- 电线最大外径:5.08 mm 线芯材质:铜包铝
铜包铝线的结构、性能及应用
一、铜包铝线的结构
铜包铝(Copper clad aluminum wire)简写为CCA,它是由铝芯线和紧密包覆其外的铜层构成的双金属线,这就使得在一根导线上发挥了两种金属材料的特点,使铜的优良导电性和铝的重量轻的特点结合在一起,克服了铝导线的缺点,形成具有导电性好、密度小、柔软、耐腐蚀、易焊接、价钱低廉等特点的铜包铝线。从而发展成为一种新的金属导电材料。
二、铜包铝线的特点
1、结构参数
按铜层体积比分可以分为:10%和15%两种,铜层体积比为15%的铜包铝线主要用于传输高频信号的同轴电缆内导体,10%的铜包铝线主要用于传输低频电流线缆的导体。
按铜层重量,可以计算出铜层体积比为10%和15%的铜包铝线,其铜层重量比分别为26.8%和36.8。
另外,按照它的使用状态可以分为软态(A类)和硬态(H类)两种。
2、物理性能
⑴ 密度
对于铜层体积比为15%的铜包铝线,其密度为3.63g/cm3;而铜层体积比为15%的铜包铝线,其密度为3.32g/cm3。
由于铜包铝线的密度小,使铜包铝线具有很多优点:
① 对于同样重量和线径的纯铜线和铜包铝线相比,铜包铝线的长度约为纯铜线的1.7~2.5倍,这将为厂商降低材料成本。
② 由于1吨铜包铝线中铜的重量为268~368Kg,可代替1.7~2.5吨纯铜线,使得使用铜包铝线可以节约大量铜资源。
⑵ 比热
根据热力学公式Q=cm(t2-t1),由于纯铜线的比热c=0.092Kcal/kg.k,铜包铝线的比热c=0.149Kcal/kg.k,这就意味着铜包铝线的比热要比纯铜线的比热要大得多,那么在同样重量的铜包铝线温度升高1度所需要的热量比纯铜线的多,从而使铜包铝线具有较低的温度,这对安全用电有很大好处。
⑶导电性
铜包铝的电阻率比纯铜线大,比铝小,20℃时体积比为10%和15%的铜包铝线直流电阻率分别为≤0.02743Ωmm2/m和≤0.02676Ωmm2/m。所以按国际电工规定将退火工业铜在20℃时的电阻率等于0.017241Ωmm2/m为标准导电率,以100%IACS表示,那么铜包铝的导电率为65%IACS左右。
⑷ 抗拉强度和延伸率
抗拉强度和延伸率是根据线径不同而不同,具体参数可以参照电子行业标准《SJ/11223-2000铜包铝线》。
三、铜包铝线的验收标准
目前铜包铝是按照SJ/T 11223-2000铜包铝线标准执行生产和验收,如客户有特殊要求,也可以按客户的要求制定特殊的工艺方法生产。
四、铜包铝线的应用领域:
1. 高频信号传输
柔型同轴射频电缆材料; 漏泄电缆内导体材料;网络电缆的内导体材料;微细同轴电缆内导体材料;有线电视同轴电缆的首选内导体材料;50Ω射频电缆、柔性射频同轴电缆内导体材料;
2. 电力传输
绞线材料,保险丝材料,电力电缆导体材料,建筑布电线导体材料,汇流排等导体材料,汽车和机车专用电缆导体材料,计算机电缆、控制电缆及其他数据电缆内导体材料;
3. 其它领域
音频、视频导体材料;电源线导体材料;电脑周边线、电脑排线的导体材料。
“铜包铝”电缆成市场新宠
目前,一种非纯铜的新型电缆已经在电缆市场上亮相并受到市民的欢迎。专家认为,在铜价高居不下、电缆企业难以承受的形势下,铜包铝导体呼之即出,如今已开始破局。专家预计,铜包铝电缆将会在市场上得到迅速推广。
据悉,目前进入市场的“铜包铝和铜包铝/铜复合导体电线电缆”通过新产品鉴定,专家一致认为,该具有五大卖点。
一是成本低,节约投资。
在铜价上涨致使用电缆生产企业难以生存的情况下,研发了铜包铝和铜包铝/铜复合导体电线电缆,给企业带来了无限生机。该铜包铝成本仅为铜的70%左右,在为企业降低成本采购的同时,还为企业带来了30%的降价空间。
二是品质优良,性能可靠。
铜包铝和铜包铝/铜复合导体电线电缆新产品是把铜铝的性能优点合二为一,具有铜和铝的双重优点。
三是耐腐蚀,接触电阻小。
由于铜包铝中的铝完全被铜所包覆,改善了铝导体易氧化、接触电阻大等弱点。
四是具有良好的焊接性。
铜包铝电缆因其表面覆盖了一层纯铜,因此具有跟纯铜线一样的可焊性,避免了铝芯电缆在长期因腐蚀、碰伤或紧压不良、无锡焊接引起导体与接线端子接触不良、发热导致电缆端部烧毁的隐患。
五是重量轻,使用方便。
铜包铝电缆的比重为纯铜线的37%-40%。易于运输、安装、加工。据专家介绍,“铜包铝和铜包铝/铜复合导体”替代了传统的铜导体,开创了我国电线电缆行业的先河,具有广泛推广的价值。
铜包铝电缆的可靠性研究
实际上早在20世纪60年代,欧美一些国家就开始研究和应用铜包铝材料,并最早制定了导体标准,而今美国、英国、日本等国家已把铜包铝作为继铜、铝之后的第三代导体。我国近十年来铜包铝导体得到了广泛的应用,主要用于大容量信号传输线,信息产业部并于2000年制定了铜包铝导体行业标准SJ/T11223-2000。国内生产技术也日趋成熟,且形成批量,铜包铝导体在电力电缆中的应用这几年也得到尝试性的成功,在浙江乐清、武汉、上海、青岛、江苏、河南、河北、湖南等省市的一些著名电力电缆企业都建立了铜包铝电缆相关参数标准,为铜包铝电缆普及及使用起了重要的作用。
事实也证明,铜包铝电缆在全国多处工程实例运用中,已经完全能代替了铜电缆的性能。我公司借鉴国内外现有成果的基础上进行研究和试验,取得了大量的数据,还对导体的截面、导体在各种有害、腐蚀溶液中,在焊接的接头上,在耐高温中、在拉拔退火工艺上进行试验,同时对其在高频下的交流电阻、载流量、集肤效应、邻近效应等进行了测试,得出结论与在国外研究结果的结论一致,进一步确认铜包铝导体与铜导体直流电阻相同时(截面积比铜的约大28%)具有以下优点:
(1)、其导体间与接线端子的热循环指标要比铜好;
(2)、其交流电阻、载流量要比铜好,从而线损要比铜低;
(3)、其与锡的可焊性和铜相同;
(4)、其接触电阻与铜相同;
(5)、连接容易,可靠绕性好;
(6)、重量轻、价格经济;
(7)、通电运行与铜线同样安全可靠;
国外铜包铝主要生产企业及标准代号
美国科普威公司(GC);UL1581-2001
美国TI公司;ASTMB13566-2002
英国BICC公司;IE4673-2000
日本电线株式会社;CCAJ1240-1998