一、铜包铝电缆线的结构
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、铜包铝电缆线的特点
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%的铜包铝电缆线,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******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、铜包铝电缆线的验收标准
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、铜包铝电缆线的应用领域:
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******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。
铜包铝电缆线产品的优点
2.采用铜包铝电缆线导体可满足目前待续多年的电线电缆在产品选型、设计、使用、安装等方面的习惯,还对电缆的接线端子紧压、锡焊接有利。
3.降低交流电阻:
3.1交流电阻是电流载流量的主要依据,根据集肤效应的原理,单根导线的表面,其单位面积通过的电流比导线的圆心单位面积通过的电流要大,也就是说,大截面导体的圆心在相同导体相成的圆面积内,圆心比圆周通过的电流要小,所以把圆心导体与圆周导体用不同的金属组成是***合理、***经济的。
3.2影响交流电阻指标除直流电阻、集肤效应外,还有邻近效应,与相同直流电阻的铜导体相比,采用铜复合导体后,单根导体内,铝在园心,铜在外缘;在绞合导体内,内层是铜包铝,外层是纯铜,而铝对集肤效应和邻近效应都没有铜敏感,同时铜复合导体会使导体总截面增加一部份,因此也增加了导体的表面积,改善了电缆的散热条件,增加了散热面积,而铝的导热系数与铜相近,在同等的材料成本条件下,交流电阻的指标要经济得多。
4.具有良好的耐腐蚀性:铝比铜易腐蚀,但由于铜包铝材料已经完全冶金化,铝完全被铜所覆,不会被水、空气接触,完全达到与铜一样的性能。铜包铝/铜复合导体还更用利于避免电缆在长期使用过程中由于腐蚀、碰伤或因紧压、锡焊接不好使导体与接线端子接触不良、发热引起铜层脱落和铜铝两种金属之间形成电势差,加速电化腐蚀,造成电缆端部烧毁的隐患。对于铝导体,特别是在沿海地区,大气中盐雾所含有的氯离子会凝聚在铝的表面,易在表面的杂质和缺陷周围引起局部腐蚀,形成孔洞、裂纹和微电池,加剧铝导体的腐蚀。
5.成本低重量轻:与相同技术指标的铜芯电缆相比,铜包铝导体电缆可节约成本40%以上,铜包铝/铜复合导体电缆可节约成本20%以上。铜包铝线的比重仅为纯铜线的37%-40%。在线径、重量相等的情况下,其长度是纯铜线的2.5倍. |