Кабели из алюминиевых сплавов уже давно не используются в нашей стране, но уже есть случаи, которые показывают, что существуют огромные скрытые опасности и риски при применении кабелей из алюминиевых сплавов в городах, на заводах и шахтах. Обсуждаются следующие два практических случая и восемь факторов, приводящих к опасным авариям с кабелями из алюминиевых сплавов.
Случай 1
Тросы из алюминиевого сплава использовались партиями на сталелитейном заводе. За один год произошло два пожара, которые привели к остановке предприятия на полмесяца и прямым экономическим потерям в 200 миллионов юаней.
Это вантовый мост, отремонтированный после пожара. Следы пожара до сих пор бросаются в глаза.
Случай второй
Кабели из алюминиевого сплава используются в системе распределения освещения города в провинции Хунань. В течение года после монтажа произошла сильная коррозия кабелей из алюминиевых сплавов, повлекшая за собой повреждение кабельных соединений и жил, а также нарушение электроснабжения линий.
Из этих двух случаев мы видим, что широкомасштабная популяризация кабелей из алюминиевых сплавов в городах, фабриках и шахтах Китая создала скрытую опасность для городов, фабрик и шахт. Пользователи не понимают основных свойств кабеля из алюминиевого сплава и поэтому несут огромные потери. Если пользователи заранее поймут характеристики кабеля из алюминиевого сплава с точки зрения пожарной безопасности и защиты, они понесут большие потери. Секс, таких потерь можно избежать заранее.
В соответствии с характеристиками кабелей из алюминиевого сплава, кабели из алюминиевого сплава имеют естественные дефекты противопожарной защиты и предотвращения коррозии. Это проявляется в следующих восьми аспектах:
1. Коррозионная стойкость. Алюминиевый сплав серии 8000 уступает обычному алюминиевому сплаву.
Стандартная таблица 1 GB/T19292.2-2003, примечание 4, гласит, что коррозионная стойкость алюминиевого сплава хуже, чем у обычного алюминиевого сплава, и хуже, чем у меди, поскольку кабели из алюминиевого сплава содержат элементы магния, меди, цинка и железа, поэтому они склонны к местной коррозии, такой как коррозионное растрескивание под напряжением, послойная коррозия и межкристаллитная коррозия. Кроме того, алюминиевый сплав серии 8000 относится к группе, подверженной коррозии, а кабели из алюминиевого сплава легко подвергаются коррозии. Добавляя процесс термообработки, можно легко создать неравномерное физическое состояние, которое легче подвергается коррозии, чем алюминиевый кабель. В настоящее время в нашей стране используются в основном алюминиевые сплавы серии 8000.
2. Температурная стойкость алюминиевого сплава сильно отличается от меди.
Температура плавления меди составляет 1080, а алюминия и алюминиевых сплавов — 660, поэтому медный проводник — лучший выбор для тугоплавких кабелей. В настоящее время некоторые производители кабелей из алюминиевых сплавов заявляют, что могут производить кабели из тугоплавких алюминиевых сплавов и проходить соответствующие испытания по национальным стандартам, но в этом отношении нет никакой разницы между кабелями из алюминиевых сплавов и кабелями из алюминиевых сплавов. Если температура выше, чем температура плавления алюминиевого сплава и алюминиевого кабеля в очаге пожара (вверху), независимо от того, какие меры по изоляции применяются кабели, кабели расплавятся за очень короткое время и потеряют свою проводящую функцию. Поэтому алюминий и алюминиевые сплавы не следует использовать в качестве тугоплавких кабельных жил или в густонаселенных городских распределительных сетях, зданиях, заводах и шахтах.
3. Коэффициент теплового расширения алюминиевого сплава намного выше, чем у меди, а у алюминиевого сплава АА8030 даже выше, чем у обычного алюминиевого сплава.
Из таблицы видно, что коэффициент теплового расширения алюминия значительно выше, чем у меди. Алюминиевые сплавы АА1000 и АА1350 немного улучшились, а АА8030 даже выше, чем у алюминия. Высокий коэффициент теплового расширения приведет к плохому контакту и порочному кругу проводников после теплового расширения и сжатия. Однако в электропитании всегда есть пики и спады, что станет серьезной проверкой работоспособности кабеля.
4. Алюминиевый сплав не решает проблему окисления алюминия.
Алюминиевые сплавы или алюминиевые сплавы, подвергающиеся воздействию атмосферы, быстро образуют твердую, связующую, но хрупкую пленку толщиной около 10 нм, обладающую высоким удельным сопротивлением. Его твердость и сила сцепления затрудняют формирование проводящих контактов. Именно по этой причине перед монтажом необходимо удалить оксидный слой на поверхности алюминия и алюминиевых сплавов. Поверхность меди также окисляется, но оксидный слой мягкий и легко разрушается на полупроводники, образуя контакт металл-металл.
5. Кабели из алюминиевого сплава обладают улучшенной релаксацией напряжений и сопротивлением ползучести, но гораздо меньшими, чем медные кабели.
Свойства ползучести алюминиевого сплава можно улучшить путем добавления в алюминиевый сплав определенных элементов, но степень улучшения очень ограничена по сравнению с алюминиевым сплавом, и по-прежнему существует огромный разрыв по сравнению с медью. Может ли кабель из алюминиевого сплава действительно улучшить сопротивление ползучести, тесно связано с технологией, технологией и уровнем контроля качества каждого предприятия. Эта неопределенность сама по себе является фактором риска. Без строгого контроля над отработанной технологией невозможно гарантировать улучшение характеристик ползучести кабеля из алюминиевого сплава.
6. Кабель из алюминиевого сплава не решает проблему надежности алюминиевого соединения.
Существует пять факторов, влияющих на надежность алюминиевых соединений. Алюминиевые сплавы улучшились только в одном вопросе, но не решили проблему алюминиевых соединений.
Есть пять проблем при соединении алюминиевого сплава. Ползучесть и релаксация напряжений алюминиевого сплава серии 8000 были улучшены только, но в других аспектах улучшений не произошло. Таким образом, проблема соединения по-прежнему будет серьезной проблемой, влияющей на качество алюминиевого сплава. Алюминиевый сплав также является разновидностью алюминия, а не новым материалом. Если не устранить разрыв между основными свойствами алюминия и меди, алюминиевый сплав не сможет заменить медь.
7. Низкое сопротивление ползучести отечественных алюминиевых сплавов из-за несистематического контроля качества (состава сплава).
После испытаний POWERTECH в Канаде состав отечественного алюминиевого сплава нестабильен. Разница в содержании Si в кабелях из алюминиевых сплавов Северной Америки составляет менее 5%, тогда как в отечественных алюминиевых сплавах — 68%, а Si является важным элементом, влияющим на свойства ползучести. То есть сопротивление ползучести отечественных кабелей из алюминиевых сплавов еще не сформировано зрелой технологией.
8. Технология кабельных соединений из алюминиевого сплава сложна и легко позволяет избежать скрытых опасностей.
Кабельные соединения из алюминиевого сплава имеют на три процесса больше, чем медные кабельные соединения. Ключом к успеху являются эффективное удаление оксидного слоя и покрытие антиоксидантами. Уровень отечественного строительства, требования к качеству неравномерны, что оставляет скрытые опасности. Более того, из-за отсутствия строгой системы компенсации юридической ответственности в Китае окончательные последствия убытков на практике в основном берут на себя сами пользователи.
В дополнение к вышеуказанным факторам, кабель из алюминиевого сплава также не имеет единого стандарта отсечки потока, соединительная клемма не проходит, емкостный ток увеличивается, расстояние прокладки кабеля из алюминиевого сплава становится уже или недостаточным для поддержки из-за Увеличение поперечного сечения, сложность строительства вызвана увеличением поперечного сечения кабеля, соответствием пространства кабельной траншеи, быстрым увеличением затрат на техническое обслуживание и рисков. Ряда профессиональных проблем, таких как рост стоимости жизненного цикла и отсутствие стандартов, которым должны следовать проектировщики, например, неправильное обращение или намеренное пренебрежение любым из них, достаточно, чтобы заставить пользователей понести тяжелые и непоправимые потери и несчастные случаи.
Время публикации: 20 апреля 2017 г.