銅包鋁復合導體線芯低壓電力電纜及電氣裝備用電線

隨著我國經濟建設的高速發展，各行業對電力的需求持續增加，電線電纜行業的市場空間巨大。但在電線電纜產品結構中占主要成分的銅、鋁導體存在著自身難以克服的缺點。如：純銅導體的密度大（8.89g/cm3），資源較匱乏，我國更甚；純鋁導體的導電率較差（IACS=61%）機械強度偏低，焊接性能差，接觸電阻大，更因純鋁導體在空氣中極易生成具有絕緣性能的氧化鋁薄膜，導致絞合導體中的電流沿著鋁單線作螺旋方向流動，使導體的交流電阻增加，降低電纜的載流量。銅包鋁線即是對純銅和純鋁材料進行科學改造，充分利用他們的各自優勢，創造出的一種新型導體材料，它有效彌補了純銅、純鋁導體在工程上應用的缺點，在電線電纜工程上推廣使用銅包鋁導體，有利于我國有色金屬資源的綜合利用，可大幅度降低產品成本。歐美等發達國家早已投入使用銅包鋁電線電纜，并已形成正式標準（如美國UL標準）。其技術關鍵和主要性能指標：1、關鍵技術：除電纜的基本性能符合現行國家標準，復合導體電力電纜在結構設計上，著力實現和銅芯電纜同等規格相互替代，以利于設計選型。通過增大導體截面和適當提高工作溫度得以實現。2、主要技術性能指標導體直流電阻：≤0.118Ω/km絕緣電阻：體積電阻率ρ 正常運行時導體最高溫度Ω.cm≥1012絕緣電阻常數Ki 正常運行時導體最高溫度MΩ.km≥3.67成品耐壓試驗：50Hz 35kV（5min）絕緣不擊穿

銅包鋁線的應用

歐美的美國、英國等國家早在20世紀60年代就開始研究和應用銅包鋁材料，日本等國家也一直開發相關材料，并進入了實用階段，使銅包鋁成為繼銅、鋁后的第三種導體。由于鋁表面極容易氧化，產生氧化膜又極難除去造成接觸電阻大和不能焊錫焊接，嚴重影響了鋁代銅的普及率，而銅包鋁的開發成功，開創了鋁代銅的轉機。 早在開發初期，銅包鋁在國外僅使用在建筑電線的布線以及廣播電視通訊的高頻電纜和屏蔽線上。由于銅包鋁導體材料生產的產業化，目前國內已可以滿足逐步實現大批量的產能，加之銅包鋁具有重量輕、相對成本低、價格穩定等優點，克服了銅成本高、價格大起大落等弊端，其應用范圍越來越廣，已逐步大量應用在電動機、變壓器的漆包線、母線、電線電纜上，而且深受廣大用戶和制造商的歡迎。 銅包鋁作為導體，與銅、鋁一樣，理論上可應用在很多場合，例如：
（1）銅包鋁扁線或母線可用于電力與電器工業，例如匯流排。
（2）音頻、高頻、視頻用線，例如CATV導線與屏蔽線。
（3）各種電動機、整流器繞組線、變壓器繞組線。
（4）工程用電線電纜導線。
（5）電力電纜用導體等等 但是真正最佳使用場合是音頻、高頻、視頻用線領域，另外有些工程機械電線電纜中也得到廣泛應用。


銅包鋁電纜的可靠性研究
實際上早在20世紀60年代，歐美一些國家就開始研究和應用銅包鋁材料，并最早制定了導體標準，而今美國、英國、日本等國家已把銅包鋁作為繼銅、鋁之后的第三代導體。我國近十年來銅包鋁導體得到了廣泛的應用，主要用于大容量信號傳輸線，信息產業部并于2000年制定了銅包鋁導體行業標準SJ/T11223-2000。國內生產技術也日趨成熟，且形成批量，銅包鋁導體在電力電纜中的應用這幾年也得到嘗試性的成功，在浙江樂清、武漢、上海、青島、江蘇、河南、河北、湖南等省市的一些著名電力電纜企業都建立了銅包鋁電纜相關參數標準，為銅包鋁電纜普及及使用起了重要的作用。
事實也證明，銅包鋁電纜在全國多處工程實例運用中，已經完全能代替了銅電纜的性能。我公司借鑒國內外現有成果的基礎上進行研究和試驗，取得了大量的數據，還對導體的截面、導體在各種有害、腐蝕溶液中，在焊接的接頭上，在耐高溫中、在拉拔退火工藝上進行試驗，同時對其在高頻下的交流電阻、載流量、集膚效應、鄰近效應等進行了測試，得出結論與在國外研究結果的結論一致，進一步確認銅包鋁導體與銅導體直流電阻相同時（截面積比銅的約大28%）具有以下優點：
（1）、其導體間與接線端子的熱循環指標要比銅好；
（2）、其交流電阻、載流量要比銅好，從而線損要比銅低；
（3）、其與錫的可焊性和銅相同；
（4）、其接觸電阻與銅相同；
（5）、連接容易，可靠繞性好；
（6）、重量輕、價格經濟；
（7）、通電運行與銅線同樣安全可靠；
國外銅包鋁主要生產企業及標準代號
美國科普威公司（GC）；UL1581-2001
美國TI公司；ASTMB13566-2002
英國BICC公司；IE4673-2000
日本電線株式會社；CCAJ1240-1998