鋁導體在母線槽中的應用

發(fā)布時間： 2013-02-28　　點擊次數(shù)： 1302次

鋁導體在母線槽中的應用

目前，絕大多數(shù)的母線槽生產(chǎn)制造商因受一些舊的設計思想及制造規(guī)范的影響，對槽內(nèi)導體的選用仍以銅材為主。然而，近年來銅材價格的大幅上漲，使其成本居高不下，這對制造商的市場拓展必將帶來較大的沖擊。結合市場資源的合理配置及其價格因素，國內(nèi)母線槽產(chǎn)品導體由銅母線材料向鋁母線材料轉移以成為產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。

　　由鋁母線導體制造的母線槽已在國外一些發(fā)達國家得到廣泛應用，其制造技術及工藝已趨成熟。近年來國內(nèi)部分品牌母線制造商均提供了高品質(zhì)的鋁導體母線槽，并已在工程實際應用中得到了用戶及設計單位的肯定和好評，顯示了其*的*性。本文試從銅鋁導體的物理性能、化學性能、電氣性能方面進一步探討以鋁導體代替銅導體的可行性。

　　由于銅導體和鋁導體截面形狀相似，因此國內(nèi)母線槽制造商均可在不對原銅導體母線槽產(chǎn)品結構作重大改變的情況下，設計、制造鋁導體母線槽，其重點在于改進生產(chǎn)工藝（如改進導體表面處理工藝，以增強及保護鋁導體的鍍層表面質(zhì)量）及增設相關的工裝設備。因此鋁導體母線槽在技術，經(jīng)濟方面與銅導體母線槽的比較優(yōu)勢才是其獲得大量推廣應用的重點所在，具體比較如下：

　　銅、鋁導體金屬材料比較：銅的密度8.9g/cm3,鋁的密度2.7g/cm3;銅的導電性僅次于銀，IACS值為100%（標準退火電解銅標準值），高純鋁（99.996%）和工業(yè)純鋁（99.5%）的IACS值為64.94%和59%，即銅的導電性約比鋁高35%～40%;銅在大氣中的化學穩(wěn)定性較好，鋁較為活潑，但加入微量合金元素可提高其化學穩(wěn)定性;銅的強度和硬度較好，純鋁稍差，但鋁合金經(jīng)熱處理后可獲得較高的強度和硬度，因質(zhì)輕，其強度遠大于銅;自然中銅資源相對有限，價格較高，鋁資源相對豐富，價格低廉。

　　相同結構形式等電流母線槽采用銅導體及鋁導體電能損耗比較：銅導體（電工用銅母線TMY，GB5585.1~3-1985）的電阻率ρCU（20）=0.0175mm2/m（環(huán)境溫度20℃時得直流電阻率）;鋁導體（電工用鋁母線LMY，GB5585.1~3-1985）的電阻率ρAL（20）=0.0295mm2/m（環(huán)境溫度20℃時得直流電阻率）;根據(jù)相關導體載流量數(shù)據(jù)對比分析，可看出，同電流鋁導體母線槽約比銅導體母線槽功率損耗大26%，此為鋁導體母線槽的缺點，由上式可知，解決此問題的zui簡單途徑是增大鋁導體截面積;按此比值選型設計，可使鋁導體母線槽與銅導體母線槽具備等效導電性能。

　　等效導電截面銅導體母線槽和鋁導體母線槽一般性經(jīng)濟分析可見，僅從母線槽導體材料成本分析，等效導電性能的鋁導體母線槽與銅導體母線槽相比，前者僅為后者的約1/5。因鋁導體母線槽在制造過程中的特殊工藝性，制造成本相對較高，分析表明兩者比較約為2.5:1。綜上述比較，可以認為鋁導體母線槽是一種擁有較高性價比的，具有極大推廣應用價值的產(chǎn)品。

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