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為什么電氣線路中鋁線比銅線更容易起火?

更新時間:2018-08-10      點擊次數(shù):1721

大家知道鋁線起火的危險遠大于銅線,鋁線的起火不在鋁線自身而在鋁線的連接。與銅線相比,鋁線連接起火危險大的原因有以下幾點:

(1)鋁線表面易在空氣中氧化。凡導體表面都或多或少地存在膜電阻。若膜電阻引起連接處過熱,過熱又使膜電阻增大,導電情況就越惡化,而鋁線連接中這類過熱的情況尤為嚴重。這是因為鋁線表面即使刮擦光潔,它只需在空氣中暴露數(shù)秒鐘即可被氧化而立即形成一層氧化鋁薄膜。其厚度雖只幾個微米,但卻具有很高的電阻率,從而呈現(xiàn)較大的膜電阻。因此在鋁線施工連接時,應在刮擦干凈鋁線表面后立即涂以導電膏,以隔斷鋁線連接表面與空氣的接觸,不然將增大接觸電阻。

(2)高膨脹系數(shù)。鋁的膨脹系數(shù)高達23×10-6/℃,比銅大39%.比鐵大97%。當鋁線與這兩種金屬導體連接并通過電流時,連接點因存在接觸電阻而發(fā)熱。這三種導體都膨脹,但鋁比銅、鐵膨脹更多,從而使鋁線受擠壓。線路斷電冷卻后鋁線稍許壓扁而不能*恢復原狀,這樣就在連接處出現(xiàn)空隙而松動,并因進入空氣而形成氧化鋁薄膜,這樣就使接觸電阻增大。下次通電時發(fā)熱將更劇,使情況更為惡化,嚴重時可能因產(chǎn)生異常高溫或進發(fā)電火花而引燃起火。為此大截面積的鋁導體與銅、鐵導體連接時應配置過渡接頭。小截面積(不大于6mm2)鋁線的連接則應采用彈簧壓接帽,這樣無論連接處是否通電,有無發(fā)熱,連接接觸面都處于彈簧的壓力下而使空氣和潮氣無隙可入,從而保持連接的導電良好。

(3)易出現(xiàn)電解腐蝕作用。若不同電位的兩金屬間存在帶酸性或堿性的液體,則兩金屬將形成局部電池。鋁的電位為-0.78V,而銅為-0.17V,當鋁導體與銅導體間存在含鹽分的水分時就形成此種局部電池。電離作用將使電位低的鋁導體受到腐蝕而增大接觸電阻。

(4)易被氯化氫腐蝕。對于PVC絕緣的鋁芯電線、電纜,還可能出現(xiàn)另一個問題。為阻止PVC絕緣分解出氯化氫氣體,PVC絕緣內(nèi)添加有阻止分解氯化氫的穩(wěn)定劑。但當線路溫度超過75℃時,例如發(fā)生線路過載或因其他原因而使連接處溫度過高時,穩(wěn)定劑就不再能阻止氯化氫的形成,而氯化氫是要腐蝕鋁的,這同樣也將增大接觸電阻和起火危險。

那么既然鋁線起火危險大,是否在電氣裝置中不應使用鋁線?

答案是否定的。由于歷*的原因,我國多年來執(zhí)行以鋁代銅的技術政策,鋁線在低壓電氣裝置中的應用在我國極為廣泛。但我國在鋁線敷設的施工中,特別是在小截面積的鋁線敷設施工中,不重視鋁線的連接質(zhì)量。所謂連接只是簡單地將鋁線壓接在設備端子螺栓上,或?qū)筛€芯絞接包以電工膠布。如此不規(guī)范的施工自然使鋁線連接起火事故屢屢發(fā)生。在發(fā)達國家即使按規(guī)定施工鋁線的連接,但在缺乏專業(yè)電工維護管理的場所鋁線起火事故也遠多于銅線。我國對外開放后,建筑電氣設計施工中銅的應用已不受限制,設計規(guī)范內(nèi)已不再規(guī)定以鋁代銅的政策性要求,而在住宅之類無電氣專業(yè)人員管理的場所以及某些電氣危險和重要場所則嚴格規(guī)定采用銅線。對我國減災工作而言,這一規(guī)定是十分必要的。但在一些信息閉塞的偏遠地區(qū),有關部門仍因循舊習,不加區(qū)分,違反規(guī)范強制所轄地區(qū)一律采用鋁線,這顯然是與以人為本,保證人民生命財產(chǎn)安全要求背道而馳,是應該予以糾正的。

我國是個銅資源相對匱乏的國家,應注意銅材的節(jié)約。在鋁線施工工藝和電氣管理水平高的場所內(nèi),仍應在保證電氣安全的前提下合理地采用鋁線,例如在架空線路中采用鋼筋鋁絞線,在工業(yè)廠房中采用鋁母排等。

 

 

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