铝合金导体和铜铝导体的性能对比..doc

铝合金导体和铜、铝导体的对比 摘要：随着科技的发展，社会的需要，铝合金导体具有的良好的导电性能和优异的机械性能，在低压电力电缆中的应用中广泛代替铜导体。 关键词：铝合金导体，铜导体，铝导体，低压电力电缆，铜、铝资源 1 引　言 人类对铜的使用历史这可以追溯到10，000年以前。在伊拉克的北部曾经出土一件8700年前的文物——铜耳杯中国在4000多年前的夏禹时代就有了青铜器。2005年迄今再次提出以铝代铜，随着科技的进步，这次的以铝代铜主要是以铝合金代铜。以铝代铜的前景如何呢？我们需要对铝合金、铜和铝的性能有更多的了解。 2 铜铝的对比 2.1 铝与铜的性能比较（20℃） 注：数据来源于《铝合金及其加工手册》第二版 2.2 铜铝导体在电力电缆中的应用 从电缆生产标准来说GB12706.1-2008?额定电压lkV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件:第1部分:额定电压1kV(Um=1.2kV)和3kV(Um=3.6kV)电缆?GB/T3956-2008电缆的导体中有明确的规定可以采用第1种或第2种镀金属层或不镀金属层退火铜导体铝或铝合金导体。六、七十年代，铜材作为战略物资受到贸易管制，国内大量采用铝作为输电电缆的主要导体材料，“以铝代铜”成为电气行业普遍遵循的技术政策 3. 铝合金导体 3.1 铝合金导体的发展 用作导体的铝合金在六、七十年代由于铜价的高速攀升迎来飞速的发展。在国际铝行业协会的铝合金牌号中，用作导体的铝合金主要有AA1000系列即纯铝，AA6000系列导体，和AA8000系列导体。AA1000系列导体主要用在高压架空线；AA6000 Al-Mg-Si（铝镁硅合金）系列导体主要用在高压架空线和铝母排；这两类导体都是以硬态导体存在，接头的连接以焊接为主。AA8000 Al-Mg-Cu-Fe（铝镁铜铁合金）系列是真正用在配电线路上的软质铝合金。 AA8000系列铝合金在六、七十年代获得一系列专利。 铝合金 合金名称 美国专利权号 ANSI-H35.1 8017 8030 8076 8130 8176 8177 UNS A98017 A98030 A98076 A98130 A98176 A98177 …… 3711339 3697260 …… RE28419 RE30465 …… 化学成份铝合金 以质量为基础的化学成份百分比% ANSI UNS 铝 硅 铁 铜 镁 锌 硼 其它（合计） 其它（合计） 8017 8030 8076 130 8176 8177 A98017 A98030 A98076 A98130 A98176 A98177 残余 残余 残余 残余 残余 残余 0.10 0.10 0.10 0.15B 0.03-0.15 0.10 0.55-0.8 0.30-0.8 0.6-0.9 0.40-1.0B 0.40-1.0 0.25-0.45 0.10-0.20 0.15-0.30 0.04 0.05-0.15 …… 0.04 0.01-0.05 0.05 0.08-0.22 … … 0.04-0.12 0.05 0.05 0.05 0.10 0.10 0.05 0.04 0.001-0.04 0.04 … … 0.04 0.03A 0.03 0.03 0.03 0.05C 0.03 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.10 A：最大锂含量为0.03 B：最大硅和铁的含量为1.0 C：最大镓含量为0.03抗蠕变性与压紧性提高了0%，避免了由于蠕变引起的松弛问题更高的抗拉强度 密度 (g/mm3) 熔点 (℃) 线膨胀系数 电阻率 (Ω*mm2/m) 导电率 IACS% 抗拉强度(MPa) 屈服强度（MPa) 伸长率（%） 电工铜(Cu) 8.89 1083 17*10-6 0.017241 100 220-270 60-80 30-45 AA8000铝合金 2.7 660 23*10-6 0.0279 61.8 113.8 53.9 30 对比AA8000铝合金导体和铜导体，发现由于电阻率的不同，它们的IACS不同，AA8000铝合金是铜的61.8%，当我们将铝合金导体的截面积增大两档或者提高到铜导体截面积的150%时，其电气性能一致。 抗拉强度，铝合金导体只有铜导体的一半（113.8：220MPa），由于AA8000铝合金的密度只有铜导体的30.4%，因而即使铝合金导体截面积提高到铜导体截面积的150%，铝合金导体的重量也只有铜导体的45%，这使得铝合金导体的抗拉强度相对于铜导体还有一定的优势。 AA8000铝合金导体的屈服接近于铜导体，从而使得铝合金导体的蠕变性能接近铜导体的