（1） 鋁合金電纜的導(dǎo)電性較差。
鋁合金電纜導(dǎo)電率只有銅電纜的61%。相同電纜截面下，偏大的電阻必然造成線損偏高，降低能源利用效率。相同載流量條件下，鋁合金電纜電阻率總是略大于銅電纜（見表1）。以負(fù)荷電流380A，年利用小時(shí)數(shù)4500h，運(yùn)行壽命30年為例，銅電纜截面若采用150mm2，則鋁合金電纜截面需240mm2，兩者的電阻率分別是0.148Ω/km和0.150Ω/km，年能耗為288495kwh/km和292410kwh/km，全壽命周期內(nèi)兩者能耗差為117450kwh/km〔3〕。顯然全壽命周期內(nèi)鋁合金電纜的損耗偏大，背離國家“節(jié)能減排”的發(fā)展方向。
表1 三種電纜電阻率對比
電纜類型 性能參數(shù) | 8000系鋁合金 | 鋁芯 | 銅芯 | ||
抗拉強(qiáng)度 | 標(biāo)準(zhǔn)值 | ≥Mpa | 98~159 | 125~205 | 220~270 |
典型值 | ≥Mpa | 110 | 160 | 240 | |
z.ui大允許牽引強(qiáng)度 | ≥Mpa | 28 | 40 | 70 | |
（4）鋁合金電纜耐腐蝕性能弱。
電纜導(dǎo)體的腐蝕主要是金屬電化學(xué)腐蝕，即在金屬表面發(fā)生原電池或雜散電流干擾引起的電解電池作用。鋁合金電纜在生產(chǎn)工藝中為了改善抗蠕變性能加入了鎂、銅、鋅、硅等元素，并增加熱處理工序。由于電纜運(yùn)行工況復(fù)雜，在含有電解質(zhì)的環(huán)境中，電極電位更低的鋁與其他加入的金屬元素存在電極差，從而形成電流通路，發(fā)生孔蝕和裂隙腐蝕等電化學(xué)現(xiàn)象。鋁合金電纜熱處理工藝還容易造成導(dǎo)體表面物理狀態(tài)不均勻，增加電化學(xué)腐蝕的可能，繼而發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋和晶間腐蝕。
（5）鋁合金電纜耐高溫性能差。
銅的熔融點(diǎn)為1080℃，而鋁的熔融點(diǎn)僅為660℃，顯然銅導(dǎo)體是耐火電纜更好的選擇。火災(zāi)情況下，中心環(huán)境溫度可上升到750℃以上，電纜須能夠維持通電的基本功能以構(gòu)筑生命保障線。顯然當(dāng)火場溫度高于鋁合金和鋁的熔融點(diǎn)后，無論采取何種隔熱措施，電纜導(dǎo)體都會在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生融化，喪失導(dǎo)電功能，從而嚴(yán)重影響火場人員安全疏散。
（6）鋁合金電纜接頭故障風(fēng)險(xiǎn)高。
電纜運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，80%故障均發(fā)生在接頭部位。銅具有鋁和鋁合金無法比擬的優(yōu)越性。銅接頭氧化生成的氧化銅是優(yōu)良導(dǎo)體，仍能夠保障接頭和端子的電氣連接性能。鋁和鋁合金接頭發(fā)生氧化生成的氧化鋁是絕緣體，質(zhì)地堅(jiān)硬、粘結(jié)力強(qiáng)的特性使其難以形成良好的導(dǎo)電觸點(diǎn)，易造成觸點(diǎn)發(fā)熱。電氣設(shè)備終端多采用的是銅制接頭，使用鋁合金電纜就會形成銅鋁連接。鋁合金的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)高于銅。由于電網(wǎng)運(yùn)行始終存在峰谷差，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生明顯變化時(shí)，溫度快速變化，接觸區(qū)出現(xiàn)較大的側(cè)向運(yùn)動，切斷了金屬觸點(diǎn)的有效連接，增大接觸阻抗，導(dǎo)致連接處溫度上升。冷卻時(shí)再次發(fā)生熱應(yīng)力變化，進(jìn)一步形成界面剪切作用。在長期冷熱反復(fù)作用下，當(dāng)熱應(yīng)力大于鋁的屈服力時(shí)，就會在接觸區(qū)內(nèi)形成不可逆的塑性變形，加速接頭處的損耗程度，直至z.ui終出現(xiàn)連接故障。鋁合金導(dǎo)體在熱脹冷縮后更容易產(chǎn)生接觸不良的現(xiàn)象，接觸區(qū)的惡性循環(huán)又對接頭安全運(yùn)行形成巨大考驗(yàn)。
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