鎧裝鋁芯電纜是一種在鋁芯電纜外層包裹金屬或非金屬鎧裝層的特種電纜,旨在增強機械強度、抗外力沖擊能力及環境適應性,廣泛應用于電力傳輸、工業控制及特殊場景。其通常由導體、絕緣層、鎧裝層及外護套組成。導體采用鋁芯,成本低且重量輕,適合大規模敷設;絕緣層多采用交聯聚乙烯(XLPE),具備優異的耐熱性能(長期工作溫度達90℃)和電氣絕緣性;鎧裝層則根據需求選用鋼帶、鋼絲或鋁合金帶,提供物理保護;外護套常用聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE),增強耐腐蝕性和耐磨性。
一、導體氧化與接觸不良
問題描述:鋁合金表面易形成致密氧化膜(Al?O?),電阻率高(約10¹?Ω?cm)。若接頭處理不當,如未去除氧化膜,氧化膜會導致接觸電阻驟增(正常接頭電阻<50μΩ,氧化后可達數百μΩ),運行時發熱(溫度超過70℃),甚至引發絕緣老化、短路。鋁合金與銅端子直接連接時,因電極電位差(鋁為-1.66V,銅為+0.34V),潮濕環境中會發生電化學腐蝕(鋁合金被加速氧化),3-6個月可能出現接頭松動、過熱跳閘。
解決方法:
接頭處理規范:用專用模具壓接,壓接前去除氧化層并涂抗氧化劑(如導電膏),優先用銅鋁過渡端子(如ATTT型)。
避免直接連接:不要用純銅端子直接壓接鋁合金導體,以減少電化學腐蝕的風險。
二、彎曲半徑過小
問題描述:鋁合金的延伸率(約15%)低于銅(30%),若敷設時彎曲半徑過小(如≤6倍電纜直徑),導體易產生塑性變形,長期振動(如電機附近)會導致局部疲勞斷裂。常見場景包括電纜在穿管時強行彎曲,或頻繁移動的設備(如行車)用鋁合金電纜未預留緩沖長度。
解決方法:
控制彎曲半徑:彎曲半徑應≥10倍電纜直徑,以減少導體應力,延長使用壽命。
預留緩沖長度:對于頻繁移動的設備,應預留足夠的緩沖長度,以減少電纜的疲勞斷裂風險。
三、鎧裝層變形與損傷
問題描述:鋼帶鎧裝(如YJLHV??)若施工時被石塊擠壓,可能出現鋼帶翹曲,刺破內護套,導致水汽侵入腐蝕導體。此外,鎧裝層裂口、搭接不善也可能導致潮氣進入,特別是在電纜中端頭接線薄弱環節,使絕緣破壞而造成短路。
解決方法:
避免機械損傷:在施工和敷設過程中,應避免電纜受到機械損傷,如石塊擠壓、尖銳物體劃傷等。
檢查鎧裝層:定期檢查鎧裝層的完整性和搭接情況,確保無裂口、翹曲等問題。
加強密封處理:在電纜中端頭接線處,應加強密封處理,防止潮氣進入。
四、環境適應性差
問題描述:
高溫環境:XLPE絕緣雖耐90℃,但鋁合金在高溫下氧化速度加快,接頭處氧化膜增厚,電阻持續上升。
低溫環境:鋁合金脆性增加,彎曲時易出現裂紋(如北方冬季戶外敷設未預熱)。
腐蝕性環境:沿海地區(高鹽霧)護套若為PVC(耐鹽霧性差),3-5年可能出現護套穿孔,氯離子侵入腐蝕導體;化工車間(酸堿霧)未選用耐酸堿護套(如EPDM)的鋁合金電纜,護套會被腐蝕溶解,導致導體裸露。
解決方法:
控制運行溫度:避免電纜在高溫環境下長時間運行,必要時采取降溫措施。
預熱處理:在低溫環境下敷設電纜前,應進行預熱處理,以減少裂紋風險。
選用耐候護套:在腐蝕性環境中,應選用耐候護套(如EPDM)的鋁合金電纜,以減少腐蝕風險。
五、載流量不足與過載
問題描述:鋁合金的載流量比同截面銅纜低15%-20%(如10mm²鋁合金載流量約45A,銅纜約55A)。若按銅纜載流量選型(如用10mm²鋁合金帶55A負荷),會導致長期過載,絕緣層(XLPE)在高溫(超過90℃)下加速老化(壽命縮短50%)。
解決方法:
合理選型:按鋁合金載流量降級選型(如銅纜10mm²,鋁合金選16mm²),避免過載。
監測負荷:定期監測電纜的負荷情況,確保其在規定的允許持續載流量下運行。
六、絕緣層缺陷
問題描述:劣質鋁合金電纜可能摻加過多雜質(如鐵、硅),導致導電率下降(標準要求≥61%IACS,劣質品可能<55%),運行時線損增大、發熱嚴重。擠出工藝不良會導致絕緣層厚度不均(偏差>10%),薄處易被擊穿;絕緣層內的氣泡在高壓下(如1kV系統)會引發局部放電,縮短壽命。
解決方法:
選用優質電纜:選擇具有良好聲譽和認證標準的品牌,確保電纜質量符合標準要求。
加強質量檢測:在敷設前對電纜進行質量檢測,包括絕緣電阻測試、外觀檢查等,確保無缺陷。
