铜芯与铝芯区别
铜芯与铝芯电缆比较
1. 电阻率低:铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1.68倍。
2. 延展性好:铜合金的延展率为20~40%,电工用铜的延展率在30%以上,而铝合金仅为18%。
3. 强度高:常温下的允许应力,铜比铝分别高出7~28%。特别是高温下的应力,两者相差更是甚远。
4. 抗疲劳:铝材反复折弯易断裂,铜则不易。弹性指标方面,铜也比铝高约1.7~1.8倍。
5. 稳定性好,耐腐蚀:铜芯抗氧化,耐腐蚀,而铝芯容易受氧化和腐蚀。
6. 载流量大:由于电阻率低,同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量(能够通过的最大电流) 高30%左右
7. 电压损失低:由于铜芯电缆的电阻率低,在同截面流过相同电流的情况下。铜芯电缆的电压降小。因此,同样的输电距离,能保证较高的电压质量;或者说,在允许的电压降条件下, 铜芯电缆输电能达到较远的距离,即供电覆盖面积大,有利于网络的规划,减少供电点的设置数量。
8. 发热温度低:在同样的电流下,同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多,使得运行更安全。
9. 能耗低:由于铜的电阻率低,相比铝电缆而言,铜电缆的电能损耗低,这是显而易见的。这有利于提高发电利用率和保护环境。
10. 抗氧化,耐腐蚀:铜芯电缆的连接头性能稳定,不会由于氧化而发生事故。铝芯电缆的接头不稳定时常会由于氧化使接触电阻增大,发热而发生事故。因此,事故率比铜芯电缆大得多。
11. 施工方便:①铜芯柔性好,允许的弯度半径小,所以拐弯方便,穿管容易;②铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂,所以接线方便;③于铜芯的机械强度高,能承受较大的机械拉力,给施工敷设带来很大便利,也为机械化施工创造了条件。
铝芯电缆比铜芯电缆的优势
1. 价格便宜:铜杆是铝杆价格的3.5倍、铜的比重又是铝的3.3倍,所以铝芯电缆比铜芯电缆便宜多的多,适合于低资工程或临时用电。
2. 电缆很轻:铝芯电缆的重量是铜芯电缆的40%施工运输都成本低. 铜包铝与铜芯比较
直流电阻率:铜包铝线的电阻率比纯铜线大,约为纯铜线的1.5倍,在阴值相同时,铜包铝线重量约为纯铜线的1/2。
1. 降低交流电阻:
(1)交流电阻是电流载流量的主要依据,根据集肤效应的原理,单根导线的表面,其单位面积通过的电流比导线的圆心单位面积通过的电流要大,也就是说,大截面导体的圆心在相同导体相成的圆面积内,圆心比圆周通过的电流要小,所以把圆心导体与圆周导体用不同的金属组成是最合理、最经济的。
(2)影响交流电阻指标除直流电阻、集肤效应外,还有邻近效应,与相同直流电阻的铜导体相比,采用铜复合导体后,单根导体内,铝在园心,铜在外缘;在绞合导体内,内层是铜包铝,外层是纯铜,而铝对集肤效应和邻近效应都没有铜敏感,同时铜复合导体会使导
体总截面增加一部份,因此也增加了导体的表面积,改善了电缆的散热条件,增加了散热面积,而铝的导热系数与铜相近,在同等的材料成本条件下,交流电阻的指标要经济得多。
4、具有良好的耐腐蚀性:铝比铜易腐蚀,但由于铜包铝材料已经完全冶金化,铝完全被铜所覆,不会被水、空气接触,完全达到与铜一样的性能。铜包铝/铜复合导体还更用利于避免电缆在长期使用过程中由于腐蚀、碰伤或因紧压、锡焊接不好使导体与接线端子接触不良、发热引起铜层脱落和铜铝两种金属之间形成电势差,加速电化腐蚀,造成电缆端部烧毁的隐患。对于铝导体,特别是在沿海地区,大气中盐雾所含有的氯离子会凝聚在铝的表面,易在表面的杂质和缺陷周围引起局部腐蚀,形成孔洞、裂纹和微电池,加剧铝导体的腐蚀。
5、成本低重量轻:与相同技术指标的铜芯电缆相比,铜包铝导体电缆可节约成本40%以上,铜包铝/铜复合导体电缆可节约成本20%以上。铜包铝线的比重仅为纯铜线的37%-40%。在线径、重量相等的情况下,其长度是纯铜线的2.5倍。
6、良好的焊接性:铜包铝线由于其表面同心包覆了一层纯铜,因此具有跟纯铜线一样的可焊性,方便生产。
铜包铝线 铜包铝重量 比重 密度 铜包铝标准
铜包铝线的结构、性能及应用
一、铜包铝线的结构
铜包铝(Copper clad aluminum wire)简写为CCA ,它是由铝芯线和紧密包覆其外的铜层构成的双金属线,这就使得在一根导线上发挥了两种金属材料的特点,使铜的优良导电性和铝的重量轻的特点结合在一起,克服了铝导线的缺点,形成具有导电性好、密度小、柔软、耐腐蚀、易焊接、价钱低廉等特点的铜包铝线。从而发展成为一种新的金属导电材料。
二、铜包铝线的特点
1、结构参数
按铜层体积比分可以分为:10%和15%两种,铜层体积比为15%的铜包铝线主要用于传输高频信号的同轴电缆内导体,10%的铜包铝线主要用于传输低频电流线缆的导体。
按铜层重量,可以计算出铜层体积比为10%和15%的铜包铝线,其铜层重量比分别为26.8%和36.8。
另外,按照它的使用状态可以分为软态(A 类)和硬态(H 类)两种。
2、物理性能
⑴ 密度
对于铜层体积比为15%的铜包铝线,其密度为3.63g /cm3;而铜层体积比为15%的铜包铝线,其密度为3.32g /cm3。
由于铜包铝线的密度小,使铜包铝线具有很多优点:
① 对于同样重量和线径的纯铜线和铜包铝线相比,铜包铝线的长度约为纯铜线的1.7~2.5倍,这将为厂商降低材料成本。
② 由于1吨铜包铝线中铜的重量为268~368Kg ,可代替1.7~2.5吨纯铜线,使得使用铜包铝线可以节约大量铜资源。
⑵ 比热
根据热力学公式Q =cm (t2-t1),由于纯铜线的比热c =0.092Kcal /kg.k ,铜包铝线的比热c =0.149Kcal /kg.k ,这就意味着铜包铝线的比热要比纯铜线的比热要大得多,那么在同样重量的铜包铝线温度升高1度所需要的热量比纯铜线的多,从而使铜包铝线具有较低的
温度,这对安全用电有很大好处。
⑶导电性
铜包铝的电阻率比纯铜线大,比铝小,20℃时体积比为10%和15%的铜包铝线直流电阻率分别为≤0.02743Ωmm2/m 和≤0.02676Ωmm2/m 。所以按国际电工规定将退火工业铜在20℃时的电阻率等于0.017241Ωmm2/m 为标准导电率,以100%IACS 表示,那么铜包铝的导电率为65%IACS 左右。
⑷ 抗拉强度和延伸率
抗拉强度和延伸率是根据线径不同而不同,具体参数可以参照电子行业标准《SJ /11223-2000铜包铝线》。
三、铜包铝线的验收标准
目前铜包铝是按照SJ /T 11223-2000铜包铝线标准执行生产和验收,如客户有特殊要求,也可以按客户的要求制定特殊的工艺方法生产。
四、铜包铝线的应用领域:
1. 高频信号传输
柔型同轴射频电缆材料; 漏泄电缆内导体材料;网络电缆的内导体材料;微细同轴电缆内导体材料;有线电视同轴电缆的首选内导体材料;50Ω射频电缆、柔性射频同轴电缆内导体材料;
2. 电力传输
绞线材料,保险丝材料,电力电缆导体材料,建筑布电线导体材料,汇流排等导体材料,汽车和机车专用电缆导体材料,计算机电缆、控制电缆及其他数据电缆内导体材料;
3. 其它领域
音频、视频导体材料;电源线导体材料;电脑周边线、电脑排线的导体材料。
固定敷设用的布电线一般采用铜线芯。 (1) 导体材料应根据负荷性质、环境条件、市场货源等实际情况 选择铜芯或铝芯。 (2) 下列场合不应采用铝芯线缆: 1)需要确保长期运行中连接可靠的回路,如重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机的励磁回路等;
2)移动设备的线路及振动场所的线路; 3)对铝有腐蚀的环境; 4)高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾危险环境; 5)应急系统及消防设施的线路; 6)工业及市政工程、户外工程的布电线(分支配电线)。 (3) 下列场合不宜采用铝芯线缆: 1) 非熟练人员容易接触的线路,如公共建筑与居住建筑。 2) 线芯截面6mm2及以下的电缆。 (4) 下列场合应采用铝导体: 1) 对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻的环境; 2) 氨压缩机房。
(5) 下列场合宜采用铝导体: 1) 架空输电线路; 2) 较大截电的中频线路
但是铝芯电缆的使用寿命比铜芯电缆短,且铝芯电缆带来的线路损耗大于铜线电缆,电损产生的成本每年也不少,再则由于所有的开关都是铜芯进出线端子,采用铝芯电缆就得在制作电缆头时使用铜铝过渡型的,电缆头发生故障的机率增大。另外,由于同等载流量的条件下,铝芯电缆的截面是铜芯电缆的1.5倍,相应的线路保护成本和土建成本也会增加。
随着双金属复合技术的发展,人们利用铜的优良导电性与铝密度小的特点,在铝芯线外部牢固复合铜薄层,制成铜包铝线。铜包铝线是采用包覆焊接拉拔法,将铜层均匀而同心地包覆在铝芯线上,并使两者界面上的铜和铝原子实现冶金结合的双金属复合线,它具有导电性好,密度小,柔软,耐腐蚀,易焊接,价格较低等特点