人类对铜的运用前史这可以追溯到10000年从前。在伊拉克的北部从前出土一件8700年前的文物——铜耳杯，我国在4000多年前的夏禹时代就有了青铜器。铜作为导体的运用在18世纪末跟着电的发现和运用现已走过了200多年的前史。铝做为一种年青的金属，在19世纪中期，它被称作“银色的金子”，比黄金还宝贵，直到1886年由美国科学家霍尔独立研讨出电解铝法，才开端可今后工业化出产。铝用作导体从1896年开端，英国人科利在博尔顿架设了世界上第一根架空铝绞线。1910年美国铝业协会胡普斯发明晰钢芯铝绞线，架设于尼亚加拉大瀑布上空。尔后，架空高压输电线逐渐被钢芯铝绞线代替。别的，欧美工业发达国家于1910年开端运用铝导体代替铜导体作为配电线。现在，全世界出产的铝约14%用作电工资料。我国电工部分的用铝量约占全国铝耗费总量的三分之一，首要用于高压输电，而配电运用铝导体的份额低于5%。运用铜或许铝做为导体受前史、国情、资源情况等等要素的影响。

上世纪五十时代，铜价高速攀升，世界电线电缆职业提出以铝代铜，要到达相同的电气功能，铝导体的截面积需求比铜导体大一至两个标准等级或许增大50%。上世纪六、七十时代，我国相同受国情、资源情况、政治要素等原因提出以铝代铜，因为资料技能原因，未能遍及铝导体。多年来，国人一向希望能开宣布一种可利用铝资源的导体，能持续推行以铝代铜，但一向未能从技能上取得打破，因此一向未能完成这前史性的革新。针对纯铝作为电缆导体存在的许多缺乏，美国、澳大利亚和加拿大等发达国家首先在这方面做了许多的研讨。于20世纪60年底开宣布了铝合金[有色商机:ADC12]导体，铝合金导体在北美区域至今已运用近50年的时刻，得到美国、澳大利亚和加拿大等发达国家广阔用户的共同认可，北美区域90%的民用及商业修建运用的都是铝合金电缆。2005年迄今我国再次提出以铝代铜，跟着科技的前进，这次的以铝代铜应该理解为首要是以铝合金代铜。以铝合金代铜的远景怎么呢？咱们需求对铝合金、铜和铝的功能有更多的了解。

一、铝、铝合金作为导体资料有其自身优势  

1、铝合金、

铝和铜相同，一向是IEC和GB规则的导体资料。  

2、铝、铝合金做为导体资源丰富  

铝和铜比较有其共同优势,铝在地壳中的散布量在悉数化学元素中仅次于氧和硅，占第三位，在悉数金属元素中占第一位。  

3、分量较轻  

在电阻值大致相一起，铝、铝合金线芯的质量仅为铜线芯的一半。  

4、价格低廉

 铝在世界上被广泛运用于电缆、母排、母线槽、变压器等产品范畴，据搜集资料如下：高压线缆世界上简直100％运用铝或铝合金导体。而低压铝线缆在北美已根本由铝合金电缆代替。

二、我国从前有过一段以铝代铜的时刻短前史

回顾前史，我国在50——70时代从前推行过“以铝代铜”的方针。但因为其时的纯铝导体及产质量量的约束，发作事端的概率很大，导致80时代今后，我国的中低压电缆简直悉数运用铜导体。  

弃用铝电缆的原因

我国其时所运用的纯铝电缆，被弃用的原因正是纯铝导体的一些物理功能导致毛病的概率增大。  

1、纯铝导体的抗拉强度、延伸率、柔韧性等机械功能较低，往往会接受不起在装置过程中的牵、拉、弯、折，导致不同程度的损害，埋下事端隐患。  

2、接头易引发火灾，原因不过如下几条：  

（1）铝热膨胀率比铜大39％，在与衔接器衔接时，因长时刻的热循环而简单发作蠕变、从而发作很大的电阻而引发火灾。  

（2）简单在与铜衔接器衔接处发作电化学腐蚀。  

（3）纯铝抗蠕变功能极低  纯铝在受热和受压下简单变形，导致在接头处不能压紧或热循环过程中蠕变、接头发作氧化膜，电阻加急剧增大，这是导致纯铝电缆不安全的重要原因。  如前所述，纯铝因为其机械功能的缺陷，使其无法运用于中低压电缆。所幸的是，铝的最明显特点是它的多功能性，选用不同的合金配方和加工工艺，可以得到物理功能悬殊的铝合金资料。铝合金电缆正是处理了上述铝电缆存在的安全隐患，而成为一种抱负的处理计划。  

三、导体铝合金新资料的处理计划  

1、机械功能大幅进步   抗拉强度约是纯铝的150%，延伸率较纯铝进步约10倍，自重承载力比铜高44％，柔韧功能高于铜的25％，而曲折半径仅为电缆外径的7倍，衔接端子选用先进的铝合金铜冲突焊接工艺，可处理电化学腐蚀问题，铝合金导体抗蠕变功能较纯铝导体进步300％。  导体铝合金的特别合金配方与热处理工艺大大进步了金属在受热、受压下的抗蠕变功能，确保了电缆自身衔接的安稳性。现实上，这是合金电缆在北美40多年运用中未发作任何毛病的重要原因。在美国国家标准中规则中、低压电缆有必要选用AA8000系列铝合金而不能选用纯铝电缆。  

2、正在研制之中的铝合金电缆运用技能——接头处理技能：  

在与所选用的铝合金电缆相同化学成分、电气功能、机械功能、抗压蠕变功能的铝合金铜衔接端子产品技能打破、面市之前，国内的铝合金电缆运用，作为过渡处理办法，一般是向用户供应原用于铝电缆衔接的铜铝过渡端子和近来某些国内厂家仅为了进步端子导电功能或其它功能而推出的所谓的微合金化合金铜过渡端子（该种微合金铜过渡端子的化学成分、电气功能、机械功能、抗压蠕变功能等与衔接的铝合金电缆功能不能匹配）。

别的，还要供应专用压接东西来处理现在没有与铝合金电缆功能共同的铝合金铜衔接端子的难题。当时明知过错但又无法而选用的本来用于衔接铝电缆的铜铝过渡端子及所谓的高导电或其它功能的微合金化合金铜过渡端子衔接计划，即便经过专业检测组织的端子衔接1000次热循环测验，并严厉依照标准施工，也不能确保处理衔接安全问题。因为端子衔接1000次热循环测验究竟是在实验室端子进行标准压接后的实验，且实验时刻短，该检测其实无法真实反映铝资料蠕变倾向等特性。若铜铝过渡端子和微合金化合金铜过渡端子衔接计划没有经过专业检测组织严厉的端子衔接1000次热循环测验，没有严厉依照标准施工，则安全隐患问题就更严峻。  

咱们知道，铝合金电缆因处理了铝电缆存在的丧命安全问题，才表现了铝合金电缆的优势和价值，但现在衔接计划中的铜铝衔接端子中的铝及微合金化合金铜过渡端子中与铝合金电缆功能不匹配的所谓合金的存在，实际上使铝合金电缆的优势和价值难以表现，这与直接用铝电缆有何差异？究竟电缆的运用，众所周知，安全问题一般首要都出在衔接上。据悉，现针对适用于我国商场亟待处理的与铝合金电缆功能相同的铝合金铜衔接端子相关运用技能问题，据一位来自美国铝合金电缆巨子的我国工厂负责人泄漏，其北美的研制中心正在研讨试制之中，近期有望取得技能打破。若技能打破后，铝合金电缆在运用中运用与铝合金电缆功能共同的铝合金铜衔接端子，则衔接就能安全、安稳、完美。  

3、防腐功能   有时会听到铝耐腐蚀性较差的说法，但这不是现实。在大多数环境条件下，包含在空气、盐水、石油化学和许多化学体系中，铝能显现比铜更优秀的抗腐蚀性，其原因是铝外表与空气触摸时当即构成的薄、细密、巩固而耐受各种形式腐蚀的氧化膜。这也能解释为什么在许多恶劣环境中，铝比其他金属如铜、钢更耐腐蚀。经合金化处理后的导体铝合金防腐功能更优于纯铝。  

四、当新资料导体铝合金处理了本来纯铝的丧命性问题之后，它的优势就显现出来：  

1、与铜导体相同安全牢靠。

2、电缆本体较铜电缆更为经济。

3、因为其分量较轻、柔韧性高级要素，削减了安全施工和运送等费用。  

五、资源节约型社会的挑选  

1、从世界范围看铜铝资源情况  据美国地质调查局资料（USGS）显现，铜元素含量占地壳中元素的含量少于0.01%，而铝元素占地壳元素含量的7.73%以上，在地壳中，铝元素的含量是铜元素含量的1000倍以上。全球铜资源依照现在的消费量，年均增长率3％核算，可供全球再运用32年。而铝资源按现在挖掘规划（1.4亿吨/年左右）进行核算，现有铝土矿储量可满意世界铝工业近180年的挖掘需求。  

2、国内铜、铝资源情况  2004年至今，我国每年10%左右的铝需求出口，产能严峻过剩。与此一起，国家开展革新委员会计算：2004年至2006年，我国每年铜材的缺口超越130万吨。依据2008年我国计算年鉴的数据，2007年我国铜矿及精铜进口452万吨，铜及其制品进口额为271亿美元。我国铜金属商场现已严峻依靠进口，我国铜资源严峻缺少，现在国内资源供应率缺乏20％，有现在铜挖掘数据计算显现，20年内我国铜资源将处于干涸状况。改动对铜材的严峻依靠，成为改动世界供求关系、节约外汇、充分利用国内资源、成为确保电力职业可持续开展的要害。  

2005年7月，国务院宣布《关于做好建造节约型社会近期重点工作的告诉》，特别提出，要活跃推动原资料节约，完善资源节约标准。国家发改委、建造部等部分也将资源节约、新资料、新技能推行作为其重要工作。2013年12月，国家工信部已将“以铝（铝合金）代铜”上升为国家战略，清晰表态将支撑铝合金电缆工业的开展，将其归入新资料范畴，列入国家《工业调整辅导目录》。作为电气工程技能成员，在用铜量占份额巨大的电力传输范畴，推行技能老练的新式合金资料，无疑对建造资源节约型社会具有严重的现实意义。  

六、铝导体在电力电缆运用中的问题  

60-70时代，全球铜价高速攀升，因为政治要素，铜材作为战略物资遭到交易控制，国内许多选用铝作为输电电缆的首要导体资料，“以铝代铜”成为电气职业遍及遵从的技能方针，选用铜导体电缆需求向政府主管部分陈述请求。所以民用修建的干线，支线都选用纯铝线缆。

纯铝导体（AA1350）的缺陷首要表现在如下几个方面：  

（1）机械强度差，简单折断，  

（2）易蠕变，需求常常紧固螺丝  

（3）简单过载发热，存在安全隐患  

（4）没有很好的处理铜铝过渡衔接问题，特别在布电线上。

 这些问题不仅仅是国内面对的问题，世界电缆职业也面对相同的问题。跟着世界形势的好转，我国革新开放的施行，咱们可以便利的从国外许多进口铜资源，并且铜铝之间的价差不大，以铝代铜在国内逐渐淡化；与此一起，国外活跃研制新的铝合金导体，处理铝合金导体和端子的衔接问题，终究美国以及欧洲在配电线路上许多运用铝合金导体。  

七、铝合金导体  

1、铝合金导体的开展和现状  用作导体的铝合金在六、七十时代因为铜价的高速攀升迎来飞速的开展。在世界铝职业协会的铝合金商标中，用作导体的铝合金首要有AA1000系列即纯铝，AA6000系列导体，和AA8000系列导体。AA1000系列导体首要用在高压架空线；AA6000Al-Mg-Si（铝镁硅合金）系列导体首要用在高压架空线和铝母排；这两类导体都是以硬态导体存在，接头的衔接以焊接为主。AA8000中8176（铝铁锌硅合金）和8030（铝镁铜铁合金）系列是真实用在配电线路上的铝合金。AA8000铝合金配方是核心技能，AA8000铝合金资料的出产要求铝合金电缆制作厂家具有自己有AA8000铝合金配方的自主知识产权，导体铝合金资料熔炼、连铸连轧出产才能，以确保导体铝合金杆材的质量可控，导体铝合金杆材的质量是铝合金电缆产质量量确保的条件。  AA8000系列铝合金技能在不断前进和立异，在六、七十时代及近年来取得一系列专利。  AA8000系列铝合金导体  现在国内形形色色所谓稀土铝合金（研讨标明，选用合格的纯铝做基材，添加稀土毫无意义），高导电率铝合金（这种铝合金抗拉强度不合格，以丢失抗拉强度来进步导电率）等都非真实正宗的美国技能AA8000铝合金。这些所谓铝合金的技能老练否？产品能否达已安全运转近50年的AA8000铝合金的真实要求？还需求时刻的验证。  AA8000系列合金导体适用于制作10kV(老练的技能是10KV)及以下电压等级挤包绝缘电力电缆。因制作技能及原料等原因，在10kV以上电压等级，国外也无制作和安全运用经历。故不主张将AA8000系列合金导体用于制作高于10kV以上电压等级挤包绝缘电力电缆。国内有些厂家在未真实了解AA8000系列合金导体技能情况下，盲目制作10kV以上电压等级挤包绝缘电力电缆，这可能在电缆的运用中留下安全隐患。  

2、铝合金电缆衔接办法   因为铝合金导体和铜导体的膨胀系数、资料功能不相同，使得铜导体和铝合金导体不宜直接衔接。一般选用如下方法，来到达衔接的意图。  

（1）合金电缆+铝端子（铝端子和镀锡铜排衔接时，依照国标供应的力矩值紧固螺丝，并添加碟式垫圈，以便铜铝金属在热胀冷缩时坚持铜铝的有用衔接），这种衔接计划牢靠性差。  

（2）合金电缆+铜铝过渡端子（端子的铝部分和合金衔接，铜部分和铜排衔接）或合金电缆+微合金铜过渡端子（因该合金只考虑端子导电或其它功能，与衔接的铝合金电缆的化学成分、电气功能、机械功能、抗压蠕变功能等不匹配）。上述衔接方法是在无法取得与衔接的铝合金电缆功能相匹配的铝合金铜过渡端子的情况下选用的过渡处理计划，但这些计划因为铝或所谓与衔接的铝合金电缆功能不匹配的合金存在，即便依照IEC61238-2003或许GB9327-2008做1000次热循环实验，模仿30年的运用(究竟是实验室的模仿，是在实验室进行端子标准压接后的实验，且实验时刻短，其实无法真实反映铝资料蠕变倾向等特性)等，并严厉依照标准施工，也无法确保电缆衔接和运用的安全性，因为衔接端子铝或与电缆功能不匹配的所谓合金资料的存在，一切铝的机械功能、抗蠕变等功能差的问题仍然存在，所以这种衔接计划牢靠性差。  

（3）铝合金电缆+与衔接的铝合金电缆功能共同的铝合金铜过渡端子（端子的铝合金部分和合金电缆衔接，铜部分和终端铜排衔接）这种衔接是铝合金电缆运用时真实最正确、合理、牢靠、最完善的衔接计划。  

八、铜、铝、铝合金的将来  

铝作为导体资料将在电力中低压配电各范畴逐渐淡出，铜导体在中、低压配电范畴也将逐渐被导体铝合金代替。因为铝合金导体具有的杰出的导电功能和优异的机械功能，改进了铝导体的衔接不牢靠、机械强度差、易蠕变等缺陷，在机械功能上优于铜导体，电气功能经过增大截面积后和铜导体具有相同的才能，在中、低压配电体系中将得到广泛的运用。铝合金导体在国内商场的推行运用将会使国家节约许多的铜资源，削减国家对国外铜资源的依靠度，节约许多的外汇，一起让用户在经济上有必定的节约，让装置商可以更轻松便利的装置。许多的优势，让咱们有理由信任铝合金导体在中、低压电力电缆中的运用将会家喻户晓，以铝合金代铜将是一个趋势，一起必定在电缆职业中引起一场革新。