電力電纜的結構、材料及性能
由于在鉛中加入銻和微量的銅，使鉛的晶粒細化和再結晶溫度提高，因此，強度和耐振性能有所改善。試驗表明，礦用通信電纜在相同應力作用下，鉛銻銅合金的耐振動疲勞次數(shù)約比純鉛大7倍左右。1973年我國研制成功了鉛碲砷合金(相當于國外的碲合金)，其耐振動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化型合金，巳在我國的超高壓自容式充油電纜中作為密封護套使用。但是，即使是鉛合金，作為電纜密封護套，其自身的強度仍嫌太低，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，盡管電纜護套已經(jīng)具有將近一個世紀的制造和使用經(jīng)驗，人們還是必須尋求新的金屬材料來代替它，目前就是以鋁代鉛。
鋁的比重還不到鉛的1/4，但強度卻幾乎是鉛的5倍，在導電、導熱、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套，早就引起人們的注意。不過，由于鋁的熔點比鉛高，約為鉛的兩倍，因此，如果像壓鉛那樣，把鋁熔融擠出來制作護套是不可能的，因為這不僅可能燒壞絕緣層，而且由于熔融鋁的變形阻力大，且易與鐵反應而侵蝕擠出機內部的零件，礦用電纜這個難題直到本世紀50年代才得到解決。人們用預熱鋁坯直接擠出以制造電纜鋁護套的壓鋁機研究成功，不僅使鋁包電纜的大量生產(chǎn)成為可能，而且使鋁護套一躍而為*的電纜金屬護套的技術發(fā)展方向。
根據(jù)我國標準規(guī)定，作為電纜鋁護套的鋁材應選用一號鋁(Al-1)以上，即含鋁量就不小于9。實際上為了滿足壓鋁機對鋁坯的高可塑性要求，通常采用的是更高純度的鋁，如特一號鋁(Al-00)，其含鋁量在9以上(表2-2-4)。
與鉛護套比較，鋁護套的性能比較全面。首先是它的蠕變性和疲勞龜裂性比鉛或鉛合金要小得多，機械強度要高得多，敷設在振動場所也不需要防震裝置;在落差較大或過載的情況下，鉛包電纜常會發(fā)生護套脹破、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合，鋁護套可以在承受5MPa(15大氣壓)的內壓力下正常運行，而鉛護套則非用黃銅帶等加固不可;在地下直接埋設的情況下，鋁護套無須像鉛護套那樣，要用鋼帶鎧裝，因而其外護層的結構可大大簡化，材料也有較大的節(jié)省；鋁的電導率約比鉛高7倍，因此，不僅有良好的屏蔽性和防雷性，而且在有些場合，可以直接作為接地保護的第四芯;鋁護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.，既方便運輸和施工，價格也比較便宜。鋁護套的缺點是沒有鉛護套那樣柔軟。不過，實踐表明，直徑在40mm以下的鋁包電纜，礦用橡套電纜在施工敷設過程中，并沒有碰到什么實際的困難，而直徑在40mm以上的鋁包電纜，其柔軟性可通過軋紋來提高。其次是鋁比鉛活潑，鋁護套的耐蝕性一般認為比鉛低，但是，在大氣中，鋁護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性氧化鋁膜，從而使它的耐蝕性有很大提高。
本文轉載自天津市電纜總廠橡塑電纜廠
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