耐寒铝合金电缆关键技术研发及应用

耐寒铝合金电缆关键技术研发及应用

杨振涛马磊

（青海欧耐特线缆有限公司青海西宁810001）

摘要：耐寒铝合金电缆采用铝合金导休、聚乙烯绝缘、铝合金带联锁铠装结构，其导体性能和绝缘电气性能与纯铝电缆比有较大的优势，本文从耐寒铝合金电缆的性能特点，以及相关的工艺方法作介绍。

关键词：铝合金；铠装；工艺路线

1.引言

耐寒铝合金电缆弥补了以往纯铝电缆的不足，提高了电缆的导电性能、弯曲性能、抗蠕变性能、耐腐蚀性能及耐寒等，能够保证电缆在长时间过载和过热、过寒时保持连续性能稳定，特别是加入稀土元素后，可以细化金属导体中的晶体结构，从而大大提高导体的导电率、耐高温性，同时解决了导体电化学腐蚀等问题。另一方面，该产品采用内联锁式金属带铠装，安装敷设简便，解决了电缆在特定系统使用中的安全、防锈、抗拉、弯曲、抗外机械力损伤等特殊要求，极大的提使用系统运行的安全和经济性。

2.耐寒铝合金电缆特点

耐寒铝合金电缆采用铝合金导体、聚乙烯绝缘、铝合金带联锁铠装结构，导体性能和绝缘电气性能与纯铝电缆比有较大的优势。

2.1可靠的安全性能。合金电缆在国外已经过美国UL严格认证并在美国、加拿大、墨西哥等国成熟使用了40年，从未出现过任何问题。欧耐特合金电缆是在引进美国先进技术基础上，自主研发并具有多项专利权。

2.2良好的导电性能。欧耐特合金电缆是通过加入我国特有的稀土及铜、铁、硅等元素，通过特殊工艺处理后的新型合金电缆，其导电率是铜的62%。经过特殊工艺处理，将合金导体截面增大1.28-1.5倍，使电缆的载流量与电压降等电气性能与铜缆相当，达到“以铝合金新材料代铜”的目的。

2.3极好的耐寒功能。由于普通的电力电缆应用于低温环境主要对电缆的外壳进行抗寒处理，防止外壳在低温环境中出现开裂使内部导体裸露于外壳外部，但是这种单纯的外壳防寒存在一定的弊端，因为在寒冷的冬天，特别是西北地区的冬天，由于环境温度非常低，还会导致电缆外部结冰，这会增加电缆的重量，进而使得电缆超重被拉断，从而影响输送电。另外由于西北地区冬天常常会有大雪的天气，电缆在下雪的气候下常常会在电缆上方堆积，也会使得电缆承受类似与表面结冰的情况，导致电缆超重断裂。本项目产品可以减小电缆表面的积雪和结冰状况，同时还可以抵抗严寒的铝合金电缆。

2.4极佳的防腐性能。欧耐特合金导体与空气接触时立即形成致密的氧化层，这种氧化层特别耐受各种形式的腐蚀，因而具有承受最恶劣环境的特性；加之合金导体内部物质结构的优化，及硅烷交联聚乙稀绝缘材料的应用，使合金电缆的使用寿命比铜缆延长10年以上。

2.5优越的机械性能。欧耐特合金电缆的反弹性能比铜缆小40%，柔韧性高25%；有很好的弯曲性能，敷设半径远小于铜缆要求，更容易进行敷设和端子连接；特殊的配方与热处理工艺大大减少了导体在受热和压力下的蠕变性，使合金电缆的电气连接与铜缆一样稳定。

2.6节省的经济性能。在实现同样的电气性能的前提下，欧耐特合金电缆直接采购成本比铜缆低20%—30%；由于合金电缆的重量仅为铜缆的一半，且具有良好的机械性能，因而使用合金电缆可以降低运输和安装成本，一般建筑节约安装施工费用20%以上，大跨度建筑可节约40%以上。使用欧耐特合金电缆对建设节约型社会将产生不可估量的影响。

3.耐寒铝合金电缆工艺方法

3.1耐寒铝合金电缆使用的设备：连铸连轧机组、铝拉机、绞机、时效炉和筘式炉及绝缘挤制设备、互锁凯装机

3.2工艺路线：

3.3创新点

3.3.1确定耐寒铝合金电力电缆产业化生产工艺及流程工艺参数；

3.3.2应用先进的生产装备及工艺，生产的电力电缆实现耐寒、防紫等功能。

3.3.3耐寒铝合金导体采用先进的紧压绞合技术，其导体的紧压系数达到93%；

3.3.4良好的退火工艺使耐寒铝合金导体的导电性能达到61.5%IACS以上，且延伸率能达到30%。

4、应用情况分析

与传统的铜芯电缆不同，铝合金带连锁铠装电缆采用铝合金导体、聚乙烯绝缘、铝合金带连锁钯装结构，能实现肌燃1A级、耐火1A级，且低烟无具极极佳安全性能和经济效益。铝合金电缆在美国、加拿大、墨西哥等国家使用了40年的历史，美国民用及商用建筑90%采用铝合金电缆。随着国内的大力宣传及推广，且有很多用户在使用铝合金电缆，用户遍布全国，至今已有几百个项目使用到铝合金电缆。落实工信部《有色金属“十三五”规划》（2016-2020年）及打造国内重要的有色金属产业集群，实施“先进有色金属产业集群工程”，特別是在我国城镇化建设、城乡电网改造加速之日，铜资源逐渐枯竭、电缆的需求量求量不断加大之时，并随著《兰州-西宁城市群发展规划》及“一带一路”发展机遇，使用新型合金钔电电缆，毎年节约的费用可达仟亿元以上，这都为耐寒铝合金电电缆的推广应用提供有力的保障。

5、结束语

多年来，耐寒铝合金电力电缆各种性能的优越性得到肯定和推荐。而实现同样的电气性能，耐寒铝合金电缆直接采购成木比铜电缆低40%以上，这对对创建节约型社会将产生不可估量的作用。随着产品加工工艺的不断改进和产业化发展，该系列产品将在市场上具行很强的竞争力，从而推进耐寒铝合金电力电缆在我国特别是西部广泛应用的步伐。