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銅包鋁電纜其實很有看頭

2018-06-13

多年來,關于銅包鋁電纜的性能提升、應用范圍等討論從未間斷過,之所以銅包鋁電纜一直引發業界的高度關注,重要原因自然是與高昂的原材料銅價相關;而另外一方面,加大銅包鋁電纜的研發和性能提升,一定意義上也能夠推進中國電線電纜行業的發展,對于企業而言,更是有一定的現實意義。因此,銅包鋁電纜盡管實踐多年,但是直到今天,即便是在鋁合金電纜大炒特炒之際,關于銅包鋁電纜的討論也一直在繼續。
電纜按內導體的不同來分,主要有兩種,一種是純銅材料,一種是銅包鋁材料。銅包鋁的英文是:CopperCladAluminum,所以銅包鋁導體也常稱為:CCA導體。銅包鋁復合線材最早由德國在上個世紀30年代推出,隨后在英國、美國、法國等國得以推廣,廣泛應用于各個領域。美國的CATV電纜早在1968年就開始試用銅包鋁線,消耗數量達3萬噸/年?,F在美洲國家已經用銅包鋁電纜代替了純銅電纜。近年來,我國銅包鋁CATV電纜也開始被大量使用。國家于2000年制定了行業標準--
銅包鋁是在鋁或鋁/鋼合金芯材表面同心包覆銅層,經拉拔而成,銅層厚度在0.55mm以上。由于高頻信號在導體上傳輸具有趨膚效應的特點,有線電視信號在0.008mm以上的銅層表面傳遞,銅包鋁內導體能完全滿足信號傳輸要求,其信號的傳輸特性與相同直徑線銅體相一致。
那么銅包鋁電纜與純銅電纜在各項性能方面有什么區別,有哪些優點,又有哪些不足呢?首先,在機械特性方面,純銅導體強度、伸長率比銅包鋁導體大,也就是說純銅在機械性能方面比銅包鋁好。從電纜設計的角度來看,純銅導體比銅包鋁導體機械強度好的優點,在實際應用過程中不一定需要。銅包鋁導體比純銅輕很多,因此銅包鋁的電纜在整體重量上比純銅導體電纜要輕,這樣會給電纜的運輸和電纜的架設施工帶來方便。另外銅包鋁比純銅軟一點,用銅包鋁導體生產的電纜在柔軟性方面比純銅的電纜好一點。
其次,在電氣性能方面,因為鋁的導電性比銅差,使得銅包鋁導體的直流電阻比純銅導體大,這點有無影響主要看電纜是否會被用供電,如給放大器提供電源,如果被用來供電的話,銅包鋁導體將會導致額外的電力消耗,電壓降低較多。當頻率超過5MHz時,此時的交流電阻衰減在這兩種不同的導體下沒有明顯的區別。當然,這主要是因為高頻電流的集膚效應,頻率越高,電流的流動就越接近導體表面,在銅包鋁導體的表面實際上純銅材料,當頻率高到一定時候,整個電流鍍在銅材質里面流動了。在5MHz情況下,電流在近表面的約0.025毫米厚度中流動,而銅包鋁導體的銅層厚度比此厚度多約一倍。對于同軸電纜,因為傳輸的信號是在5MHz以上,因此銅包鋁導體和純銅導體傳輸效果是相同的。在實際測試電纜的衰減可以證明這一點。
再次,從經濟性方面,銅包鋁導體是按重量出售的,純銅導體也是按重量出售的,銅包鋁導體的價格要比相同重量的純銅導體貴一些。但是同樣重量的銅包鋁要比純銅導體長度長很多,而電纜是按長度計算的。相同重量銅包鋁線是銅線長度的2.5倍,價格僅僅是每噸多幾百元。綜合下來,銅包鋁就很有優勢。由于銅包鋁電纜比較輕,電纜的運輸成本、安裝架設成本都會有所降低,會給施工帶來一定的方便性。
除此之外,銅包鋁電纜相較于純銅電纜而言,維護更加簡易,維護成本更低。使用銅包鋁能減少網絡故障,避免網絡人員在維護時冬天剪芯,夏天剪皮。由于電纜的銅內導體與鋁外導體熱膨脹系數相差較大,在炎熱的夏季,鋁外導體伸張較大,銅內導體相對回縮,不能充分接觸到F頭座內的彈性觸片;在嚴寒的冬季,鋁外導體收縮較大,使屏蔽層脫落。當同軸電纜采用銅包鋁內導體時,它與鋁外導體的熱膨脹系數相差較小,氣溫變化時,電纜抽芯的故障大為減少,提高了網絡的傳輸質量。
電線電纜行業采用銅包鋁線也是一種緩解目前企業壓力的好辦法,鋁線外面包一層銅經拉制而成的雙金屬線,由于具有比重小,傳輸性能好等優點,特別適用于做射頻同軸電纜的內導體,與純銅線相比,其密度為純銅40左右。而傳輸特性優于純銅線,是最理想的射頻同軸電纜分支線內導體。
未來銅包鋁電纜產品的發展,依然需要整個電線電纜行業,以及生產企業去通過努力提高性能、努力普及產品相關知識等角度進行應用推廣,從而為中國電纜行業的做強做出貢獻。

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