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Aplicación y ventajas del cable de aleación de aluminio en ingeniería
May 24, 2018

La industria eléctrica de China desde 1957 hasta 1973, ha desarrollado una fila de aluminio, alambre de aluminio, cable y alambre aislado de núcleo de aluminio, cable electromagnético de núcleo de aluminio, líneas de tranvía de acero y aluminio, cables flexibles de núcleo de aluminio y alambre de acero revestido de aluminio y otros productos, hechos muy Con grandes logros, la proporción de conductores de aluminio en el uso total del conductor ha aumentado a más del 60%. A mediados de la década de 1990, bajo la promoción y promoción de ciertas organizaciones, la promoción de cables de núcleo de cobre tiene una tendencia de mercado monopolística. Hoy en día, el uso de conductores de aluminio ha ido disminuyendo.


El suministro de concentrado de cobre en China es inferior al 30%, y la proporción de más del 70% depende de las importaciones, que es mucho mayor que la dependencia externa del mineral de hierro y el petróleo en China. Impulsado por la demanda interna, China se ha convertido en el mayor consumidor de cobre del mundo. En 2006, el consumo de cobre en China ascendió a 4 millones de toneladas, lo que representa alrededor del 22% del suministro global total. En la actualidad, la mayor parte del cobre utilizado para el cable se importa de países extranjeros, y las compañías extranjeras de monopolios minerales se apresuran a subir los precios, lo que provoca altos costos de electricidad en la construcción. Por otro lado, China se ha cerciorado de que las reservas de bauxita son de 3.7 mil millones de toneladas. Bajo tal situación de recursos minerales, es difícil elogiar a las contrapartes europeas por su afán de promover la importación de cobre sin invertir en los abundantes recursos de aluminio que poseen. Algunos operadores de cable franceses alguna vez dijeron que Francia no produce cobre, pero que el aluminio tiene abundantes recursos. Por lo tanto, más del 60% de los cables de alimentación franceses utilizan conductores de aluminio y están reconocidos por la Compañía de Energía Eléctrica Francesa (EDF).


Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, se han desarrollado materiales de aluminio con alta calidad y contenido de alta tecnología. En combinación con la situación actual de los recursos de aluminio ricos en cobre en el mundo, las piezas de cobre son actualmente más de tres veces los precios del aluminio (alrededor de 6 millones de yuanes / tonelada de cobre). El aluminio es de aproximadamente 17,000 yuanes / tonelada), el "aluminio" en nombre del cobre se ha convertido en una opción natural. En países extranjeros en la investigación y aplicación de conductores de aluminio, los Estados Unidos y Canadá han desarrollado una aleación de aluminio de grado eléctrico de la serie AA8000 como material conductor. De acuerdo con NEC2008 versión 310.14 del Código Eléctrico Nacional de los Estados Unidos, los conductores sólidos de 8AWG, 10AWG y 12AWG secciones transversales (equivalente a 8.37mm2 doméstico, 5.26mm2, y 3.332mm2) deben estar hechos de aleación de aluminio de grado eléctrico de la serie AA8000 materiales; los conductores trenzados de 8AWG a 1000Kcmil (equivalente a 506.7mm2 doméstico) también deben estar hechos de material de aleación de aluminio de grado eléctrico de la serie AA8000. Shandong Wanda Cable Co., Ltd. ha desarrollado especialmente cables de aleación de aluminio adaptados a la distribución de edificios civiles de acuerdo con las especificaciones anteriores.


Definición de cable de aleación de aluminio


El cable de alimentación de aleación de aluminio es un nuevo tipo de cable de alimentación de material con material de aleación de aluminio de la serie AA-8000 como conductor, tecnología de prensado especial y tratamiento de recocido, y tecnología avanzada como la tecnología de blindaje de enclavamiento.


La diferencia entre el cable de aleación y el cable ordinario


El cable de aleación utiliza el conductor de aleación de aluminio de la serie AA-8000, mientras que el cable común utiliza cobre o aluminio puro como conductor de cable.


¿Por qué usar un cable de aleación?


En el mismo volumen, el peso real de una aleación de aluminio es aproximadamente un tercio del de cobre. De acuerdo con este cálculo, el mismo cable de aleación de aluminio de peso es dos veces más largo que el cable de cobre con el mismo rendimiento eléctrico. Por lo tanto, el peso de los cables de aleación de aluminio con la misma capacidad de carga de corriente es aproximadamente la mitad que el de los cables de cobre. El uso de cables de aleación de aluminio en lugar de cables de cobre puede reducir el peso de los cables, reducir los costos de instalación y reducir el desgaste de los equipos y cables, facilitando la instalación.


Las ventajas del cable de aleación sobre el cable ordinario:


Conductividad:


La conductividad de la aleación de aluminio es 61.5% del material de referencia más comúnmente usado, IACS de cobre, y la capacidad de carga actual es 79% de la del cobre, que es superior al estándar de aluminio puro.


Resistencia a la fluencia


El material de aleación y el proceso de recocido de los conductores de aleación de aluminio reducen la tendencia de "fluencia" de los conductores bajo calor y presión. En comparación con el aluminio puro, la resistencia a la fluencia se mejora en un 300%, evitando problemas de relajación debido al flujo en frío o fluencia. .


Resistencia a la tracción y elongación


En comparación con los conductores de aluminio puro, los conductores de aleación de aluminio incorporan componentes especiales y técnicas de procesamiento especiales, que aumentan en gran medida la resistencia a la tracción, aumentan la tasa de alargamiento al 30% y los hacen más seguros y confiables.


Coeficiente de expansión térmica


El coeficiente de expansión térmica se usa para calcular el cambio dimensional del material cuando cambia la temperatura. Las aleaciones de aluminio tienen un coeficiente de expansión térmica comparable al del cobre, y los conectores de aluminio se han utilizado con fiabilidad para conductores de cobre y aluminio durante muchos años, y la mayoría de los conectores eléctricos utilizados en la actualidad son de aluminio, lo que es especialmente adecuado para aleaciones de aluminio . Por lo tanto, la expansión y contracción del conductor de aleación de aluminio y el conector son completamente iguales.


Capacidad de carga automática


La aleación de aluminio mejora la resistencia a la tracción del aluminio puro. Los cables de aleación de aluminio pueden soportar 4000 metros de longitud y los cables de cobre solo pueden soportar 2750 metros. Esta ventaja es particularmente importante en el cableado de edificios de gran envergadura (como estadios).


Rendimiento anticorrosión


La resistencia a la corrosión inherente de los tallos de aluminio de la formación de una capa de óxido fina y fuerte cuando la superficie de aluminio está en contacto con el aire, y esta capa de óxido es particularmente resistente a diversas formas de corrosión. La adición de elementos de tierras raras en la aleación puede mejorar aún más la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio, especialmente la corrosión electroquímica. La capacidad del aluminio para resistir ambientes severos la ha hecho ampliamente utilizada en conductores de bandejas portacables, así como en muchos componentes industriales y contenedores. La corrosión generalmente está relacionada con la conexión de diferentes metales en un ambiente húmedo. Las medidas de protección correspondientes se pueden usar para prevenir la corrosión, como el uso de aceites lubricantes, antioxidantes y recubrimientos protectores. Los suelos alcalinos y algunos tipos de suelos ácidos son más corrosivos para el aluminio. Por lo tanto, los conductores de aluminio colocados directamente en el suelo deben protegerse contra la corrosión mediante el uso de capas aislantes o fundas moldeadas. En ambientes que contienen azufre, como túneles ferroviarios y otros lugares similares, las aleaciones de aluminio tienen una resistencia a la corrosión mucho mejor que el cobre.


Flexibilidad


Las aleaciones de aluminio tienen muy buenas propiedades de flexión, y sus fórmulas de aleación y técnicas de procesamiento únicas aumentan enormemente la flexibilidad. La aleación de aluminio es un 30% más flexible que el cobre y un 40% más baja en cuanto a resiliencia que el cobre. En general, el radio de curvatura del cable de cobre es de 10 a 20 veces el diámetro exterior, mientras que el radio de curvatura del cable de aleación de aluminio es solo 7 veces el diámetro exterior, y la conexión del terminal es más fácil.


Características blindadas


Los cables blindados comúnmente utilizados en China son principalmente de acero blindado y tienen un bajo nivel de seguridad. Cuando se someten a fuerzas destructivas externas, tienen poca resistencia, son propensas a la rotura, son pesadas, tienen altos costos de instalación y tienen poca resistencia a la corrosión. La vida útil no es larga. El cable blindado de cadena metálica desarrollado por nosotros según la norma estadounidense adopta un equipo de enclavamiento de cadena de aleación de aluminio, y su estructura de enclavamiento entre capas garantiza que el cable pueda resistir la poderosa fuerza destructiva del mundo exterior, incluso si el cable está sometido a una gran presión. Cuando se aplica fuerza de impacto, el cable no se descompone fácilmente, lo que mejora el rendimiento de seguridad. Al mismo tiempo, la estructura blindada aísla el cable del exterior. Incluso en el caso de un incendio, la capa blindada mejora la clasificación ignífuga e ignífuga del cable y reduce el riesgo de incendio. La estructura acorazada blindada de aleación de aluminio es más ligera que la armadura acorazada de acero y es fácil de colocar. Se puede instalar sin un puente y puede reducir los costos de instalación en un 20% -40%. De acuerdo con los diferentes lugares de uso, se pueden seleccionar diferentes capas de camisas externas para hacer que el uso del cable blindado sea más extenso.


Presionando características


En términos de conductividad de volumen solamente, las aleaciones de aluminio no son tan buenas como el cobre, pero los conductores que desarrollamos no solo mejoran las propiedades del material, sino que también logran grandes avances en el proceso. Usamos tecnología de compresión ultra convencional para obtener el coeficiente de compactación. Llega a 0.93 y el coeficiente de compresión de la línea de perfil puede llegar a 0.95, que es el primero en el país. A través del límite máximo de la compactación, puede compensar la falta de conductividad volumétrica de la aleación de aluminio, de modo que el núcleo del conductor trenzado como un conductor sólido, reduzca significativamente el diámetro exterior del núcleo, mejore la conductividad, en las mismas condiciones actuales fuera del conductor El diámetro es solo un 10% más grande que el cable de cobre.


Retardante de llama


En caso de un incendio en el edificio, el humo y las toxinas que contienen halógeno (retardadores de llama que contienen halógeno en los cables, etc.) son mortales. "Código de diseño eléctrico para edificios civiles" (JGJ16-2008) La cláusula 2 del artículo 7.4.1 estipula: "Para edificios con altos requisitos de protección contra incendios para un tipo de edificios de gran altura y lugares públicos importantes, halógenos ignífugos de bajo humo se debe usar una reticulación libre. Cable de alimentación con aislamiento de etileno ".


El cable de aleación de aluminio aislado producido por Shandong Wanda Cable Co., Ltd. utiliza materiales XLPE (polietileno reticulado) sin humo y libres de halógeno, combinados con su exclusiva estructura blindada de autobloqueo, para lograr poco humo y sin resistencia a los halógenos. . En la clase IA, este tipo de cable tiene una tasa de transmisión de luz del 99% (transmitancia de luz clase IA ≥ 80%). Produce solo una pequeña cantidad de humo y reduce el daño secundario al cuerpo humano en caso de incendio. Es propicio para una evacuación y rescate oportunos.


Las cintas de aleación de aluminio con cable blindado de autobloqueo tienen una buena disipación de calor y pueden eliminar el calor rápidamente. Las propiedades ignífugas son excelentes. Se pueden extinguir rápidamente después de que se retira la llama, y no se retrasarán con otros materiales. De acuerdo con la comparación de la prueba de combustión, la altura de carbonización para un fuego de 40 minutos es solo de 0.15m, que es mucho menor que el estándar nacional "Prueba de combustión para cables y cables ópticos bajo condiciones de flama". Parte 33: Ensayo de propagación de llama dirigida verticalmente para alambres y cables agrupados de categoría A "(GB / T 18380.33-2008) Altura de carbonización del cable ignífugo ≤2,50 m.


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