鋁合金導(dǎo)體技術(shù)特性已與銅相當甚至優(yōu)于銅

雖然美國從1972年代開始使用AA-8000系列鋁合金導(dǎo)體建筑電纜，但公眾一直對1960's年代鋁芯建筑電纜事故念念不忘，總是對新型鋁合金建筑電纜不放心。實際情況是，AA-8000系列鋁合金是專門為建筑電纜而設(shè)計制造的一種新型導(dǎo)體材料，與以往用的鋁有本質(zhì)不同。AA -8000系列鋁合金的含鐵量提高到0.5-0.9%wt%。1960's年代末至1970's年代初，AA-1350（亦稱EC-1350）大量用于架空輸電線路，但用于建筑電纜時，其機械特性等并不合適。世界最權(quán)威的數(shù)據(jù)庫 "有色網(wǎng)金屬數(shù)據(jù)庫"（Key to Metals），對建筑電纜導(dǎo)體用的鐵-鋁（A l-Fe）合金做了詳細介紹 [3]。

AA-1350硬鋁導(dǎo)體建筑電纜頻繁發(fā)生端子連接處松弛和局部過熱而導(dǎo)致安全事故。AA-1350硬鋁導(dǎo)體，即使按照規(guī)定的力矩用螺絲接在端子上以后，仍然會逐漸松弛。只要稍微發(fā)生過負荷，連接處就會發(fā)熱。而鋁導(dǎo)體的膨脹比銅金具嚴重得多，進而發(fā)生蠕變，使應(yīng)力增大，在連續(xù)大電流狀態(tài)下會發(fā)生過熱，使鋁導(dǎo)體發(fā)生塑性變形和連接點松弛，降低了連接點的安全性。雖然AA-1350鋁線退火后改善了彎曲性，但在200° C時仍然會發(fā)生微觀結(jié)構(gòu)軟化，長此以往則被徹底損壞。AA-8000系列鋁合金提高了含鐵量，徹底解決了這些問題，既能克服局部過熱、又不影響導(dǎo)電性能，因此大量代替EC-1350純鋁。

AA-8000系列鋁合金提高了含鐵量，明顯改善了微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗蠕變性，不會引起連接點損壞。實驗證明，在180℃下、500小時后，AA-8000系列退火鋁合金的強度由125 MPa降低到116 MPa，2000小時后降低到100 MPa，而AA-1350鋁的強度則分別降低到104 MPa和82 MPa。把這兩種鋁都退火到相同的延展性或可彎曲性時，高鐵鋁合金的強度仍然為普通純鋁的2倍左右。自從1968年AA-8000系列鋁合金投入使用以來，在美國、歐洲和南非進行的現(xiàn)場實驗都證明了這一點。

美國科學(xué)家卡爾松曾對軟硬銅鋁導(dǎo)體的屈服應(yīng)力做過計算機模擬試驗[4]，結(jié)果顯示：

1) 截面積相等時，硬銅線是硬鋁線的200%，軟銅線的是軟鋁線的300%

2）重量相等時，硬銅線是硬鋁線的61%，軟銅線是軟鋁線的80%

3）電阻相等時，硬銅線是硬鋁線的105%，軟銅線是軟鋁線的200%

電工鋁和電解銅的屈服應(yīng)力比較

麻省理工學(xué)院教授彼特o格里諾由此得出最重要結(jié)論是：當銅鋁兩種導(dǎo)體的屈服應(yīng)力相等時，其重量大體上相等，但鋁導(dǎo)體的電阻較小、成本較低[5]。

多年期間進行的一系列實驗證明，AA-8000 系列鋁合金克服了純鋁導(dǎo)體的缺點，提高了電纜的導(dǎo)電性能、彎曲性能、脆性、抗蠕變性能和耐腐蝕性能等，能夠保證電纜在長期過載和過熱狀態(tài)下保持性能穩(wěn)定。

銅和鋁的特性比較：