铜包铝线作为编织屏蔽线的可行性分析.pdf

2008年第5期
电线电缆
2008年10月
No.52008
Electric Wire Cable
Oct..200
铜包铝线作为编织屏蔽线的可行性分析
文故明,李佳东
(江苏宏图高科光电线缆分公司,江苏无锡214092)
摘要:介绍了铜包铝线的特点、主要杌械和屏蔽性能,并分析采用铜包铝线替代圆铜线用于控制电缆编织屏蔽
的可行性。
关键词:钥包铝线;编织屏蔽;屏蔽性能;可行性分析
中图分类号:TM244.1
文献标识码;A
文章编号:1672-6901(2008)05-0012-03
Feasibility Study of Copper-clad Aluminium as the Screen Braid Wire
WEN Jing-ming, et al
Jiangsu Hongtu High-tech Optic and Electric Wire and Cable Co. Ltd, Wuxi 214092, China)
Abstract The main characteristics and mechanical and screening performance of copper-clad aluminium wire were
presented. The feasibility of substituting copper-clad aluminium wire for round copper wire as screen braid wire was
studied
Key words: copper-clad aluminium wire; screen braid; screening performance; feasibility stud,
引言
的纯铜线的2.45~2.65倍,必将大大降低生产成
本,最大降幅可达55%;
铜包铝线兼备铜、铝两种金属的特性,具有导电
(4)显著的社会效益。节省大量稀缺的铜资
性好、密度小、柔软性好、加工简易、单位成本低等优源,减轻电缆重量,便于运输和施工,减轻工人劳动
点;随着铜包铝线的“包覆焊接法”生产工艺日趋成强度。
熟,铜包铝线替代纯铜线在国内电线电缆行业中正1.2铜包铝线主要的性能
逐步得到了应用。
铜包铝线执行标准为SJ/T11223-2000《铜包
作为电力传输二次保护系统以及各类电器、仪铝线》,按铜层体积比和软硬状态的不同分为:
表及自动装置之间控制、监控联锁回路及保护线路10A一铜层体积比为10%的软态铜包铝线、
的连接线,主要采用编织屏蔽型电缆,其编织屏蔽层10Hー一铜层体积比为10%的硬态铜包铝线、
材料主要采用圆铜线以及镀锡圆铜线。本文从经济15A一铜层体积比为15%的软态铜包铝线、
和技术角度入手,验证并分析了铜包铝线替代圆铜15Hー一铜层体积比为15%的硬态铜包铝线。由于
线作为编织屏蔽型控制电缆屏蔽材料的可行性。
铜包铝线规格众多,而且要求性能指标也不相同,本
1铜包铝线的特点及性能
文以常用直径为0.203mm为例,并与铜线作比较,
列于表1。
1.1铜包铝线的特点
表1编织屏蔽用铜线和铜包铝线主要性能的比较
(1)独特的复合性能。铜包铝线兼具铜线良好
密度/抗拉强度/伸长率/电阻率/
材料
的焊接性、导电性和铝线重量轻的优点;
MPA
%a?mm2/m
(2)好的延展性和可加工性。可以进一步科学
铜
8.89200-270110~35≤0.017241
(3)明显的经济效益。铜包铝线的密度仅为纯铜包铝人10A类73.32Ls172
地深(细)加工成铜包铝各种规格的裸线及镀锡线
10A
类
漆包线
205
15A
类
≤172
3.63
铜线的37%~40%,其长度是同等质量、同等直径
≤0.02676
15H类
≥205
铜包铝镁
收稿日期:2007-11-26
合金续15A类
≤240
作者简介:文敬明(1962-),男,工程师
作者地址:无锡市滨溯区马山潮山路58号[214092
从表1可以看出,编织屏蔽用铜包铝线的抗拉
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Electric Wire Cable
Oct.,2008
强度与铜线相近,远优于铝线的抗拉强度在假定电缆屏蔽层的接地电阻为零(即所谓理想的
(≤96MPa)。在实际应用中大多采用机械性能更接地条件)时的屏蔽系数称为理想屏蔽系数
优的铜包铝镁合金线。铜包铝镁合金线作为铜包铝
另外在评定电力传输二次保护系统用控制电缆
新型材料,其芯线采用铝镁合金,强度相比普通铜包的屏蔽性能时还常会用到屏蔽抑制系数R。这一指
铝有大幅提升,达到240MPa,解决了铺包铝线直径标。上海电缆研究所通过模拟试验測试屏蔽抑制系
在0.5mm以下时强度低、易断线等缺点,通过适当数的原理是:将高压导线水平放置在支柱瓷套上,模
提髙单丝规格还可以进一步弥补其机械性能的不拟高压变电站的高压母线(暂态高压源)。在高压
足。所以采用铜包铝线代替铜线作为编织屏蔽材导线的正下方,沿地坪水平放置电缆样品,与高压导
料,在技术上是完全可行的。
线相互耦合长度约20m。各电缆样品一端浮空,另
2铜包铝线的屏蔽性能试验
端均直接引人控制测量室内,任一线芯接至脉冲
峰值电压表或记忆示波器。对有屏蔽层的电缆样
2.1影响屏蔽体屏蔽性能的因素
品,利用短的引接线将其屏蔽层接至测量仪器的接
屏蔽性能就是屏敲体在产品工作时保护其不受地端并接地。对无屏蔽层的电缆样品,仅测量任
外界电磁场的干扰,同时限制产品中的电磁场不对线芯对地的电压。当暂态高压源通过直径为250
外界的电子设备产生干扰的能力。
mm导火球隙放电而施加至高压导线时,测量仪器
理论和实践证明,在相同的干扰频率,采用适当立即自动记录电缆样品线芯上所耦合的暂态电压
的编织角的前提下,屏蔽层编织厚度愈厚、直流电阻值。在暂态高压源为同一电压值下,测得屏蔽电缆
愈小、编织覆盖率愈高,则屏蔽效果愈好。因此在编样品线芯上所耦合的暂态电压值、与无屏蔽层电
织角、覆盖率等参数不变的前提下,只要通过适当増缆样品线芯上所耦合的暂态电压值U。,び/U。即为
大铜包铝线的规格降低编织屏蔽层直流电阻,就可该屏蔽电缆样品的屏蔽抑制系数R。。
以确保其屏蔽性能不低于铜线编织结构。
3实例与验证分析
2.2屏蔽性能试验原理
屏蔽体屏蔽作用的大小通常用屏蔽系数表示
验证产品名称、型号和规格:编织屏蔽型控制电
屏蔽系数S在数值上等于有屏蔽层时,被屏蔽空间缆,KWWP4×4。编织材料:圆铜线和CCAM-15A型
内某一点的电场强度E。或磁场强度H。与没有屏铜包铝镁合金线,它们的编织屏蔽有关参数见表2,
蔽层时该点的电场强度E或磁场强度H之比值。屏蔽效能参数见表3。
表2编织屏蔽有关参数
试样编织材料屏蔽前外径/mm数并丝根数编织丝直径/mm「编织节距/mm编织角/(°编织密度/%「编织线重量/(kg/km)
1#圆铜线
50,7
铜包铝钱
4
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