铜包铝线

铜包铝线是一种双金属线材,是在铝线外表包复一层一定厚度的铜层,使该线材成为一种高性能的双金属线材,其铜的厚度大约是在最小半经的 3.5%。其导电率大约是铜线的62.9%。而同样重量的铜包铝线的长度是纯铜线长度的2.7倍。铜包铝线广范应用于有线电视工业中,因为高频信号传输是完全在导线外层运行,所以铜包铝线可以代替相同规格的铜线。在低频应用中,铜包铝的安载容量是同规格铜线的65%。因其重量轻,在需要大线规格尺寸时也比铜更为柔软,铜包铝用于电瓶电缆,焊接电缆,楼宇电缆和电磁导线。由于铜包铝是优化了两种金属的最佳特性于一体的复合线材。铜占线材截面的10%,其厚度最小为线材的3.5%。铜包铝线的密度每立方厘米3.32克，是铜线的37%。由于铜包铝线具有经济,质轻,易于操作和安装等优点,在实际应用中是取代铜线的最佳制品。据悉,近年来我国通讯行业的CATV同轴电缆生产企业为了提高产品质量,降低成本,实现与国际技术接轨,已经采用铜包铝线作为CATV同轴电缆的更新换代产品,且用量逐年增加。铜包铝线与铜线比,成本下降20%~40%,且具有良好的耐腐蚀性,良好的焊接性及比重小,易于加工,便于安装运输,传输性能好等诸多优点,必将成为铜线的替代品。铝芯电缆替代铜芯电缆。由于铜线缆的制造成本比铝线缆要高出59%,因此,电力行业将更多地使用铝制造线缆。发展中国家的电缆工程招标书中,很多都提出用铝芯电力电缆。但是在我国,除铝占有中低电压电缆18%的市场份额外,其他基本上都是铜芯电缆,随着铜价的升高,我国铝芯电缆和铜芯电缆的使用比例必定发生结构性变化。由于铝芯电缆造价较低(在同等载流量的情况下,铝导体电缆的金属导体原材料成本只有铜导体的四分之一),1公斤的铝电缆能够输送的电量相当于1公斤铜输电量的两倍,因此,铝芯电缆将以较快的发展速度替代铜芯电缆。我国2000多家电机生产企业和7000余家电线电缆生产企业将为铝芯电缆创造一个庞大的市场。电力供应部门已经得到授权,指定在中低电压电缆业使用铝。在这一领域,铜的总体消费量约60多万吨将被铝替代。据《中国电力报》报道:常州供电公司首次成功使用了铝芯电缆,此批规格为500平方毫米、长1640米的10千伏铝芯电缆替代铜芯电缆后,可节约工程投资189万元,只相当于铜芯电缆费用的23%。另外,从国外电缆行业的发展情况看,铝制电缆将应用于航空业,空中客车(Airbus)基于重量因素已经决定部分采用铝制电缆制造A380客机。汽车行业铝制电缆应用也正在研究之中。

变压器绕组的铝材替代。一个370MVA变压器约使用33吨铜，因为铝只有铜一半的导电性,但是同样只有其重量的三分之一,只需要60%铝的重量能达到同样的导电性。在国外,铜和铝的变压器都有供应。然而在中国,目前只有铜变压器。如果铜铝价差继续保持目前的水平或进一步拉大,那么相关产业界将有足够的动力来研制铝变压器,实现对铜制变压器的替代,一旦这种替代变成现实,铝材在此领域的消费份额将较铜具有更大的发展潜力。电子材料行业的铝材替代在功率模块中铝材替代铜材。

铜包铝电缆

当前有色金属价格暴涨，铜导体成本占电缆原材料总成本的90%以上。为了既能保证满足电缆铜导体的技术指标，又可以大幅度降低电缆成本，研制开发了铜包铝/铜复合导体电力电缆和电气装备用电线电缆。

该产品的优点：

1.直流电阻率：铜包铝线的电阻率比纯铜线大，约为纯铜线的1.5倍，在阻值相同时，铜包铝线重量约为纯铜线的1/2。根据集肤效应计算，在5MHz以上高频时，与相同截面的铜导体相比，其电阻率相等。在50Hz频率的电力电缆的使用中，其铜导体的集肤效应和邻近效应在150mm以上就逐渐显得突出，同时由于科学技术的不断发展，产生高次谐波电流和能源会注入到供电系统中，在系统的阻抗上产生出相应频率的高次谐波电压，致使电压的波形发生畸变，增加供电系统的损耗，使导体发热增加；此外，电缆使谐波放大，在接头处产生过电压而损坏电缆头。采用铜包铝导体会起到降低高次谐波产生的交流阻抗（电阻）的作用。在其他使用场合，通过采取提高铜包铝单丝中铜的体积和相应的工艺措施，使铜包铝/铜复合导体在现有同规格导体的外径尺寸上限内，满足导体直流电阻要求。

2.采用铜包铝导体可满足目前待续多年的电线电缆在产品选型、设计、使用、安装等方面的习惯，还对电缆的接线端子紧压、锡焊接有利。

3.降低交流电阻：

3.1交流电阻是电流载流量的主要依据，根据集肤效应的原理，单根导线的表面，其单位面积通过的电流比导线的圆心单位面积通过的电流要大，也就是说，大截面导体的圆心在相同导体相成的圆面积内，圆心比圆周通过的电流要小，所以把圆心导体与圆周导体用不同的金属组成是最合理、最经济的。

3.2影响交流电阻指标除直流电阻、集肤效应外，还有邻近效应，与相同直流电阻的铜导体相比，采用铜复合导体后，单根导体内，铝在园心，铜在外缘；在绞合导体内，内层是铜包铝，外层是纯铜，而铝对集肤效应和邻近效应都没有铜敏感，同时铜复合导体会使导体总截面增加一部份，因此也增加了导体的表面积，改善了电缆的散热条件，增加了散热面积，而铝的导热系数与铜相近，在同等的材料成本条件下，交流电阻的指标要经济得多。

4.具有良好的耐腐蚀性：铝比铜易腐蚀，但由于铜包铝材料已经完全冶金化，铝完全被铜所覆，不会被水、空气接触，完全达到与铜一样的性能。铜包铝/铜复合导体还更用利于避免电缆在长期使用过程中由于腐蚀、碰伤或因紧压、锡焊接不好使导体与接线端子接触不良、发热引起铜层脱落和铜铝两种金属之间形成电势差，加速电化腐蚀，造成电缆端部烧毁的隐患。对于铝导体，特别是在沿海地区，大气中盐雾所含有的氯离子会凝聚在铝的表面，易在表面的杂质和缺陷周围引起局部腐蚀，形成孔洞、裂纹和微电池，加剧铝导体的腐蚀。

5.成本低重量轻：与相同技术指标的铜芯电缆相比，铜包铝导体电缆可节约成本40%以上，铜包铝/铜复合导体电缆可节约成本20%以上。铜包铝线的比重仅为纯铜线的37%-40%。在线径、重量相等的情况下，其长度是纯铜线的2.5倍。

6.良好的焊接性：铜包铝线由于其表面同心包覆了一层纯铜，因此具有跟纯铜线一样的可焊性，方便生产。