電力電纜的結(jié)構(gòu)、材料及性能
由于在鉛中加入銻和微量的銅，使鉛的晶粒細(xì)化和再結(jié)晶溫度提高，因此，強(qiáng)度和耐振性能有所改善。試驗(yàn)表明，礦用通信電纜在相同應(yīng)力作用下，鉛銻銅合金的耐振動(dòng)疲勞次數(shù)約比純鉛大7倍左右。1973年我國(guó)研制成功了鉛碲砷合金(相當(dāng)于國(guó)外的碲合金)，其耐振動(dòng)疲勞壽命差不多比鉛銻合金提高了兩倍。鉛砷合金是一種彌散強(qiáng)化型合金，巳在我國(guó)的超高壓自容式充油電纜中作為密封護(hù)套使用。但是，即使是鉛合金，作為電纜密封護(hù)套，其自身的強(qiáng)度仍嫌太低，特別是鉛的資源短缺，更難滿足現(xiàn)代電纜工業(yè)發(fā)展的需要。因此，盡管電纜護(hù)套已經(jīng)具有將近一個(gè)世紀(jì)的制造和使用經(jīng)驗(yàn)，人們還是必須尋求新的金屬材料來(lái)代替它，目前就是以鋁代鉛。
鋁的比重還不到鉛的1/4，但強(qiáng)度卻幾乎是鉛的5倍，在導(dǎo)電、導(dǎo)熱、屏蔽性能等方面都比鉛好，特別是鋁的資源十分豐富，因此用鋁制作電纜的密封護(hù)套，早就引起人們的注意。不過(guò)，由于鋁的熔點(diǎn)比鉛高，約為鉛的兩倍，因此，如果像壓鉛那樣，把鋁熔融擠出來(lái)制作護(hù)套是不可能的，因?yàn)檫@不僅可能燒壞絕緣層，而且由于熔融鋁的變形阻力大，且易與鐵反應(yīng)而侵蝕擠出機(jī)內(nèi)部的零件，礦用電纜這個(gè)難題直到本世紀(jì)50年代才得到解決。人們用預(yù)熱鋁坯直接擠出以制造電纜鋁護(hù)套的壓鋁機(jī)研究成功，不僅使鋁包電纜的大量生產(chǎn)成為可能，而且使鋁護(hù)套一躍而為*的電纜金屬護(hù)套的技術(shù)發(fā)展方向。
根據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，作為電纜鋁護(hù)套的鋁材應(yīng)選用一號(hào)鋁(Al-1)以上，即含鋁量就不小于9。實(shí)際上為了滿足壓鋁機(jī)對(duì)鋁坯的高可塑性要求，通常采用的是更高純度的鋁，如特一號(hào)鋁(Al-00)，其含鋁量在9以上(表2-2-4)。
與鉛護(hù)套比較，鋁護(hù)套的性能比較全面。首先是它的蠕變性和疲勞龜裂性比鉛或鉛合金要小得多，機(jī)械強(qiáng)度要高得多，敷設(shè)在振動(dòng)場(chǎng)所也不需要防震裝置;在落差較大或過(guò)載的情況下，鉛包電纜常會(huì)發(fā)生護(hù)套脹破、漏油等故障，鋁包電纜則可避免；在自容式充油充氣電纜等場(chǎng)合，鋁護(hù)套可以在承受5MPa(15大氣壓)的內(nèi)壓力下正常運(yùn)行，而鉛護(hù)套則非用黃銅帶等加固不可;在地下直接埋設(shè)的情況下，鋁護(hù)套無(wú)須像鉛護(hù)套那樣，要用鋼帶鎧裝，因而其外護(hù)層的結(jié)構(gòu)可大大簡(jiǎn)化，材料也有較大的節(jié)省；鋁的電導(dǎo)率約比鉛高7倍，因此，不僅有良好的屏蔽性和防雷性，而且在有些場(chǎng)合，可以直接作為接地保護(hù)的第四芯;鋁護(hù)套所需厚度比鉛薄且比重小，礦用控制電纜因此鋁包電纜的重量一般只有鉛包電纜的30.-70.，既方便運(yùn)輸和施工，價(jià)格也比較便宜。鋁護(hù)套的缺點(diǎn)是沒(méi)有鉛護(hù)套那樣柔軟。不過(guò)，實(shí)踐表明，直徑在40mm以下的鋁包電纜，礦用橡套電纜在施工敷設(shè)過(guò)程中，并沒(méi)有碰到什么實(shí)際的困難，而直徑在40mm以上的鋁包電纜，其柔軟性可通過(guò)軋紋來(lái)提高。其次是鋁比鉛活潑，鋁護(hù)套的耐蝕性一般認(rèn)為比鉛低，但是，在大氣中，鋁護(hù)套的表面由于氧化而迅速形成一層附著性良好和致密的保護(hù)性氧化鋁膜，從而使它的耐蝕性有很大提高。
本文轉(zhuǎn)載自天津市電纜總廠橡塑電纜廠
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