一文讀懂：電線電纜導體材料的選擇

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導體材料介紹

電線電纜的導電材料，通常有電工銅、鋁和電工鋁合金等。

銅線纜的電導率高，20℃時的直流電阻率ρ為1。72x10-6Ω·cm，電工鋁材的電阻率ρ為2。82x10-6Ω·cm；銅母線20℃直流電阻率ρ為1。80x10-6Ω·cm，鋁母線的電阻率ρ為2。90x10-6Ω·cm。

鋁線纜的電阻率約為銅的1。64倍；用作電纜的電工鋁合金的電阻率比電工鋁略大一些，退火工藝精湛者可以較接近。

當載流量相同時，鋁導體截面約為銅的1.5倍，直徑約為銅的1.2倍。

採用銅導體損耗比較低，銅材的力學效能優於鋁材，延展性好，便於加工和安裝。銅材的抗疲勞強度約為純鋁材的1。7倍，不存在蠕變性，接頭可靠。但鋁材的密度小，在電阻值相同時，鋁導體的質量僅為銅的一半，鋁線、纜明顯較輕，安裝勞動強度低。2006年從北美引進的8000系列鋁合金（簡稱鋁合金）導體電纜採用聯鎖鎧裝，彎曲半徑小，安裝和接頭技術要求較高，須配用專用接頭並使用導電膏，同時必須有專業安裝指導服務。

由於生產鋁合金導體的電纜企業較多，技術標準各異，產品效能差別較大，選擇時應注意比較品質和技術服務的優劣。

根據鋁合金成分，可分為各種系列，用於電纜的導體主要是8000系列，它的非鋁成分約0.8％～1.5％。

GB／T 30552-2014《電纜導體用鋁合金線》和北美標準 ASTM B800-05《電氣用退火及中溫回火8000系列鋁合金導線》、UL 44-2005《熱固性絕緣電線和電纜》等標準均規定了6種牌號，其中又

以8030、8176兩種牌號最為常用。

GB／T 29920-2013《電工用稀土高鐵鋁合金杆》，規定了兩種牌號的鋁合金杆材，經實測稀土高鐵鋁合金導體電纜的電氣與機械效能並無特殊性。

由於鋁合金導體的主材為鋁，其物理效能與鋁十分接近，因此可以認定鋁合金導體是鋁導體的一種。

而鋁合金電纜除常規的鋼帶、鋼絲鎧裝結構外，還引進了北美標準中的鋁合金帶聯鎖鎧裝結構，減小彎曲半徑，改善了施工效能。

銅、鋁、鋁合金電纜的技術性能比較

鋁合金電纜與銅、鋁電纜的技術性能比較詳見下表。

項 目

電纜導體型別

銅

鋁

鋁合金

載流量相對值

%

100

～77。5

～77。5

導電效能相對值

%

100

61～63

59～61

能 耗

較小

較大

較大

直流電阻相對值

%

100

～165

～165

導體連線可靠性

抗氧化

好

差

差

抗蠕變

好

差

差

微動磨損

少

多

多

金屬間化合物

無

有

有

耐腐蝕性

好

較差

差

施工效能

導體抗拉強度／MPa

240

160

110

允許牽引強度／MPa

70

40

28

電纜外徑

較小

較大

較大

彎曲半徑倍數

≥15D

≥15D

≥7D

端子連線工藝

簡易

繁複

繁複

電纜重量相對值

100%

80%

80%

注：1．D為電纜外徑，鋁合金電纜應採用聯鎖鎧裝彎曲半徑較小。

2．電纜重量是以低壓電纜代表規格計算後的約數。

3．導體抗拉強度為行業典型值，電纜允許牽引強度按導體抗拉強度的1/4取值。

4．直流電阻依據：GB/T 3956-2008；GB/T 12706。1～4-2008；GB/T 31840-2014。

隨著鋁合金電纜技術性能的不斷提高，在工業和民用建築應用的範圍必將持續擴大。

下一期《電氣知識交流：如何確定鋁合金電纜的應用場合？》

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