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铜铝线的优缺点六项分析

作者:河南胜华电缆集团有限公司 浏览: 发表时间:2023-05-11 17:19:43

铜线和铝线作为电力系统中最常用的金属,有各自的优点和缺点,也有各自的用途。只要了解两者的优缺点,我们才能因地制宜地实现材料的有效利用。否则,它很容易导致不当使用,增加从损坏电路到引起火灾的风险。本文从六个方面分析了铜线和铝线的优缺点。

一、电学性能

铜线的电阻较小,铜线的电阻率约为铝线的1.68倍。相应地,铜线电缆具有更低电压损耗、更高载流能力和更低发热量。

(1) 在相同的传输距离下,铜线可以确保更高的电压质量、更低的电压损耗,并实现更长的传输距离,这有利于网络规划和减少供电点的数量,有效提高电能利用率。

(2) 在相同截面下,铜线的载流能力比铝线高出约30%-50%。特别是,随着家用电器数量的增加,家庭装饰中基本使用铜线。

(3) 在相同电流下,相同截面的铜线电缆的发热量较低,比铝线电缆小得多,操作更安全。

二、机械性能

机械性能是指材料在不同环境下,在各种外部载荷下表现出的力学特性,铜线和铝线在延展性、强度和抗疲劳等方面存在差异。

(1) 铜合金具有良好的延展性,延展率为20-40%。用于电气用途的铜在30%以上,而铝合金仅18%。

(2) 铜线具有较高强度,在室温下的允许应力比铝高7-28%。尤其是在高温下,两者之间的差异甚至更大。

(3) 铜线具有良好的抗疲劳性能,而铝材在反复弯曲后更容易断裂。就弹性指标而言,铜也比铝高出约1.7至1.8倍。

三、化学性能

在实际应用中,主要考虑的是金属的耐腐蚀性和抗氧化性。铜线具有良好的耐腐蚀性、较强的抗氧化性和稳定性,而铝线容易氧化和腐蚀。

铝线与空气中的氧气迅速反应,形成致密的氧化膜,可以防止进一步氧化,防止空气和雨水的腐蚀和氧化,是高电压、大截面、大跨度架空输电的良好材料。

铜线在室外裸露敷设后,不能形成致密的氧化膜。随着使用年限的延长,可能会出现影响电流传输的铜锈层,不适用于裸露室外的架空电力线路。

四、物理性能

(1) 密度。铜的固体密度为8.96g/cm³,铝的固体密度是2.7g/cm³在相同体积的情况下,铝线电缆的重量较低,建造和运输成本也会较低。从这方面来说,铝线更适合用于架空线路。

(2) 热膨胀性。电线也会因其自身的重力和环境影响而发生变化。例如,由于外部温度的变化,铝线在热胀冷缩方面所承受的能力要优于铜线,更适合外部的线路敷设。

                                 


 

五、工艺性能

铜线具有良好的柔韧性,允许弯曲半径较小,使其易于弯曲和穿过管道;铜线耐疲劳,反复弯曲后不易断裂,使其接线方便;铜线具有较高的机械强度,能够承受较大的机械拉力,使其给施工和铺设带来极大的便利,也为机械化施工创造了条件。

铝线在机械性能与铜线存在差异,但其可锻性、可铸性、可焊性等均有不弱的表现,且重量较轻、抗热膨胀较好等因素,使其在室外架空线路、临时用电等方面有较好表现。

                      

六、价格因素

根据市场情况,铜线价格较高,铜棒价格约是铝棒的3.5倍,铜的比重例约是铝的3.3倍。因此,铝线电缆比铜线电缆便宜得多,适合低成本项目或临时用电。

每种金属材料都有自己的特点,铜线和铝线各有优缺点,使用领域也不同。铝线更适合高压线路,铝线在高压线路中的优势明显高于铜线。但在家庭生活中使用电线时,铜线比铝线有显著的优势。因此,了解金属线的特性,因地制宜,选择合适的材料是合理的选择。

 

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