鋁(lv)合(he)金電纜在我國(guo)應用時間不(bu)長但已(yi)經有(you)案例(li)表明鋁(lv)合(he)金電纜應用在城(cheng)市和廠(chang)礦有(you)巨大隱患(huan)和風險(xian)，下面就兩個(ge)實(shi)際案例(li)及導致鋁(lv)合(he)金電纜風險(xian)事故的八個(ge)因素進行探討(tao)。
案例(li)一
在一家鋼鐵廠，鋁合金電(dian)纜被分批使用。生產一年(nian)內發(fa)生兩起火災，造成停產半個月，直(zhi)接經濟損失2億元。
案例二
照明配電(dian)(dian)系統(tong)采(cai)用鋁合金電(dian)(dian)纜。安(an)裝(zhuang)后一年內，鋁合金電(dian)(dian)纜發生強烈(lie)腐蝕，造成(cheng)電(dian)(dian)纜接頭(tou)和導線損壞，線路停(ting)電(dian)(dian)。
通過這(zhe)兩起案例，我們可(ke)以看到，鋁合(he)金(jin)電(dian)纜在(zai)我國城市、廠礦的(de)(de)(de)(de)大規(gui)模推廣，給城市、廠礦留下了(le)(le)隱(yin)患。用戶對(dui)鋁合(he)金(jin)電(dian)纜的(de)(de)(de)(de)基本(ben)性能缺(que)乏(fa)了(le)(le)解(jie)，因此遭(zao)受了(le)(le)巨大的(de)(de)(de)(de)損失。如果用戶事(shi)先了(le)(le)解(jie)鋁合(he)金(jin)電(dian)纜在(zai)防火可(ke)靠(kao)性和防腐方面(mian)的(de)(de)(de)(de)特點，就可(ke)以避免這(zhe)種損失。
根據(ju)鋁(lv)(lv)合金電纜的特點，鋁(lv)(lv)合金電纜在(zai)(zai)(zai)防(fang)(fang)火和防(fang)(fang)腐方(fang)(fang)面存在(zai)(zai)(zai)xx缺陷。具體(ti)表現在(zai)(zai)(zai)以下8個方(fang)(fang)面：
一、耐腐蝕，鋁合金劣(lie)于普(pu)通(tong)鋁
表1中注4規定，鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性比(bi)(bi)普通鋁(lv)(lv)差，比(bi)(bi)銅差，由于鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)電(dian)纜中加(jia)入(ru)了(le)鎂(mei)、銅、鋅、鐵等元(yuan)素，容(rong)(rong)易產生應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂、層間腐(fu)蝕(shi)等局(ju)部腐(fu)蝕(shi)與晶間腐(fu)蝕(shi)相比(bi)(bi)，鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)屬于易腐(fu)蝕(shi)配方(fang)，而鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)電(dian)纜加(jia)熱處(chu)理工(gong)藝(yi)，容(rong)(rong)易造(zao)成物理狀態不均勻，比(bi)(bi)鋁(lv)(lv)電(dian)纜更(geng)易受腐(fu)蝕(shi)。目前，我國使用的(de)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)基本上是8000鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)系(xi)列。
二(er)、鋁合金的耐熱性與(yu)銅不同(tong)
銅的(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)為1080℃，而鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)的(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)為660℃，因此(ci)銅導體(ti)是(shi)耐(nai)(nai)火(huo)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)的(de)(de)較好選擇(ze)。現在(zai)一些鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)生產廠(chang)家聲稱可以生產耐(nai)(nai)火(huo)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)，并通(tong)過了相關的(de)(de)國家標準測(ce)試，但鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)和(he)鋁(lv)(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)在(zai)這方面沒有(you)區(qu)別。如果(guo)溫度(du)高于火(huo)災中(zhong)心（上(shang)圖(tu)）內鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)和(he)鋁(lv)(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)的(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)，無論(lun)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)采(cai)取何種(zhong)絕緣(yuan)措施，電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)都會(hui)在(zai)很(hen)短(duan)的(de)(de)時間內熔(rong)(rong)化(hua)，失去導電(dian)(dian)(dian)(dian)功能，因此(ci)，鋁(lv)(lv)和(he)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)不應(ying)用(yong)作(zuo)耐(nai)(nai)火(huo)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)導體(ti)，也不應(ying)用(yong)于人(ren)口密(mi)集的(de)(de)城市配電(dian)(dian)(dian)(dian)網、建(jian)筑物、工廠(chang)和(he)礦山。
三(san)、鋁(lv)合(he)金的熱(re)膨脹(zhang)系(xi)數遠高于(yu)銅，AA8030鋁(lv)合(he)金甚至高于(yu)普通鋁(lv)
10X6/C
銅
鋁
鋁合金AA1000
鋁合金(jin)AA1350
鋁合金AA8030
0-100攝氏度
17.0
23.5
21.9-25.5
21.8-25.5
23.6
從(cong)表(biao)中可以看(kan)出，鋁(lv)的(de)(de)(de)熱(re)膨脹系(xi)數遠高(gao)于(yu)銅，鋁(lv)合金AA1000和(he)aa1350的(de)(de)(de)熱(re)膨脹系(xi)數略有提(ti)高(gao)，而aa8030甚至高(gao)于(yu)鋁(lv)。高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)膨脹系(xi)數將導致導體在(zai)熱(re)膨脹和(he)熱(re)收縮后(hou)接觸不良(liang)和(he)惡(e)性(xing)循環。然而，電(dian)源的(de)(de)(de)峰谷差一直存在(zai)，這對電(dian)纜性(xing)能有很大的(de)(de)(de)考(kao)驗(yan)。
四、鋁(lv)(lv)合金不能解決鋁(lv)(lv)氧化問題
鋁合(he)金或(huo)鋁暴露在大氣中(zhong)會迅速形(xing)成(cheng)一種硬度(du)高、附著力(li)強、但易(yi)碎的(de)(de)薄膜(mo)，其厚度(du)約為10nm，電阻率高。它的(de)(de)硬度(du)和附著力(li)使(shi)得(de)難(nan)以形(xing)成(cheng)導電接(jie)觸，這是為什么在安裝(zhuang)鋁和鋁合(he)金之前必(bi)須除(chu)去表面氧(yang)(yang)化(hua)層的(de)(de)原因。銅的(de)(de)表面也氧(yang)(yang)化(hua)，但氧(yang)(yang)化(hua)層是軟的(de)(de)，容(rong)易(yi)在應力(li)下分解(jie)成(cheng)半導體(ti)，形(xing)成(cheng)金屬與金屬的(de)(de)接(jie)觸。
五、鋁(lv)合金電纜具有較(jiao)好(hao)的應力松弛和抗蠕變(bian)性能，但遠低于銅
添加特定元素可以改善純(chun)鋁(lv)的蠕(ru)(ru)變性(xing)能，但與(yu)(yu)純(chun)鋁(lv)相比，改善程度也很(hen)有限，與(yu)(yu)銅相比還有很(hen)大差距。而且，鋁(lv)合金電纜能否真(zhen)正提高其抗(kang)蠕(ru)(ru)變性(xing)與(yu)(yu)各企(qi)業的工藝、技術和質量控制水平密(mi)切相關。這種(zhong)不確定性(xing)本(ben)身就是一個風險因素。如果(guo)沒有成熟(shu)的工藝來嚴(yan)格(ge)控制，鋁(lv)合金電纜的蠕(ru)(ru)變性(xing)能就無法提高。
六、鋁(lv)合金電纜不能解決(jue)鋁(lv)的連接可靠性問題(ti)
影響(xiang)鋁連(lian)接可靠性(xing)的(de)因素有五個。鋁合金只改善了(le)一個問(wen)題，并不能(neng)解決普通鋁連(lian)接的(de)問(wen)題。
普通鋁(lv)的(de)(de)連接(jie)有(you)五個問題(ti)。鋁(lv)合(he)(he)金(jin)僅(jin)在蠕變和應力松弛方面有(you)所改善，其它(ta)方面則沒有(you)改善。因此，連接(jie)問題(ti)仍然是影(ying)響鋁(lv)合(he)(he)金(jin)質量的(de)(de)主要問題(ti)。鋁(lv)合(he)(he)金(jin)不(bu)是一種新材料(liao)。如果鋁(lv)和銅的(de)(de)基本(ben)性能之間的(de)(de)差(cha)距得不(bu)到解決，鋁(lv)合(he)(he)金(jin)就不(bu)能代替銅。
七、國產鋁(lv)合金(jin)質量控制（合金(jin)成分）不一(yi)致(zhi)導致(zhi)抗(kang)蠕變性差
經(jing)加拿大Powertech測試，國(guo)產(chan)鋁合金成分不穩定。北(bei)美(mei)鋁合金電纜(lan)中Si含(han)量(liang)的(de)差異小于5%，而國(guo)內鋁合金中Si含(han)量(liang)的(de)差異為(wei)68%，Si是影響電纜(lan)蠕變性能的(de)重要因素。也就是說(shuo)，國(guo)內鋁合金電纜(lan)在抗蠕變方面(mian)還沒有形成成熟的(de)工藝。
八、鋁合金電纜接頭工藝復雜，容易留下(xia)隱患
鋁合(he)金電纜(lan)接頭工(gong)(gong)藝比銅(tong)電纜(lan)接頭工(gong)(gong)藝多(duo)出三個工(gong)(gong)序(xu)。關鍵是有效去除氧(yang)化(hua)層(ceng)和抗氧(yang)化(hua)涂層(ceng)。國(guo)內施工(gong)(gong)水平和質(zhi)量要求參差不齊，存(cun)在隱患。而(er)且(qie)，由于我國(guo)沒有嚴格的法律責任賠償制度(du)，在實踐中，最終的損失后果基本由用戶自己承擔。
除上述(shu)因素外，鋁合(he)金(jin)電(dian)纜還存在一(yi)些問(wen)(wen)題，如缺乏(fa)統一(yi)的(de)截(jie)(jie)止流量(liang)標(biao)準(zhun)(zhun)、接頭(tou)端子失效、電(dian)容(rong)電(dian)流增大、截(jie)(jie)面(mian)增大導致(zhi)鋁合(he)金(jin)電(dian)纜敷設(she)空間(jian)變窄或(huo)支(zhi)撐不足等(deng)，由于(yu)電(dian)纜截(jie)(jie)面(mian)增大、電(dian)纜溝(gou)間(jian)距匹配、維護和風險成本(ben)急(ji)劇(ju)增加(jia)、壽命周期成本(ben)增加(jia)、設(she)計(ji)人員(yuan)在處理不當(dang)或(huo)故意忽(hu)視任何一(yi)個(ge)專業問(wen)(wen)題后缺乏(fa)遵(zun)循標(biao)準(zhun)(zhun)等(deng)一(yi)系列專業問(wen)(wen)題所造成的(de)施工困難其(qi)中(zhong)就足以讓用(yong)戶遭受不可彌補的(de)重大損(sun)失和事故。
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