据胶州计算机电缆的工作人员介绍,人类对铜的使用历史这可以追溯到10000年以前。在伊拉克的北部曾经出土一件8700年前的文物——铜耳杯,中国在4000多年前的夏禹时代就有了青铜器。铜作为导体的应用在18世纪末随着电的发现和应用已经走过了200多年的历史。铝做为一种年轻的金属,在19世纪中期,它被称作“银色的金子”,比黄金还珍贵,直到1886年由美国科学家霍尔独立研究出电解铝法,才开始能够后工业化生产。
铝用作导体从1896年开始,英国人科利在博尔顿架设了世界上第一根架空铝绞线。1910年美国铝业协会胡普斯发明了钢芯铝绞线,架设于尼亚加拉大瀑布上空。此后,架空高压输电线逐步被钢芯铝绞线取代。另外,欧美工业发达国家于1910年开始使用铝导体替代铜导体作为配电线。
现在,全世界生产的铝约14%用作电工材料。我国电工部门的用铝量约占全国铝消耗总量的三分之一,主要用于高压输电,而配电使用铝导体的比例低于5%。使用铜或者铝做为导体受历史、国情、资源状况等等因素的影响。
上世纪五十年代,铜价高速攀升,世界电线电缆行业提出以铝代铜,要达到同样的电气性能,铝导体的截面积需要比铜导体大一至两个规格等级或者增大50%。上世纪六、七十年代,我国同样受国情、资源状况、政治因素等原因提出以铝代铜,由于材料技术原因,未能普及铝导体。多年来,国人一直期望能开发出一种可利用铝资源的导体,能继续推行以铝代铜,但始终未能从技术上取得突破,因而一直未能实现这历史性的革命。针对纯铝作为电缆导体存在的众多不足,美国、澳大利亚和加拿大等发达国家率先在这方面做了大量的研究。于20世纪60年末开发出了铝合金导体,铝合金导体在北美地区至今已运用近50年的时间,得到美国、澳大利亚和加拿大等发达国家广大用户的一致认可,北美地区90%的民用及商业建筑使用的都是铝合金电缆。
2005年迄今我国再次提出以铝代铜,随着科技的进步,这次的以铝代铜应该理解为主要是以铝合金代铜。以铝合金代铜的前景如何呢?我们需要对铝合金、铜和铝的性能有更多的了解。
铝、铝合金作为导体材料有其自身优势:
1、铝合金、铝和铜一样,一直是IEC和GB规定的导体材料。
2、铝、铝合金做为导体资源丰富
铝和铜相比有其独特优势,铝在地壳中的分布量在全部化学元素中仅次于氧和硅,占第三位,在全部金属元素中占第一位。
3、重量较轻
在电阻值大致相同时,铝、铝合金线芯的质量仅为铜线芯的一半。
4、价格低廉
铝在国际上被广泛应用于电缆、母排、母线槽、变压器等产品领域,据收集资料如下:高压线缆国际上几乎100%使用铝或铝合金导体。而低压铝线缆在北美已基本由铝合金电缆取代。
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