稀土高铁铝合金电缆产品介绍

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电化学腐蚀:指由金属和介质组成原电池后,形成了金属的腐蚀过程,当两种不同电极电位的 金属相接触,其间又有水或其他电解质时,两种金属之间就会产生电流形成一个原电池,其中 一种金属处于正电位,另一种处于负电位。处于负电位的金属就不断地以离子状态经电解液向 处于正电位的金属聚积。使处于负电位的金属逐渐损失破坏,形成电化学腐蚀。铝的电极电位 的负值较大,但由于其表面经常有一层氧化膜保护层,能改善其耐腐蚀性能。
➢ 优越电气性能 稀土高铁铝合金导体的导电率为61%IACS以上。
载流量:当稀土高铁铝合金导体的截面积增大到铜导体截面积的1.5倍时,其电气性能一致,即 实现了和铜相同的载流量、电阻、和电压损失。铝合金电缆科学、安全替换铜缆的规则为铜缆 50mm2(含50)规格以下,铝合金电缆大一个规格,铜缆70mm2(含70)规格以上,铝合金电缆务 必大两个规格替换,这样才能保证与铜缆同等电气性能,确保使用安全。 线损减少:铝合金导体为非磁性材料,不会产生涡流,能减少线路的损耗。 紧压特性:采用紧压技术,使紧压系数达到0.93,而异型线的紧压系数能达到0.95。通过最大 极限的紧压,可以弥补铝合金在体积导电率上的不足,使绞合导体线芯如实心导体一般,明显 的降低线芯外径,提高导电性能,在同等载流量情况下导体外径只比铜缆大10%。
(5) 抗蠕变性能:蠕变是指固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加 的现象。
特殊合金配方与热处理工艺 大大减少了金属在受热和压力下 的“蠕变”倾向。而纯铝抗蠕变 性能差,由通电断电引起的热胀 冷缩在连接处会造成蠕变量大, 长时间之后会出现松弛,接触电 阻增大而引起过热,容易引发事 故。铝合金相对于纯铝,抗蠕变 性能提高了300%。
2. 国内铝合金电缆生产及应用状况
生产状况:1、主要是加铝电缆在2009年完成在中国建厂形成生产能力,并开拓推进在中国市场 的应用,在此引导下,国内近几年大有风起云涌、星火燎原之势。电缆用铝合金主要是以牌号为 8030为代表的铝—铁—铜系列合金。2、欣意集团:09年转战国内市场,采用自主研发的稀土高 铁铝合金杆材,主要是牌号为:8E76型稀土高铁铝合金。
铜芯电缆、稀土高铁铝合金电缆载流量对比
铜缆线芯 截面 ㎜²
90ºC铜芯铠装电 缆载流量 (A), 托盘, 桥架敷设
10
75
16
100
25
127
35
158
50
192
70
246
95
298
120
346
150
399
185
456
240
538
300
621
铜缆电压损失 (V/A-km)
Cos Φ=0.85 90ºC 3.40 2.16 1.41 1.03 0.75 0.56 0.43 0.36 0.31 0.27 0.23 0.20
稀土高铁铝合金电缆
主要检测设备简表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
名称 在线测偏仪 微电阻测试仪/直流双臂电桥 微电脑拉力试验机 金属拉力试验机 电动线材反复弯曲试验机 交流耐压试验仪 局放试验系统 电子天平 蝶式引申仪 热延伸烘箱
老化试验箱
数量 1 4 1 1 1 1 1 6 1 1
(4) 低反弹:因稀土高铁铝合金电缆具有无记忆力,所以反弹性能优于铜芯电缆,在安 装过程中,更有利于端子连接接头处的紧密程度,易于压紧提高连接的稳定性。
在室温条件下,将铜缆与稀土高铁铝合金电 缆弯曲90度,应力释放后,铝合金电缆 反弹角度为铜缆的60%。
稀土高铁铝合金导体的合金成份大大改 进了其连接性能,特别是导体经退火后, 添加的铁产生优良的抗蠕变性能,即使 在长时间过载和过热时,也能保证连接 稳定性。其性能与用同样方式连接的铜 导体的性能接近。
+ 日本韩国:主要以使用架空输电线为主,特别是耐热铝合金导线,包括超耐热(210)和特耐 热(230)铝合金线。也有用于其它线缆的铝合金线。主要生产企业有:原先的住友电工、古 河电工、日立电工、藤仓电缆以及韩国LS电缆等。
+ 欧洲地区:主要以使用架空输电线为主,特别是中强度铝合金导线,也有用于制造汽车线束等。 欧洲地区使用铝合金导体电力电缆较少,使用纯铝电缆较多。但使用铝合金电线较多。主要生 产企业有:Nexsons 、Priisman等。
2.导体材料的抗拉强度、断裂后伸长率、 电阻率必须满足GB/T 29920-2013《电 工用稀土高铁铝合金杆》表4中的要求。 3.导体材料的电导率必须满足GB/T 29920-2013《电工用稀土高铁铝合金 杆》附录A中的要求。 4.导体材料密度应不小于2.71 g/cm3
5.导体材料应满足100h抗蠕变试验: 试验条件:试验温度为:120度;试验压力为:113mpa; 时间100h; 然后对比对比稀土高铁铝合金导体和铜导体的蠕变曲线。
2
生产厂
购置 日期
德国西德拉
2013
奥斯达电子仪器有限公司
2013
东莞市大显自动化仪器设备有限公 司
2013
石家庄市申跃电子仪器有限公司 2013
欣灵电气股份有限公司
2013
上海蓝波高电压技术设备有限公司 2013
上海蓝波高电压技术设备有限公司 2013
福州华志科学仪器有限公司
2013
河北方圆仪器设备有限公司
合金电缆线芯 截面 mm²
90ºC合金铠装电 缆载流量 (A),
托盘、桥架敷设
合金电缆电压损失 (V/A-km) Cos Φ= 0.85 90ºC
16
78
3.43
25
104
2.23
35
128
1.61
50
160
1.15
70
198
0.84
120
280
0.52
150
323
0.43
185
369
0.36
240
Mg
Zn
B
1
≤0.10
0.55~0.8 0.10~0.20 0.01~0.05
2
≤0.10
0.30~0.8 0.15~0.30 ≤0.05
3
≤0.10
0.6~0.9
≤0.04 0.08~0.22
4
≤0.15 b 0.40~1.0 b 0.05~0.15

5 0.03~0.15 0.40~1.0


6
取样 从成品电缆铝合金绞合导体中取出单线进行试验。对于35mm2及以下导体 取3根:从中心线取1根,从外层取2根。对于35mm2及以上导体取6根:从中心 线取1根,从次外层取2根,最外层取3根。
项目
抗拉强度 断裂伸长率
要求
90~160 N/mm2 ≥10%
化学成分(质量分数)/%
序号
Si
Fe
Cu
2013
东莞市大显自动化仪器设备有限公 司
2013
东莞市大显自动化仪器设备有限公 司
2013
主要检测设备图片
百度文库
拉力试验仪
数字显微镜
卷绕试验机
QJ57型直流电阻电桥
在线测偏仪
局放耐压测试仪
二、铝合金电缆的发展及应用领域
1. 国外铝合金电缆生产及应用状况
+ 北美地区:大量用于制造铝合金芯低压电缆和架空输电线,并制定了系统的铝合金材料(牌号) 和线缆产品的国家标准。美国国家电气规范(NEC)在1987年版中,将对于大多数建筑内部铝 导体的规定改为AA—8000系列铝合金导体。以Alcan cable公司为例,其产品的50%为架空导 线,导线的约80%为ACSR和ACSS.;架空绝缘电缆及配电电缆占25%,主要为600V PE绝缘架 空电缆、600V PE绝缘地埋电缆均为纯铝电缆;建筑低压电缆占25%,主要为铝合金电缆。主 要生产企业有:Alcan cable、General cable和South wire等。
铝合金带连锁铠装相比具有以下优势: 1.重量轻,弯曲性能好,易于安装,可免桥架或省桥架费用; 2.机械强度高,可直埋,免管道腐蚀; 3.耐腐性能好,不易腐蚀,使用寿命更长; 4.具有较强的抗压、抗冲击性能,抗破坏强度更高; 5.阻燃性能更好,能用于易燃、易爆的危险场所,阻燃等级能达 到IA级,且还具有低烟无卤的效果,特别适用于大型娱乐场所以 及危险的化工场所等。


稀土高铁铝合金导体交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆
稀土高铁铝合金导体交联聚乙烯绝缘铝合金带联锁裸铠装电力电缆
稀土高铁铝合金导体交联聚乙烯绝缘铝合金带联锁铠装聚氯乙烯护套电 力电缆 稀土高铁铝合金导体交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套电力电缆
稀土高铁铝合金导体交联聚乙烯绝缘铝合金带联锁铠装聚烯烃护套电力 电缆
≤0.04
其他 单个 合计 ≤0.03 a ≤0.10 ≤0.03 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.10 ≤0.05 c ≤0.10 ≤0.03 ≤0.10
Al
余量 余量 余量 余量 余量 余量
导体部分腐蚀产生原因:主要有化学腐蚀与电化学腐蚀两种。
化学腐蚀:指金属在大气中与氧、氯、二氧化硫、硫化氢等气体作用下发生的腐蚀。金属表面 与氧发生作用后,生成不同的金属氧化物。铝的氧化物能构成致密的有一定硬度的表面保护膜。 铁的氧化物结构松,易于脱落,并继续不断地向金属内部渗入、扩散,致使材料破坏。铜的氧 化物俗称铜绿,介于以上两者之间,是一种有毒物质。
3、产品特点 ➢优越机械性能
(1)高延伸性能:伸长率是导体机械性能重要指标,是关系产品优劣和能承受外力大小 的重要标志。也是电缆导体的检验的一个重要指标。 稀土高铁铝合金导体退火处理后的延伸率能达到30%,而铜缆的伸长率为25%,该项指 标对普通铝杆的增加(普通铝杆的伸长率为1.5%),是能取代铝芯电缆与铜缆的重要指 标。 (2)高柔韧性能:普通铝丝的一个重要缺点是脆度高,在安装时只要几次一定角度的扭 转,导体就会产生裂纹,裂纹会增加接触电阻,是出现火灾的重要原因。使用稀土高铁 铝合金电缆,由于他的韧性好,不会产生裂纹,在安装中减少了安全隐患。
一.稀土高铁铝合金材料是符合国家 标准GB/T 29920-2013《电工用稀土高 铁铝合金杆》中8E76、8R76牌号的技 术要求,稀土高铁铝合金材料必须满 足下列全部性能要求,才是真正的稀 土高铁铝合金电缆: 1.导体的化学成分必须满足GB/T 29920-2013《电工用稀土高铁铝合金 杆》表2中化学成分的要求(标准中明 确规定,化学成分不合格时,即判定 该产品为不合格)。
稀土高铁铝合金材料中添加的稀土元素又能进一步改善铝合金的耐腐蚀性能,特别 是电化学腐蚀。所以从材料理论上稀土高铁铝合金电缆的使用寿命优于铜芯电缆。
1.相同载流量和相同长度下,综合成本是铜电缆 30%左右 ; 2.重量轻,弯曲性能好,省人力省工期,安装成本 节约20%~50% ; 3.使用寿命延长至少10年,达到40年,大大节省 二次投资成本。
≤0.10
0.25~45
≤0.04 0.04~0.12
注:对于脚注中特定元素,仅在有需要时测量。
a ω(Li)≤0.003% b ω(Si+Fe)≤1.0%
c ω(Ga)≤0.03%
≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.05
≤0.04 0.001~0.04
≤0.04 — —
通过扭转试验验证:主要检验金属线材的韧性。韧性愈好,能承受的扭转的次数愈多。
(3)易弯曲:根据GB/T12706对铜缆安装时弯曲半径的规定,铜缆弯曲半径是10~20 倍电缆直径, 铝合金电缆的弯曲半径最小为7倍电缆直径,使用稀土高铁铝合金电缆减 小了安装布局的空间,减小了安装成本,更易于敷设。
稀土高铁铝合金电缆具备强柔韧、易弯曲性能。
433
0.30
300
499
0.25
400
593
0.21
500
689
0.16
稀土高铁铝合金电缆与铜、铝电力电缆性能对比表
传统的铠装方式为钢带铠装,该铠装有以几点不足: 1.钢带铠装电缆重量重,不易于安装和安装成本高; 2.钢带易腐蚀,即使是镀锌钢带,使用寿命也有限; 3.钢带铠装对电缆的机械保护作用有限,需穿管敷设 。
应用状况:2014年国内年产铝合金电缆约40亿元,约合铝合金导体3万余吨,其中出口电缆产品 约10亿元,还有部分铝合金杆线材。铝合金电缆现已被广泛应用于国内数百项目,有风电、光伏、 新能源、配电工程、别墅群、展览馆、市政工程、学校、地产、高速公路工程项目等。
三、铝合金电缆产品介绍
1. 产品典型结构:
铝合金低压电力电缆典型结构
铝 合 金 中 压 电 力 电 缆 典 型 结 构
2. 产品结构图及常用型号:
1 2
1 2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
10
8
9
10
1稀土高铁 铝合金导体;2 导体屏蔽;3 绝缘;4 绝缘屏蔽;5铜丝屏蔽;6 填充;7 绕包带 ;8隔离套;9 联锁铠装; 10 外护套
型号 YJHLV YJHLV8 YJHLV82 YJHLY YJHLY83
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