2008《电力电缆导体用压接式铜铝端子和连接管》已经正式实施。在本标准中,铜铝过渡端子也已正式写入标准,为合金电缆、铜排和铜电气设备的连接提供了理论基础。目前铜铝过渡主要采用以下方法:(1)合金电缆铜铝过渡端子(端子直接与铜排连接)。(2)合金电缆的铝端子(铝端子与镀锡铜排连接时,按国家标准提供的扭矩值拧紧螺钉,并加圆盘垫圈,使铜铝金属在热胀冷缩时能保持铜与铝的有效连接)。(3)合金电缆铝端子双金属垫片(垫片的铝部分与铝端子连接,铜部分与铜排连接)。所有这些连接方法都需要按照IEC61238-2008或GB9327-2008进行1000次热循环试验,并模拟30年的应用,以保证电缆连接的可靠性。佐治亚供电局和上海电缆研究所的合金导线热循环试验表明,合金电缆连接安全可靠,试验报告数据表明,连接可靠性甚至比铜导线更稳定。

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