銅包鋁電纜與純銅電纜的比較
多年來(lái)，關(guān)于銅包鋁電纜的性能提升、應(yīng)用范圍等討論從未間斷過(guò)，之所以銅包鋁電纜一直引發(fā)業(yè)界的高度關(guān)注，重要原因自然是與高昂的原材料——銅價(jià)相關(guān);而另外一方面，加大銅包鋁電纜的研發(fā)和性能提升，一定意義上也能夠推進(jìn)中國(guó)電線電纜行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于企業(yè)而言，更是有一定的現(xiàn)實(shí)意義。因此，銅包鋁電纜盡管實(shí)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(guān)于銅包鋁電纜的討論也一直在繼續(xù)。
電纜按內(nèi)導(dǎo)體的不同來(lái)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：Copper Clad Aluminum，所以銅包鋁導(dǎo)體也常稱為：CCA導(dǎo)體。銅包鋁復(fù)合線材最早由德國(guó)在上個(gè)世紀(jì)30年代推出，隨后在英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)等國(guó)得以推廣，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。美國(guó)的CATV電纜早在1968年就開(kāi)始試用銅包鋁線，消耗數(shù)量達(dá)3萬(wàn)噸/年。現(xiàn)在美洲國(guó)家已經(jīng)用銅包鋁(鋼)電纜代替了純銅電纜。近年來(lái)，我國(guó)銅包鋁CATV電纜也開(kāi)始被大量使用。國(guó)家于2000年制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--SJ/T11223-2000，大力推廣宣傳使用銅包鋁電纜。目前上海、廣州、浙江、遼寧等地的有線電視臺(tái)已經(jīng)普遍采用了銅包鋁電纜，反應(yīng)良好。
銅包鋁是在鋁或鋁/鋼合金芯材表面同心包覆銅層，經(jīng)拉拔而成，銅層厚度在0.55mm以上。由于高頻信號(hào)在導(dǎo)體上傳輸具有趨膚效應(yīng)的特點(diǎn)，有線電視信號(hào)在0.008mm以上的銅層表面?zhèn)鬟f，銅包鋁內(nèi)導(dǎo)體能完全滿足信號(hào)傳輸要求，其信號(hào)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(xiàng)性能方面有什么區(qū)別，有哪些優(yōu)點(diǎn)，又有哪些不足呢?首先，在機(jī)械特性方面，純銅導(dǎo)體強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率比銅包鋁導(dǎo)體大，也就是說(shuō)純銅在機(jī)械性能方面比銅包鋁好。從電纜設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，純銅導(dǎo)體比銅包鋁導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中不一定需要。銅包鋁導(dǎo)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(dǎo)體電纜要輕，這樣會(huì)給電纜的運(yùn)輸和電纜的架設(shè)施工帶來(lái)方便。另外銅包鋁比純銅軟一點(diǎn)，用銅包鋁導(dǎo)體生產(chǎn)的電纜在柔軟性方面比純銅的電纜好一點(diǎn)。
其次，在電氣性能方面，因?yàn)殇X的導(dǎo)電性比銅差，使得銅包鋁導(dǎo)體的直流電阻比純銅導(dǎo)體大，這點(diǎn)有無(wú)影響主要看電纜是否會(huì)被用供電，如給放大器提供電源，如果被用來(lái)供電的話，銅包鋁導(dǎo)體將會(huì)導(dǎo)致額外的電力消耗，電壓降低較多。當(dāng)頻率超過(guò)5MHz時(shí)，此時(shí)的交流電阻衰減在這兩種不同的導(dǎo)體下沒(méi)有明顯的區(qū)別。當(dāng)然，這主要是因?yàn)楦哳l電流的集膚效應(yīng)，頻率越高，電流的流動(dòng)就越接近導(dǎo)體表面，在銅包鋁導(dǎo)體的表面實(shí)際上純銅材料，當(dāng)頻率高到一定時(shí)候，整個(gè)電流鍍?cè)阢~材質(zhì)里面流動(dòng)了。在5MHz情況下，電流在近表面的約0.025毫米厚度中流動(dòng)，而銅包鋁導(dǎo)體的銅層厚度比此厚度多約一倍。對(duì)于同軸電纜，因?yàn)閭鬏數(shù)男盘?hào)是在5MHz以上，因此銅包鋁導(dǎo)體和純銅導(dǎo)體傳輸效果是相同的。在實(shí)際測(cè)試電纜的衰減可以證明這一點(diǎn)。
再次，從經(jīng)濟(jì)性方面，銅包鋁導(dǎo)體是按重量出售的，純銅導(dǎo)體也是按重量出售的，銅包鋁導(dǎo)體的價(jià)格要比相同重量的純銅導(dǎo)體貴一些。但是同樣重量的銅包鋁要比純銅導(dǎo)體長(zhǎng)度長(zhǎng)很多，而電纜是按長(zhǎng)度計(jì)算的。相同重量銅包鋁線是銅線長(zhǎng)度的2.5倍，價(jià)格僅僅是每噸多幾百元。綜合下來(lái)，銅包鋁就很有優(yōu)勢(shì)。由于銅包鋁電纜比較輕，電纜的運(yùn)輸成本、安裝架設(shè)成本都會(huì)有所降低，會(huì)給施工帶來(lái)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(hù)更加簡(jiǎn)易，維護(hù)成本更低。使用銅包鋁能減少網(wǎng)絡(luò)故障，避免網(wǎng)絡(luò)人員在維護(hù)時(shí)“冬天剪芯，夏天剪皮”(鋁帶縱包或鋁管產(chǎn)品)。由于電纜的銅內(nèi)導(dǎo)體與鋁外導(dǎo)體熱膨脹系數(shù)相差較大，在炎熱的夏季，鋁外導(dǎo)體伸張較大，銅內(nèi)導(dǎo)體相對(duì)回縮，不能充分接觸到F頭座內(nèi)的彈性觸片;在嚴(yán)寒的冬季，鋁外導(dǎo)體收縮較大，使屏蔽層脫落。當(dāng)同軸電纜采用銅包鋁內(nèi)導(dǎo)體時(shí)，它與鋁外導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)相差較小，氣溫變化時(shí)，電纜抽芯的故障大為減少，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量。
電線電纜行業(yè)采用銅包鋁線也是一種緩解目前企業(yè)壓力的好辦法，鋁線外面包一層銅經(jīng)拉制而成的雙金屬線，由于具有比重小，傳輸性能好等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于做射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，與純銅線相比，其密度為純銅40%左右。而傳輸特性優(yōu)于純銅線，是最理想的射頻同軸電纜分支線內(nèi)導(dǎo)體。
未來(lái)銅包鋁電纜產(chǎn)品的發(fā)展，依然需要整個(gè)電線電纜行業(yè)，以及生產(chǎn)企業(yè)去通過(guò)努力提高性能、努力普及產(chǎn)品相關(guān)知識(shí)等角度進(jìn)行應(yīng)用推廣，從而為中國(guó)電纜行業(yè)的做強(qiáng)做出貢獻(xiàn)。
轉(zhuǎn)載：互聯(lián)網(wǎng)
電纜按內(nèi)導(dǎo)體的不同來(lái)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：Copper Clad Aluminum，所以銅包鋁導(dǎo)體也常稱為：CCA導(dǎo)體。銅包鋁復(fù)合線材最早由德國(guó)在上個(gè)世紀(jì)30年代推出，隨后在英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)等國(guó)得以推廣，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。美國(guó)的CATV電纜早在1968年就開(kāi)始試用銅包鋁線，消耗數(shù)量達(dá)3萬(wàn)噸/年。現(xiàn)在美洲國(guó)家已經(jīng)用銅包鋁(鋼)電纜代替了純銅電纜。近年來(lái)，我國(guó)銅包鋁CATV電纜也開(kāi)始被大量使用。國(guó)家于2000年制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--SJ/T11223-2000，大力推廣宣傳使用銅包鋁電纜。目前上海、廣州、浙江、遼寧等地的有線電視臺(tái)已經(jīng)普遍采用了銅包鋁電纜，反應(yīng)良好。
銅包鋁是在鋁或鋁/鋼合金芯材表面同心包覆銅層，經(jīng)拉拔而成，銅層厚度在0.55mm以上。由于高頻信號(hào)在導(dǎo)體上傳輸具有趨膚效應(yīng)的特點(diǎn)，有線電視信號(hào)在0.008mm以上的銅層表面?zhèn)鬟f，銅包鋁內(nèi)導(dǎo)體能完全滿足信號(hào)傳輸要求，其信號(hào)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(xiàng)性能方面有什么區(qū)別，有哪些優(yōu)點(diǎn)，又有哪些不足呢?首先，在機(jī)械特性方面，純銅導(dǎo)體強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率比銅包鋁導(dǎo)體大，也就是說(shuō)純銅在機(jī)械性能方面比銅包鋁好。從電纜設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，純銅導(dǎo)體比銅包鋁導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中不一定需要。銅包鋁導(dǎo)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(dǎo)體電纜要輕，這樣會(huì)給電纜的運(yùn)輸和電纜的架設(shè)施工帶來(lái)方便。另外銅包鋁比純銅軟一點(diǎn)，用銅包鋁導(dǎo)體生產(chǎn)的電纜在柔軟性方面比純銅的電纜好一點(diǎn)。
其次，在電氣性能方面，因?yàn)殇X的導(dǎo)電性比銅差，使得銅包鋁導(dǎo)體的直流電阻比純銅導(dǎo)體大，這點(diǎn)有無(wú)影響主要看電纜是否會(huì)被用供電，如給放大器提供電源，如果被用來(lái)供電的話，銅包鋁導(dǎo)體將會(huì)導(dǎo)致額外的電力消耗，電壓降低較多。當(dāng)頻率超過(guò)5MHz時(shí)，此時(shí)的交流電阻衰減在這兩種不同的導(dǎo)體下沒(méi)有明顯的區(qū)別。當(dāng)然，這主要是因?yàn)楦哳l電流的集膚效應(yīng)，頻率越高，電流的流動(dòng)就越接近導(dǎo)體表面，在銅包鋁導(dǎo)體的表面實(shí)際上純銅材料，當(dāng)頻率高到一定時(shí)候，整個(gè)電流鍍?cè)阢~材質(zhì)里面流動(dòng)了。在5MHz情況下，電流在近表面的約0.025毫米厚度中流動(dòng)，而銅包鋁導(dǎo)體的銅層厚度比此厚度多約一倍。對(duì)于同軸電纜，因?yàn)閭鬏數(shù)男盘?hào)是在5MHz以上，因此銅包鋁導(dǎo)體和純銅導(dǎo)體傳輸效果是相同的。在實(shí)際測(cè)試電纜的衰減可以證明這一點(diǎn)。
再次，從經(jīng)濟(jì)性方面，銅包鋁導(dǎo)體是按重量出售的，純銅導(dǎo)體也是按重量出售的，銅包鋁導(dǎo)體的價(jià)格要比相同重量的純銅導(dǎo)體貴一些。但是同樣重量的銅包鋁要比純銅導(dǎo)體長(zhǎng)度長(zhǎng)很多，而電纜是按長(zhǎng)度計(jì)算的。相同重量銅包鋁線是銅線長(zhǎng)度的2.5倍，價(jià)格僅僅是每噸多幾百元。綜合下來(lái)，銅包鋁就很有優(yōu)勢(shì)。由于銅包鋁電纜比較輕，電纜的運(yùn)輸成本、安裝架設(shè)成本都會(huì)有所降低，會(huì)給施工帶來(lái)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(hù)更加簡(jiǎn)易，維護(hù)成本更低。使用銅包鋁能減少網(wǎng)絡(luò)故障，避免網(wǎng)絡(luò)人員在維護(hù)時(shí)“冬天剪芯，夏天剪皮”(鋁帶縱包或鋁管產(chǎn)品)。由于電纜的銅內(nèi)導(dǎo)體與鋁外導(dǎo)體熱膨脹系數(shù)相差較大，在炎熱的夏季，鋁外導(dǎo)體伸張較大，銅內(nèi)導(dǎo)體相對(duì)回縮，不能充分接觸到F頭座內(nèi)的彈性觸片;在嚴(yán)寒的冬季，鋁外導(dǎo)體收縮較大，使屏蔽層脫落。當(dāng)同軸電纜采用銅包鋁內(nèi)導(dǎo)體時(shí)，它與鋁外導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)相差較小，氣溫變化時(shí)，電纜抽芯的故障大為減少，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量。
電線電纜行業(yè)采用銅包鋁線也是一種緩解目前企業(yè)壓力的好辦法，鋁線外面包一層銅經(jīng)拉制而成的雙金屬線，由于具有比重小，傳輸性能好等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于做射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，與純銅線相比，其密度為純銅40%左右。而傳輸特性優(yōu)于純銅線，是最理想的射頻同軸電纜分支線內(nèi)導(dǎo)體。
未來(lái)銅包鋁電纜產(chǎn)品的發(fā)展，依然需要整個(gè)電線電纜行業(yè)，以及生產(chǎn)企業(yè)去通過(guò)努力提高性能、努力普及產(chǎn)品相關(guān)知識(shí)等角度進(jìn)行應(yīng)用推廣，從而為中國(guó)電纜行業(yè)的做強(qiáng)做出貢獻(xiàn)。
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