鋁合金導(dǎo)線具有抗彎曲、抗壓蠕變和耐腐蝕等物理、機(jī)械性能,更是由于其能節(jié)約成本,比一般電纜經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng),因此應(yīng)用廣泛。但鋁合金電纜技術(shù)含量高,生產(chǎn)裝備投資大,需要具有成熟的材料配方、生產(chǎn)工藝和人才。導(dǎo)體鋁合金材料生產(chǎn)需要專利配方、需自己熔煉和鑄軋,才能保證合金材料品質(zhì)。電纜生產(chǎn)還需多道韌煉等生產(chǎn)工藝要求,需專門技術(shù),成熟工藝,專門生產(chǎn)、管理人才,專用生產(chǎn)裝備等都完備,才可能生產(chǎn)出合格的合金電纜產(chǎn)品。行業(yè)門檻高,不專業(yè)、不具備實(shí)力和成熟生產(chǎn)條件的廠家難以參與。
鋁合金電纜好處多,銅包鋁電纜也不輸給它。對(duì)于電纜行業(yè)來(lái)說(shuō),作為其主要原材料的銅,占了電纜產(chǎn)品總成本的70%~80%,近年來(lái),銅電纜的價(jià)格隨著銅價(jià)的上漲而急劇增長(zhǎng),對(duì)投資方和施工方在工程造價(jià)控制方面帶來(lái)極大的困難,為此,銅包鋁電纜研究和應(yīng)用迅速增長(zhǎng)。
銅包鋁線纜是指以鋁芯線代替銅成為線纜主體,外面包一定比例的銅層的電線電纜。銅包鋁電纜就其用途來(lái)分,基本可分為兩類:一類是供電用的銅包鋁電纜,另一類是信號(hào)或通訊用途的銅包鋁電纜。就其特性,將銅包鋁和純銅電纜進(jìn)行以下的比較。
第一,在材質(zhì)性能方面,純銅導(dǎo)體強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率比銅包鋁導(dǎo)體大,也就是說(shuō)純銅在機(jī)械性能方面比銅包鋁好。從電纜設(shè)計(jì)的角度來(lái)看,純銅導(dǎo)體比銅包鋁導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中不一定需要。銅包鋁導(dǎo)體比純銅輕很多,因此銅包鋁的電纜在整體重量上比純銅導(dǎo)體電纜要輕,這樣會(huì)給電纜的運(yùn)輸和電纜的架設(shè)施工帶來(lái)方便。
第二,在電氣性能方面,因?yàn)殇X的導(dǎo)電性比銅差,使得銅包鋁導(dǎo)體的直流電阻比純銅導(dǎo)體大,這點(diǎn)有無(wú)影響主要看電纜是否會(huì)被用供電,如給放大器提供電源,如果被用來(lái)供電的話,銅包鋁導(dǎo)體將會(huì)導(dǎo)致額外的電力消耗,電壓降低較多。當(dāng)頻率超過(guò)5MHz時(shí),此時(shí)的交流電阻衰減在這兩種不同的導(dǎo)體下沒(méi)有明顯的區(qū)別。當(dāng)然,這主要是因?yàn)楦哳l電流的集膚效應(yīng),頻率越高,電流的流動(dòng)就越接近導(dǎo)體表面,在銅包鋁導(dǎo)體的表面實(shí)際上純銅材料,當(dāng)頻率高到一定時(shí)候,整個(gè)電流鍍?cè)阢~材質(zhì)里面流動(dòng)了。在5MHz情況下,電流在近表面的約0.025毫米厚度中流動(dòng),而銅包鋁導(dǎo)體的銅層厚度比此厚度多約一倍。對(duì)于同軸電纜,因?yàn)閭鬏數(shù)男盘?hào)是在5MHz以上,因此銅包鋁導(dǎo)體和純銅導(dǎo)體傳輸效果是相同的。在實(shí)際測(cè)試電纜的衰減可以證明這一點(diǎn)。
第三,從經(jīng)濟(jì)性方面,銅包鋁導(dǎo)體是按重量出售的,純銅導(dǎo)體也是按重量出售的,銅包鋁導(dǎo)體的價(jià)格要比相同重量的純銅導(dǎo)體貴一些。但是同樣重量的銅包鋁要比純銅導(dǎo)體長(zhǎng)度長(zhǎng)很多,而電纜是按長(zhǎng)度計(jì)算的。相同重量銅包鋁線是銅線長(zhǎng)度的2.5倍,價(jià)格僅僅是每噸多幾百元。綜合下來(lái),銅包鋁就很有優(yōu)勢(shì)。由于銅包鋁電纜比較輕,電纜的運(yùn)輸成本、安裝架設(shè)成本都會(huì)有所降低,會(huì)給施工帶來(lái)一定的方便性。
第四,銅包鋁電纜相較于純銅電纜而言,維護(hù)更加簡(jiǎn)易,維護(hù)成本更低。使用銅包鋁能減少網(wǎng)絡(luò)故障,避免網(wǎng)絡(luò)人員在維護(hù)時(shí)“冬天剪芯,夏天剪皮”(鋁帶縱包或鋁管產(chǎn)品)。由于電纜的銅內(nèi)導(dǎo)體與鋁外導(dǎo)體熱膨脹系數(shù)相差較大,在炎熱的夏季,鋁外導(dǎo)體伸張較大,銅內(nèi)導(dǎo)體相對(duì)回縮,不能充分接觸到F頭座內(nèi)的彈性觸片;在嚴(yán)寒的冬季,鋁外導(dǎo)體收縮較大,使屏蔽層脫落。當(dāng)同軸電纜采用銅包鋁內(nèi)導(dǎo)體時(shí),它與鋁外導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)相差較小,氣溫變化時(shí),電纜抽芯的故障大為減少,提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量。
另外,電線電纜行業(yè)采用銅包鋁線也可以緩解企業(yè)采購(gòu)的壓力,鋁線外面包一層銅經(jīng)拉制而成的雙金屬線,由于具有比重小,傳輸性能好等優(yōu)點(diǎn),特別適用于做射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體,與純銅線相比,其密度為純銅40%左右。而傳輸特性優(yōu)于純銅線,是最理想的射頻同軸電纜分支線內(nèi)導(dǎo)體。 隨著銅包鋁電纜性能上的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn),再加上鋁合金電纜的發(fā)展,無(wú)疑將為未來(lái)幾年電線電纜的發(fā)展起到促進(jìn)作用。