铝有良好的导电性能与低的密度,因此广泛用作导电体,主要以线材、管材、汇流排条、箔材形式应用于电力、电讯部门。铝用作导体始于1896年,那年英国人柯利(W.L.E.Curley)在博尔顿架设了世界上y.i条架空铝导线,距原铝的工业化提取仅8年,至今已约120年。
导电线的发展可分为五个阶段(里程碑):1882年德国架设了一条60km长、功率2kW的输电线路,是用铜与铜合金制造的,开架空输电线路的先河,可将此举认为是架空线路史上y.i块里程碑;第二块里程碑是1898年美国工程师用全铝线(AAC,all-aluminum conductor)取代铜线架设加利福尼亚州蓝湖-斯托克顿之间的输电线;1909年用钢芯铝绞线(ACSR)架设33kV的高压线路可认为是第三块里程碑,4年之后用钢芯铝绞线成功地建造了一条150kV的输电线路,钢芯铝绞线是美国铝业公司(Alcoa)技师胡普斯发明的;第四块里程碑是1930年问世的全铝合金导电体(AAAC,all-aluminum alloy conductors),这种电工铝合金的商品名称为Aldrey或Almelec;上世纪60年代从日本开始的高温低挠度电工铝合金研究,与常规输配电铝合金相比,HTLS合金线路可显着提高输电容量,这次研究可认为是输配电铝线发展路线图上的第五块里程碑,现在已在高压输配电电路中获得应用的高温铝合金电线的商品名称有:ACSS、ACCR、ACCC、TACSR、GZTACSR与ZTACSR等,它们是不同公司的产品,各有其特点,或在结构方面有不同之处,或在钢芯线或铝线型式方面有特异之处。
电力铝合金
在电力线中以铝代铜有如下长处:质量轻、电导率高,单位质量铝的电导率是铜的208%,当电导率持平时,铝导体的质量只要铜的50%,即便于架设,又有利于搬运,可显着加宽架线间距;导热性好、蓄热少,流过相同电流时,铝线的截面积比铜线的大60%,所以散发电流热的能力比铜的好得多;铝在大气中有很强的抗蚀性,对硫化物的抗蚀性比铜强得多;加工成形性好,资源丰富,供应稳定等。另外,钢芯铝绞线的强度大,表面电位梯度小、电晕特性好也是铝的长处。废铝导体的可回收性比铜的好得多,其回收再生能耗仅相当于原铝提取的5%,而废铜导体的回收再生能耗几乎与原生铜的持平。
当然与铜相比,铝也有一些不足之处,如铝的力学性能比铜低,铝的切口敏感性比铜大,因此在安装铝线时应格外小心,另外,铝的线膨胀系数比铜大35%,也是其缺陷。
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