铜包铝线标准及其应用在电力电缆中的性能33页PPT

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5
20体积比 15体积比 10体积比
300
4
250
3
200
2
150
1
8
6
4
2
0
线径(mm)
8
6
4
2
0
直径(mm)
图2 不同体积比铜包铝线抗拉强度变化趋势图
图3 不同体积比铜包铝线延伸率变化趋势图
6.铜包铝线的冶金结合性能
序号 1 2 3 4
表7 铜铝冶金结合情况的判定方法
试验名称 扭转试验 弯曲试验
3.铜包铝线的导电性能
表3 铜包铝线的导电性能
性能
10A/10H
铜包铝线 15A/15H
20A/20H
纯铜线
电阻率 (Ω·mm2/m)
0.02743
导电率 (IACS,%)
62.85
0.02676 64.42
0.02594 66.46
0.01724 100
纯铝线 0.028 61.57
0 1tt20
偏差
±1%×标称直 径
±0.004
0.344～0.08
±0.003
傅氏公司实际 生产线经范围
12.5～0.08
标称体积比(%) 10 15 20*
表2 铜包铝线的最薄铜层厚度和体积范围
铜层体积比范围
最薄铜层厚度(mm)
8%～12%
3.5%×半径
13%～17%
5.0%×半径
18%～22%*
7.0%×半径*
铜包铝线(软态)结合照片500× 铜包铝线(软态)不结合照片500× 图4 铜包铝线结合与不结合金相照片
7.铜包铝线的热学性能
表8 等电阻时铜包铝和铜的比热值
材料
比热值
铜 15%铜包铝
0.818 0.837
型号与规格
第一次实验数据/℃ 第二次实验数据/℃ 第三次实验数据/℃ 平均值/℃
表9 铜包铝线温升实验结果
表6 铜包铝线的力学性能
抗拉强度(MPa)
标准值 ≤138 ≥193 ≤138 ≥193
实测值 117 255 112 240
延伸率(%)
标准值
实测值
≥ 15
35
≥1.0
2.5
≥ 15
35.5
≥1.0
2.5
5.铜包铝线的力学性能
抗拉强度(MPa) 延伸率(%)
400
20体积比
6
15体积比
10体积比
VV 1×10 VCV 1×14.9
64.4 69.8 73.0 69.1
60 68.2 65.6 64.6
VLV 1×16
64.2 62.4 61.7 62.76
图5 铜包铝线高温和低温性能
8.铜包铝线的工艺性比较
表10 包覆法生产的铜包铝线和电镀法生产的铜包铝线比较表
序号 1 2
3 4 5 6
4.铜包铝线的物理性能
表5 铜包铝线的密度和质量比
性能
标称密度 (g/cm3) 密度偏差 铜重(%)
10A/10H 3.32 ±3% 29
铜包铝线 15A/15H
3.63
±3% 37
20A/20H 3.96 ±3% 43
纯铜线
8.89 — —
铜包铝线型号
CCA-15A-2.5 CCA-15H-2.5 CCA-10A-2.5 CCA-10H-2.5
试验方法
依据标准
从样品一端截取适当长度的试样，将其在标称直 径15倍的间隔处夹持并拉紧，沿同一方向扭转 三圈，然后再反向扭转三圈。观察表面是否沿扭 转纹路产生裂纹。
ASTM B56604a
采用任何合适的方法进行反复弯曲，直至断裂， 用正常目力观察铜层与铝芯之间有无分层现象， 铜层紧贴在铝芯上。
GB/T 4909.585
Baidu Nhomakorabea纲要
1 标准体系 2 铜包铝线性能 3 铜包铝线在电力电缆的应用 4 铜包铝电力电缆相关标准
❖第一部分 标准体系
铜包铝线标准发展历程
国家
美国
英国 日本 中国
年代
1972
标准
ASTM B 566-72《铜包铝线标准规范 》
2019
ASTM B 566-04a《铜包铝线标准规范》
1973
BS4990-73《绝缘电缆用铜包铝导体 》
1992
JCS 340A-1992《铜包铝线》
20世纪90年代 行业标准SJ/T 11223-2000《铜包铝线》
傅氏国际制定的企业标准
Q/FS 002-2019 铜包钢线 Q/FS 003-2019 铜包铝镁合金线 Q/FS 004-2019 镀锡铜包铝线 Q/FS 005-2019 油浸式变压器铜包铝扁线 Q/FS 006-2019 傅氏铜包铝线
式中：ρt—在t温度下的电阻率； ρ0—20℃的电阻率； α—电阻温度系数； β—线膨胀系数； t—温度。
表4 不同材料20℃时α及β值
材料 铜 铝
10%铜包铝 15%铜包铝 20%铜包铝
α 0.00393 0.00407 0.004056 0.004049 0.004042
β 0.000017 0.000023 0.0000224 0.0000221 0.0000218
卷绕实验 拉伸试验
将一段铜包铝线弯成U形，然后以线材自身为中 GB/T 4909.7-
心卷绕10匝，铜层不出现裂纹和管状脱离。
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进行拉力实验，观察试样断口是否分层
GB/T 4909.285
(a) 扭转试验 (b) 弯曲试验 (c) 缠绕试验
(d) 拉伸试验
铜 铜铝过渡层
铝
铜 不结合处
结合处
铝
傅氏国际美国copperweld公司
IEC双金属委员会成员
傅氏国际(大连)双金属有限公司
2019年正式成为ASTM成员
与中国电子科技集团公司第二十三 研究所等企业共同制定铜包铝线国 家标准
❖第二部分 铜包铝线性能
1.铜包铝线的型号及表示方法
CCA型号
类别代号 标称直径
10A/H 15A/H 20A/H
CCA
类别代号
标称直径
标称直径为2.50mm、铜层体积比为15%的软态铜包铝线表示为：
CCA-15A-2.50
2.铜包铝线的尺寸要求
表1 铜包铝线标称直径及其对应的偏差范围(mm)
ASTM B566
标称直径
偏差
8.25～0.254
±1%×标称直 径
＜0.254
±0.003
新国标
标称直径
8.25～0.501 0.50～0.345
比较项目 铜层厚度 铜层致密性
结合性 导电性 电阻率
环保
包覆线 70～100μm 致密性好，无针孔，厚度
均匀 冶金结合，结合力强
铜层厚，导电性好 电阻率好、稳定
较好
镀层线
0.0400000
0.0350000
0.0300000
0.0250000
0.0200000
0.0150000
0.0100000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
铜
10%铜包铝线
15%铜包铝线
20%铜包铝线
铝
图1 电阻率随温度变化曲线