用作電纜的導體有銅和鋁兩大類。由鋁派生的有鋁合金和銅包鋁,原先電線、電纜都是用銅導體,因為它的導電性能和機械性能都很理想,20℃的直流電阻率為1.72×10ˉ6 Ω˙cm。
我國從上一世紀五十年代始,由于朝鮮戰爭開打,因銅是重要的戰略物資而遭資本主義國家的禁運。國人還記得響應號召將家里的銅器捐獻給國家的愛國熱情。與此同時,“以鋁代銅”遍及生活的方方面面,用鋁電線電纜作 為一項技術政策貫徹執行。在一些對安全和可靠性不太嚴格的場所,都用鋁芯電線和電纜,甚至在新建住宅內——本來應該關注安全的場所,也只能將就。因為無論 是導電性能和機械性能鋁都不如銅。20℃的直流電阻率為2.82×10ˉ6 Ω˙cm,大約是銅的1.64倍。它的脆性使接頭容易斷裂,還由于蠕變特性,使接頭的可靠性降低。所謂蠕變就是在較高溫度(如70℃)和較大壓力(如螺栓 壓緊)下,隨時間而增長的熱塑變形。它是電線電纜接頭可靠性降低、甚至損壞的主要原因。經過長期摸索,也找到一些應對辦法,如加強巡視,定期加固旋緊螺栓 等。
當然,事物總存在兩面性,由于鋁導體電線電纜的價格低、重量輕,大大減輕了施工勞動強度而受到歡迎。
到了改革開放時期,經濟發展較快,人們對品質要求提升,擺脫了一些束縛,結果從一個極端轉向另一個極端,在東南沿海率先放棄了“以鋁代銅”,電線電纜幾乎全部采用銅導體,深度和廣度前所未有。深度——在銅、鋁導體比例上超過了發達國家,廣度——從東南沿海逐步向內地擴展。
事物的發展又走向其反面,由于銅價飆漲,使電線電纜價格成倍增長,人們不得不重新思考。同時刮起兩股小小旋風,一是出現了銅包鋁線芯電纜,二是從北美引進了鋁合金導體電纜技術。鋁合金電纜在中國大地應運而生。
銅 包鋁電纜號稱可替代銅電纜。但事實上它僅適用于小截面且用于高頻器件,由于高頻電流的集膚效應,銅包鋁線可以發揮它的優勢。國內外相關標準也僅限于電子器 件。銅包鋁線不能用來制造電力電纜,一方面它僅適用于單股線,采用多股線就失去意義,另一方面接頭技術無法解決,于是這股旋風很快就變成低氣壓。
鋁合金導體是電工鋁中添加了微量的硅、銅、鋅、鐵、硼等元素。機械性能有很大改進,如柔靱性優化,抗蠕變性能很大提高等。凡退火工藝精湛者,它的導電性能可非常接近電工鋁?!半娎|的導體”國家標準GB/T3956-2008將鋁和鋁合金導體的電阻取相同數值。
鋁 合金電纜的關鍵技術之一是接頭。接頭材質及工藝是影響品質的重要因素,引進技術的電纜制造企業除了出售電纜外還提供技術服務。若要接頭可靠,必須有供應商 委派專業人員指導施工。也因此它的價格大大高于鋁電纜。因為利潤空間大,制造商從開始的兩家,一下子猛增到百余家,小旋風正在擴大。由于目前各企業都按自 己的企業標準生產,貌似相同其實品質差異很大。