揚州金華銅業(yè)有限公司
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凡導體表面都或多或少地存在膜電阻。若膜電阻引起連接處過熱,過熱又使膜電阻增大,導電情況就越惡化,而鋁線連接中這類過熱的情況尤為嚴重。這是因為鋁線表面即使刮擦光潔,它只需在空氣中暴露數(shù)秒鐘即可被氧化而立即形成一層氧化鋁薄膜。其厚度雖只幾個微米,但卻具有很高的電阻率,從而呈現(xiàn)較大的膜電阻。因此在鋁線施工連接時,應在刮擦干凈鋁線表面后立即涂以導電膏,以隔斷鋁線連接表面與空氣的接觸,不然將增大接觸電阻。
鋁的膨脹系數(shù)高達23×10-6/℃,比銅大39%.比鐵大97%。當鋁線與這兩種金屬導體連接并通過電流時,連接點因存在接觸電阻而發(fā)熱。這三種導體都膨脹,但鋁比銅、鐵膨脹更多,從而使鋁線受擠壓。線路斷電冷卻后鋁線稍許壓扁而不能完全恢復原狀,這樣就在連接處出現(xiàn)空隙而松動,并因進入空氣而形成氧化鋁薄膜,這樣就使接觸電阻增大。下次通電時發(fā)熱將更劇,使情況更為惡化,嚴重時可能因產生異常高溫或進發(fā)電火花而引燃起火。為此大截面積的鋁導體與銅、鐵導體連接時應配置過渡接頭。小截面積(不大于6mm2)鋁線的連接則應采用彈簧壓接帽,這樣無論連接處是否通電,有無發(fā)熱,連接接觸面都處于彈簧的壓力下而使空氣和潮氣無隙可入,從而保持連接的導電良好。
若不同電位的兩金屬間存在帶酸性或堿性的液體,則兩金屬將形成局部電池。鋁的電位為-0.78V,而銅為-0.17V,當鋁導體與銅導體間存在含鹽分的水分時就形成此種局部電池。電離作用將使電位低的鋁導體受到腐蝕而增大接觸電阻。
對于PVC絕緣的鋁芯電線、電纜,還可能出現(xiàn)另一個問題。為阻止PVC絕緣分解出氯化氫氣體,PVC絕緣內添加有阻止分解氯化氫的穩(wěn)定劑。但當線路溫度超過75℃時,例如發(fā)生線路過載或因其他原因而使連接處溫度過高時,穩(wěn)定劑就不再能阻止氯化氫的形成,而氯化氫是要腐蝕鋁的,這同樣也將增大接觸電阻和起火危險。
鋁芯電纜的出現(xiàn)與鋁合金電纜的出現(xiàn)原因都是相同的,在保證導電性能的前提下,有兩點要優(yōu)先考慮,一個是導體的價格,一個是導體重量,而鋁芯電纜在這兩個方面的表現(xiàn)都是讓人滿意的。在美國北部地區(qū)的電力傳輸線路中,高壓的架空電纜線全部都是采用的鋁導體,而中壓的線纜中鋁導體電纜也占了總數(shù)的九層。由于導體的電導率與導體的截面積成反比,所以在同樣的載流量下,相同尺寸的鋁電纜的重量僅僅是銅芯電纜的一半。
這一點就決定了鋁芯電纜在架空線纜方面的優(yōu)勢。至于價格方面,鋁塑復合帶就更為明顯,銅導體的價格是鋁導體價格的七倍左右,而且國內鋁礦的存儲量要比銅礦的存儲量多出很多。優(yōu)秀的導電率,輕盈的重量,低廉的價格,這就是鋁電纜被廣泛使用的原因。