多年期间进行的一系列实验证明,AA-8000 系列铝合金克服了纯铝导体的缺点,提高了电缆的导电性能、弯曲性能、脆性、抗蠕变性能和耐腐蚀性能等,能够保证电缆在长期过载和过热状态下保持性能稳定。
铜和铝的特性比较:
特 性 | 软电工铜 | 软电工铝 | 铝合金 |
密度 g/cm3 | 8.89 | 2.7 | 2.7 |
熔点 ℃ | 1038 | 660 | 660 |
抗拉强度 MPa | 220-270 | 70-110 | 113.8 |
屈服强度 MPa | 60-80 | 120-170 | 53.9 |
延伸率 % | 30-45 | 23-25 | 30 |
线性膨胀系数 1/℃ | 17×10-6 | 23×10-6 | 23×10-6 |
电阻率 Ω•mm2/m | 0.017241 | 0.028264 | 0.0279 |
电导率 %IACS, 20℃ | 100 | 61 | 61.8 |
导电率相同时抗拉强度 | 相同 | 相同 | 相同 |
导电率相同时的重量 | 100 | 54 | 54 |
导电率相同时的截面积 铜的 % | 100 | 160 | 156 |
鉴于以下技术进步事实,AA-8000系列铝合金导体得以毫无障碍地推广应用:
抗蠕变性能:
所有金属的弹性应变和塑性应变都能使其电阻率增大。美国麻省理工学院教授彼特o格里诺指出,虽然屈服应力是电导体的重要机械性能参数,但只要不引起塑性变形,发生一些应变是允许的。纯度较高的铝导体在满负荷运行时,由于发热而发生"自退火效应",所以,凡是载流量要求大的架空导线要用钢芯加强。
AA-8000系列铝合金的抗蠕变性是纯铝导体的300%,避免了由于冷流或蠕变引起的连接处松弛问题,因而改善了导体的连接状况。
图8是中国铝合金电缆制造厂得出的铝合金导体压蠕变曲线[7]。在ASTM B 800-05(2011)和UL 44-2010中,均未涉及铝合金导体的这一指标。
抗拉强度和延伸率:AA-8000系列铝合金由于加入了特殊的合金成分并采用了特殊的加工工艺,极大的提高了铝合金的强度-重量比,延伸率也提高到30%。
电缆工艺