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銅包鋁電纜的優點

文章出處：責任編輯：發布時間：2020-09-27 15:28:16 點擊數：- 【大 中 小】

銅包鋁電纜是指以鋁芯線代替銅成為電纜主體，外面包一定比例的銅層的電線電纜。由于純銅材質成本較高，近年來銅包鋁在同軸電纜和電源線領域都有應用。銅包鋁線采用包覆焊接制造技術，將高品質銅帶同心地包覆在鋁桿或鋼絲等芯線的外表面，并使銅層和芯線之間形成牢固的原子間的冶金結合，從而使得兩種不同的金屬材料結合成為不可分割的整體，可以像加工單一金屬絲那樣作拉拔和退火處理，拉拔過程中銅和鋁同比例地變徑，銅層體積比則保持相對恒定不變。

優點：
1、直流電阻率：銅包鋁線的電阻率比純銅線大，約為純銅線的1.5倍，在陰值相同時，銅包鋁線重量約為純銅線的1/2。根據集膚效應計算，在5MHz以上高頻時，與相同截面的銅導體相比，其電阻率相等。在50Hz頻率的電力電纜的使用中，其銅導體的集膚效應和鄰近效應在150mm以上就逐漸顯得突出，同時由于科學技術的不斷發展，產生高次諧波電流和能源會注入到供電系統中，在系統的阻抗上產生出相應頻率的高次諧波電壓，致使電壓的波形發生畸變，增加供電系統的損耗，使導體發熱增加；此外，電纜使諧波放大，在接頭處產生過電壓而損壞電纜頭。采用銅包鋁導體會起到降低高次諧波產生的交流阻抗（電阻）的作用。在其他使用場合，通過采取提高銅包鋁單絲中銅的體積和相應的工藝措施，使銅包鋁/銅復合導體在現有同規格導體的外徑尺寸上限內，滿足導體直流電阻要求。
2、采用銅包鋁導體可滿足目前待續多年的電線電纜在產品選型、設計、使用、安裝等方面的習慣，還對電纜的接線端子緊壓、錫焊接有利。
3、降低交流電阻：
（1）交流電阻是電流載流量的主要依據，根據集膚效應的原理，單根導線的表面，其單位面積通過的電流比導線的圓心單位面積通過的電流要大，也就是說，大截面導體的圓心在相同導體相成的圓面積內，圓心比圓周通過的電流要小，所以把圓心導體與圓周導體用不同的金屬組成是最合理、最經濟的。
（2）影響交流電阻指標除直流電阻、集膚效應外，還有鄰近效應，與相同直流電阻的銅導體相比，采用銅復合導體后，單根導體內，鋁在園心，銅在外緣；在絞合導體內，內層是銅包鋁，外層是純銅，而鋁對集膚效應和鄰近效應都沒有銅敏感，同時銅復合導體會使導體總截面增加一部份，因此也增加了導體的表面積，改善了電纜的散熱條件，增加了散熱面積，而鋁的導熱系數與銅相近，在同等的材料成本條件下，交流電阻的指標要經濟得多。
4、具有良好的耐腐蝕性：鋁比銅易腐蝕，但由于銅包鋁材料已經完全冶金化，鋁完全被銅所覆，不會被水、空氣接觸，完全達到與銅一樣的性能。銅包鋁/銅復合導體還更用利于避免電纜在長期使用過程中由于腐蝕、碰傷或因緊壓、錫焊接不好使導體與接線端子接觸不良、發熱引起銅層脫落和銅鋁兩種金屬之間形成電勢差，加速電化腐蝕，造成電纜端部燒毀的隱患。對于鋁導體，特別是在沿海地區，大氣中鹽霧所含有的氯離子會凝聚在鋁的表面，易在表面的雜質和缺陷周圍引起局部腐蝕，形成孔洞、裂紋和微電池，加劇鋁導體的腐蝕。
5、成本低重量輕：與相同技術指標的銅芯電纜相比，銅包鋁導體電纜可節約成本40%以上，銅包鋁/銅復合導體電纜可節約成本20%以上。銅包鋁線的比重僅為純銅線的37%-40%。在線徑、重量相等的情況下，其長度是純銅線的2.5倍。
6、良好的焊接性：銅包鋁線由于其表面同心包覆了一層純銅，因此具有跟純銅線一樣的可焊性，方便生產。

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