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銅包鋁、銅包鋼型同軸電纜的應用思考
一、引言 銅包鋁（CCA）、銅包鋼（CCS）屬雙金屬復合線材，它是利用兩種金屬各自的優(yōu)點，通過特殊的生產工藝而制成的。早在上個世紀30年代，最早由德國發(fā)明，隨后在美國、英國、法國等先進國家迅速推廣。并廣泛地應用于各種領域，包括電力傳輸系統。1968年銅包鋁、銅包鋼線被用在CATV電纜上。我國上世紀六十年代、七十年代的CATV電纜基本依賴進口，而此時高價進口的產品基本都是銅包鋁、銅包鋼的同軸電纜,隨后我國陸續(xù)能夠自己生產CATV電纜,但也只是純銅內導體的電纜；目前我國的銅包鋁、銅包鋼線材的技術已經比較成熟，在很多的產品的標準上也明確地推薦使用,這里我們將銅包鋁、銅包鋼的原理和性能比較如下：
二、利用銅包鋼、銅包鋁的幾大優(yōu)勢
1．電氣性能指標完全滿足CATV系統的需要。衰減、回波損耗、特性阻抗等性能指標不低于純銅芯電纜， 2．為國家節(jié)約大量的自然資源。在當前國家大力提倡節(jié)約型社會的政治環(huán)境下，更應該將銅包鋁、銅包鋼電纜替代純銅導體電纜作為有線電視系統踐行節(jié)約型社會的一項貢獻。3．減少網絡維護工作量。絕大多數的CATV系統的干線或分支采用鋁管型或鋁/塑帶縱包型外導體電纜，若內導體采用純銅導體時，由于銅與鋁的熱膨脹系數相差相大，當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，外導體鋁與銅內導體在連接頭端部就會發(fā)生相對位移，連接頭就可能因此而脫落造成故障。而用銅包鋁作內導體時，銅包鋁與外導體鋁的熱膨脹系數相差較小，就不易發(fā)生上述現象，所以可減少網絡維護工作量。銅包鋼主要應用于較小規(guī)格的電纜上,如75-5、75-7等，這些電纜主要用做分支線或入戶線，由于其抗拉強度更好，不易在施工中由于拉力過大將線纜拉斷，特別是現在新的銅包鋼的品質的提高，其表面質量和伸長率都有很大的改善。4．重量輕，可降低運輸、安裝等費用，減輕架設桿路的載荷。采用銅包鋁電纜的重量將至少減少約16%；銅包鋼電纜重量則可減少約1.2%，這樣就在很大程度上減輕桿路的負荷，銅包鋼由于其抗拉強度比銅線大，可增大桿距。5．可以降低工程成本。在目前銅價大幅上漲的情況下，純銅電纜價格不斷攀升，使工程預算成本不斷增加，而使用銅包鋁、銅包鋼型產品則可降低成本，更有利于發(fā)展有線電視事業(yè)。
三、銅包鋼、銅包鋁線的性能特點
1．生產工藝銅包鋼、銅包鋁線采用國際上先進的包覆焊接工藝，選用優(yōu)質高純度的鋁線和銅帶，在鋁芯線或鋼線上同心地包覆銅層經焊接后多次特殊工藝拉制而成，將銅層與鋁芯線間實現治金原子結合，銅層沿圓周方向及縱向分布均勻，同心度好。銅包鋼線也有采用電鍍法；目前電鍍法的質量已有很大的提高，其導電率已可達到30%以上，。2．分類</銅包鋁線按力學性能分為軟態(tài)（A）和硬態(tài)（H）兩種；按體積比分為10%和15%兩種；一般75-9、75-12的CATV電纜采用軟態(tài)和15%體積比的銅包鋁作內導體。銅包鋼線按導電率分為21%IACS，30%IACS和40%IACS三種；按力學性能分為軟態(tài)（A）、硬態(tài)（HS）和超硬態(tài)（EHS）。一般CATV電纜的75-5、75-7電纜采用30%的軟態(tài)銅包鋼作內導體。3．物理性能比較物理性能比較見下表。
| 產 品< | 規(guī) 格 | 銅層體積比(%) | 銅層質量 比(%) | 密度(g/cm3) | 最大直流電阻率(Ω.mm2/m) | 最小相對導電率(%IACS) | 最小抗拉強度(Mpa) | |
| 銅包鋁 | CCA-10% | 8～13 | 27 | 3.32 | 0.02743 | 63 | 138 | |
| CCA-15% | 13～17 | 37 | 3.63 | 0.02676 | 65 | 138 | ||
| 銅包鋼 | 21%IACS | 13.6 | 15.2 | 7.99 | 0.08210 | 21 | 400(軟態(tài)) 825(硬態(tài)) | |
| 30%IACS | 21.3 | 23.6 | 8.02 | 0.05747 | 30 | 380(軟態(tài)) 760(硬態(tài)) | ||
| 40%IACS | 32.6 | 35.6 | 8.15 | 0.04310 | 40 | 350(軟態(tài)) 700(硬態(tài)) | ||
| 純銅線 | 100% | 100% | 8.89 | 0.017241 | 100% | 250(軟態(tài)) 400(硬態(tài)) | ||
| 項 目 | SYWLY-75-9 | SYWLY-75-12 | |||||
| 標準要求 | 銅包鋁 | 純銅 | 標準要求 | 銅包鋁 | 純銅 | ||
| 內導體直徑 | >Φ2.15±0.03 | Φ2.15 | Φ2.15 | Φ2.77±0.03 | Φ2.77 | Φ2.77 | |
| 內導體直流電阻 | 7.6/4.8 | 7.37 | 4.75 | 4.6/2.9 | 4.44 | 2.86 | |
| 環(huán)路直流電阻 | 13.42 | 10.42 | 7.57 | 6.44 | |||
| 特性阻抗 | 75±2 | 74.5 | 74.3 | 75±2 | 74.6 | 75.4 | |
| 衰減常數(dB/100m) | 5MHz 50MHz 200MHz 550MHz 800MHz 1000MHz | 1.2 2.4 5.0 8.5 10.1 11.9 | 1.12 2.29 4.32 7.30 8.89 10.02 | 1.10 2.16 4.45 7.52 9.11 10.31 | 0.7 1.9 3.9 6.7 8.2 9.5 | 0.51 1.50 3.10 5.40 6.93 8.03 | 0.52 1.65 3.42 5.89 7.21 8.08 |
| 回波損耗（dB） | VHF | ≥22 | >32 | >31 | ≥22 | >30 | >27 |
| UHF | ≥20 | >26 | >24 | ≥20 | >26 | >23 | |
從上表中可以看出，兩個品種的電纜在主要性能上基本一致。
五、產品的成本比較 由于以下幾個方面的原因，使銅包鋼、銅包鋁型的電纜成本具有明顯的優(yōu)勢。1. 銅價的不斷攀升（最近超過8萬/噸），因此，電纜的價格也隨之大幅度的上漲，使工程的成本不斷地加大。相對來講，鋼和鋁的價格比較平穩(wěn)。2. 銅包鋼、銅包鋁的工藝不斷成熟，使其生產的成本也不斷的降低。3. 鋼和鋁的比重都比銅要低些。從整體的情況看，一般銅包鋼、銅包鋁電纜的成本要比純銅電纜低10%~20%，所以這兩類電纜具有很大的優(yōu)勢。可以相信隨著推廣的深入，銅包鋼、銅包鋁型電纜的應用必將越來越廣。
［hansen 在 2007-11-15 9:38:22 編輯過］
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