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鋁導體在母線槽中的應用
發布時間： 2013-02-28 點擊次數： 1216次鋁導體在母線槽中的應用
目前，絕大多數的母線槽生產制造商因受一些舊的設計思想及制造規范的影響，對槽內導體的選用仍以銅材為主。然而，近年來銅材價格的大幅上漲，使其成本居高不下，這對制造商的市場拓展必將帶來較大的沖擊。結合市場資源的合理配置及其價格因素，國內母線槽產品導體由銅母線材料向鋁母線材料轉移以成為產品的發展趨勢。
由鋁母線導體制造的母線槽已在國外一些發達國家得到廣泛應用，其制造技術及工藝已趨成熟。近年來國內部分品牌母線制造商均提供了高品質的鋁導體母線槽，并已在工程實際應用中得到了用戶及設計單位的肯定和好評，顯示了其*的*性。本文試從銅鋁導體的物理性能、化學性能、電氣性能方面進一步探討以鋁導體代替銅導體的可行性。由于銅導體和鋁導體截面形狀相似，因此國內母線槽制造商均可在不對原銅導體母線槽產品結構作重大改變的情況下，設計、制造鋁導體母線槽，其重點在于改進生產工藝（如改進導體表面處理工藝，以增強及保護鋁導體的鍍層表面質量）及增設相關的工裝設備。因此鋁導體母線槽在技術，經濟方面與銅導體母線槽的比較優勢才是其獲得大量推廣應用的重點所在，具體比較如下：
銅、鋁導體金屬材料比較：銅的密度8.9g/cm3,鋁的密度2.7g/cm3;銅的導電性僅次于銀，IACS值為100%（標準退火電解銅標準值），高純鋁（99.996%）和工業純鋁（99.5%）的IACS值為64.94%和59%，即銅的導電性約比鋁高35%～40%;銅在大氣中的化學穩定性較好，鋁較為活潑，但加入微量合金元素可提高其化學穩定性;銅的強度和硬度較好，純鋁稍差，但鋁合金經熱處理后可獲得較高的強度和硬度，因質輕，其強度遠大于銅;自然中銅資源相對有限，價格較高，鋁資源相對豐富，價格低廉。
相同結構形式等電流母線槽采用銅導體及鋁導體電能損耗比較：銅導體（電工用銅母線TMY，GB5585.1~3-1985）的電阻率ρCU（20）=0.0175mm2/m（環境溫度20℃時得直流電阻率）;鋁導體（電工用鋁母線LMY，GB5585.1~3-1985）的電阻率ρAL（20）=0.0295mm2/m（環境溫度20℃時得直流電阻率）;根據相關導體載流量數據對比分析，可看出，同電流鋁導體母線槽約比銅導體母線槽功率損耗大26%，此為鋁導體母線槽的缺點，由上式可知，解決此問題的zui簡單途徑是增大鋁導體截面積;按此比值選型設計，可使鋁導體母線槽與銅導體母線槽具備等效導電性能。等效導電截面銅導體母線槽和鋁導體母線槽一般性經濟分析可見，僅從母線槽導體材料成本分析，等效導電性能的鋁導體母線槽與銅導體母線槽相比，前者僅為后者的約1/5。因鋁導體母線槽在制造過程中的特殊工藝性，制造成本相對較高，分析表明兩者比較約為2.5:1。綜上述比較，可以認為鋁導體母線槽是一種擁有較高性價比的，具有極大推廣應用價值的產品。
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