铝合金在电力传输领域的研究及应用_陈迪铝合金在电力传输领域的研究及应用＊陈迪，李成栋，赵晓冬（青岛科技大学材料科学与工程学院，青岛２６６０４２）摘要主要综述了在电力传输领域中铝与铝合金导体电缆的发展历程、现状以及仍需解决的问题。介绍了铝合金导体电缆的技术性能和应用领域，阐述了铝合金导体电缆相对铜电缆的性能优势和经济效益，并展望了未来我国铝合金导体电缆的发展前景。关键词铝合金导体电缆中图分类号：ＴＢ３１；ＴＨ１４２文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙｉｎｔｈｅＦｉｅｌｄｏｆＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣＨＥＮＤｉ，ＬＩＣｈｅｎｇｄｏｎｇ，ＺＨＡＯＸｉａｏｄｏｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０４２）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｎｄａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｎｄｕｃ－ｔｏｒｃａｂｌｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｒｅｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｎｄｕｃｔｏｒｃａｂｌｅｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃａ－ｂｌｅｓｒｅｌａｔｉｖｅｔｏｃｏｐｐｅｒｃａｂｌｅｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｃｏｎｄｕｃｔｏｒｃａｂｌｅｓｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｏｆｔｈｅｆｕｔｕｒｅｉｓｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ，ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ｃａｂｌｅ＊青岛科技大学博士启动基金（００２２５０２）陈迪：男，１９８９年生，硕士生，研究方向为高性能铝合金Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｄｉｗｏｒｋ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ李成栋：通讯作者，男，１９７３年生，博士生，副教授，研究方向为金属材料、快速凝固Ｔｅｌ：０５３２－８４０２３４４６Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｃｈｅｎｇｄｏｎｇ＠ｑｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ０引言铝、铜均属于金属良导体，电工铝的导电率为６１％ＩＡＣＳ，密度仅为２．７０３ｇ／ｃｍ３，不足铜密度的１／３，并且价格低廉、加工方便，因此在电缆工业中受到广泛关注［１］。但是纯铝的质地较软，屈服强度为２０ＭＰａ，低于电工铜的７０ＭＰａ。通过在纯铝材料中掺杂Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒ以及稀土等元素制成铝合金导体，并经过特定的合成和退火等工艺，可提高抗拉强度、伸长率和抗蠕变能力，保证电缆长时间运行时的连接稳定性，同时适量掺杂此类元素也可以降低铝合金的电阻率，改善其导电能力［２］。根据国际铝行业协会的牌号规定，被用作导体的铝合金主要有：１ｘｘｘ系纯铝，主要用于高压架空线缆导体；６ｘｘｘ系铝镁硅合金，主要用于高压架空线及铝母排；８ｘｘｘ系铝合金，应用于配电线路中的软质合金。根据铝合金电缆在实际使用的性能可主要分为高强度铝合金导线和耐热铝合金导线两种，前者强度高、拉力单重比大，能够适应复杂气候，适合于野外环境下使用；后者在高温下能够耐软化、耐蠕变，保持良好的力学性能，现已开发出高强度耐热铝合金、超耐热铝合金、高导电超耐热铝合金、特耐热铝合金等产品，形成了一个耐热铝合金产品系列。同时，可以在铝合金导线中加入镀锌钢芯或铝包钢芯等提高导线机械强度，制成钢芯铝合金绞线、铝包钢芯铝合金绞线等产品。图１为常见的一种铝合金电缆结构截面，中间芯部提供支撑，内部单根的铝合金导体被阻水填充材料保护，多根这样的导体围绕在芯部周围，最外层使用金属铠装或聚合物层辅助散热并提供保护。图１常见铝合...