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摘要：随着国家经济建设和工业化进程的发展与需要，电力电缆成为电力输送的主要方式。现在常见的电缆有铜芯电缆、铝芯电缆与合金电缆。本文结合作者在建筑工程中铝合金电缆的应用实践经验，探讨并分析了铝合金电缆的优势。
关键词：铝合金电缆；建筑工程；经济效益；环境效益
随着工业化进程的发展，电力电缆成为电力运输的主要方式，电力电缆的应用一方面提高了供电的可靠性与稳定性，另一方面起到一定的美化城市环境的作用。然而，电力电缆的种类繁多、价格不菲，因此需要在建筑工程的应用中选择最经济的电力电缆。目前在电力领域中铜芯电缆是应用最广泛的，它在电缆应用市场上占据主要地位。铜电缆具有电阻率低、强度高、载流量大等特点。可我国是一个缺乏铜资源的国家，铜材料在近些年的市场上供求矛盾凸显，导致铜的价格一直飙升，铜材成本会占到电缆总成本的一半以上，电缆价格也会随铜材的价格变动而变动。就目前的情况来看，以铝合金电缆替代铜芯电缆已经成为我国电缆工业所重视的工作。铝合金电缆是一种新型的节能产品，它是主要以铝为材料，通过结合其它材料，在纯铝中加入铁、铜、镁等元素，经过特殊工艺制成，将合金铝中的空隙变得紧密，形成一种高延伸率的铝合金材料，具有稳定可靠、耐腐蚀、弯曲性强等特点，在性能比上能完全取代铜芯电缆。
一、铝合金电缆的应用特点
铝合金电缆在性能上可以胜任铜芯电缆，铜芯电缆能用的地方铝合金电缆均能基本使用。与铜芯电缆相比，铝合金电缆在和铜芯导体电器性能一致的前提下，它的导体能抗蠕变，有低反弹、强延展、高柔韧、连接稳定的特点；它的绝缘具有耐高温、强耐用、抗老化、防燃烧、低碳环保等特点；它的外护套使用了无镉无铅的PVC材料，能够在潮湿的环境条件下安装，也能直接埋在水泥中使用。总体来看，铝合金电缆具有更好的弯曲性能，抗蠕变性以及延展性，能达到与铜芯电缆性能基本一致，具备着节能环保，重量轻等优势，降低了电缆与设备之间的磨损，促使安装工作能更加轻松。在提供同样的电气性能的前提下，使用铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半，价格比传统的铜芯电缆低40%，它的截面是传统铜芯电缆的1.3倍，其综合性价比具有巨大的优势。
二、铝合金电缆性能
1、铝合金电缆的防腐性能
防腐性能的高低是衡量电缆寿命长短的重要指标。相比铜电缆，铝合金电缆具有更好的防腐性能。由于铝合金的铝质和空气接触后会形成一层氧化层，这层氧化层具有相当好的防腐效果。所以即使铝合金电缆经过合金材料的处理，
但其仍然有相当好的防腐性能。同时，添加的合金不但能够填补电缆表层的缺陷，并且能够提高铝的纯度，起到净化的作用。同时，铝合金材料还能减小、消除局部的腐蚀。
2、导电率
铝合金的导电性能较差，导电率只是常规导电材料的61%。可是当铜合金与铝合金电缆的体积一样时，铜的重量是铝重量的三倍。从这个角度来看，当铝合金电缆的重量与铜合金的重量相同时，铝合金电缆的长度远高于铜电缆的长度。所以铝合金电缆具有铜电缆无可比拟的重量优势，进而降低安装的成本。
3、抗蠕变性能
铝合金是经过了合金处理与特殊热处理的制成品。因此铝合金材料具有填补表层缺陷、抗蠕变的性能，并且具备了铜电缆稳定性的性能。蠕变主要是金属在热量与压力的双重作用下发生的变化。其主要抗蠕变的原因是，其合金成本本身就具有较强的抗蠕变性能，因此，铝合金导体在电压下并不会轻易发生蠕变，加强了电缆的稳定性能。
4、连接性能
相比铜电缆，铝合金电缆不只拥有较强的防腐性能，更具备了优秀的连接性能。通过研究调查得出，在应用铝合金电缆的二十多年里，不曾发生过任何故障。
5、环保
铝合金电缆具备良好的环保性能。铝合金电缆属于一种无卤型的低烟电缆，在燃烧时不会产生毒素，不会危害到人们的生命安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，铝合金电缆还具有很高的回收率。通过降解处理并再生的铝合金的能源消耗 低于再生铜的能源消耗。而且铝合金电缆的二氧化碳排放量也低于铜合金电缆的排放量，因此，铝合金电缆 具有较好的环保性能。
三、铝合金电缆的经济性分析
电缆工程的全经济寿命周期是指确保电缆可靠性的基础上，使工程全寿命成本达到最低的管理。全寿命成本包括设备购置、施工安装、运行维护、检修、调试、改造直至报废的全过程发生的总费用。铝合金电缆的经济性主要在于，相比于铜电缆的全寿命周期成本，在载流量一样的情况下，购置铝合金电缆的费用只是铜电缆购置费用的80%至85% 左右。在设备安装过程中，由于铝合金电缆具有同等体积下，重量轻于铜电缆的特性，铝合金电缆的安装也比较方便，施工费用也较低。由于铝合金电缆性能稳定，在后期养护与运行管理中，成本主要集中在初期一次投资上，综合成本约为铜电缆的70%左右，其维护与管理价格较为低廉。
在保证铝合金电缆的稳定性的基础上，铝合金电缆的经济性体现在以最低的成本保证电缆的寿命周期。而所谓全寿命的周期成本包括了施工前、施工过程里、施工后的总体费用。比如：购买的机械设备、设备的检修与维护、设备的安装过程等。
四、建筑工程中铝合金电缆的适用性分析
1、在建筑工程中，推广铝合金电缆的困难
首先，由于很多专家学者都存在对传统的铝质材料性能的错误观念，因此认为铝质材料的成品的性能都差于铜质材料，导致实际应用铝合金电缆的范围是很少的。同时，由于产生铝合金电缆的时间比较晚，使得大部分人都不熟知铝合金电缆，因此，导致铝合金电缆的应用范围一直都很狭窄。
其次，我国目前尚未明确关于铝合金电缆进行加工制作的相关的国家标准规范，甚至有许多国家标准内明确规定不可以使用铝合金电缆。而现有关于铝合金制造的非国家标准的规范中，并没有明确考核铝合金的特殊性能，所以导致应用铝合金电缆受到了制约。
2、铝合金电缆在建筑工程中的应用分析
（1） 性价比方面
从性能方面来讲，铝合金电缆的性能与铜电缆的性能并没有什么不同，但是铝合金的导电性能较差，因此，为了确保铝合金电缆与铜电缆具有相同的电流载流量，就需要铝合金电缆的直径大于铜电缆。可是从价格方面进行比较，由于广泛的应用铜电缆，造成目前铜电缆的价格比较昂贵，铝合金电缆的价格明显是低于铜电缆的。通过分析铜电缆与铝合金电缆的价格和性能可以发现，铝合金电缆的性价比较高的。
（2） 施工安装方面
在铝合金电缆和铜电缆相同体积下，铜电缆的重量明显高于铝合金的重量，所以在施工运输和安装时，铝合金的施工相对来讲比较便利，不但降低了人力的消耗，同时也明显使得施工难度得到降低。同时铝合金电缆还具有铜电缆不可替代的柔韧性，其良好的柔韧性促使降低了施工中的难度。
（3） 应用范围方面
从整体性能上看可以发现，铝合金电缆只适合做电力型电缆，不适合做控制型的电缆。而且铝合金电缆不可以作为一些重要的不能停电设备的供电电源。
五、结语
铝合金电缆弥补了纯铝电缆的不足，电气性能优越，在机械性能、安全性及经济性上，更轻便、更柔韧、更节能。具有铜电缆无法比拟的优越性，例如拥有较好的电气性能、机械性能，成本较低，安全程度也较高。之外，相比铜电缆，铝合金电缆的轻韧度与节能效果都比较好。因此，相关行业应加强推广铝合金电缆的应用范围，完善某些规范的相关条文约束，制定出新的铝合金电缆设计规范，以促进行业优化发展。
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论文作者:张华杰
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：电缆论文; 铝合金论文; 性能论文; 成本论文; 合金论文; 材料论文; 重量论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;