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辽宁有色金属加工厂家为您分析有色金属性能与使用情况

发布于 2014年06月03日

[摘要]辽宁有色金属加工厂家为您分析有色金属性能与使用情况


一、铝的性能及使用情况

  纯铝较软,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,良好的铸造性能,硬铝质地较坚硬,重量轻仅为铜的1/3.3,价格便宜仅为铜三分之一,在空气中易与氧气化合,在表面生成一种致密的氧化物薄膜阻止其内部的进一步氧化,铝强度依赖于铝的纯度,加入适量的其它元素在导电率降低很少的情况下能够提高强度和耐热性,铝金属由于具有上述良好性能,作为导体和结构广泛应用于电力行业,成为在输变电网中使用量最大的有色金属。

  在变电站和发电厂中,铝使用量最大的是软母线、硬母线、空心电抗器、隔离刀闸、电容器、断路器、互感器中和电力金具中,其用量因接线方式、设备选型和配电装配型式不同而不同。例如,采用常规的AIS型式与GIS型式相比,GIS比AIS的软母线和管母线的用量少,刀闸和断路器的用铝量少,但GIS中的母线用铝量多,但如果GIS设备外壳为铝,则用铝量则增加很多,如果不考虑外壳用铝,常规AIS变电站的用铝量多于GIS。对于一个高压HGIS和中HGIS装配方式500kV变电站,安装2组1200MVA主变,四条500kV出线,八条220kV出线,其软母线用铝量约50t,管母线用铝量约35t,电力金具约15t,电抗器约80t,GIS和HGIS导体用铝量20t,其它设备用铝量若干吨,不含设备壳体用铝,这种规模变电站用铝约200t,在发电厂,从发电机到升压变压器及厂用导体采用封闭母线,内外均采用铝制作,母线直径因发电机容量不同而不同,其直径从Φ400mm到Φ850mm,因此发电厂用铝量比变电站大。输电线路中铝主要用在架空导线、地线及光纤复合铝包钢绞线(OPGW)及线路金具上,一条4x400的线路,如果单回线路长度为100km,则其铝用量超过1300t。保守估计,全国每年新增装机容量5000万kW,则发电厂每年的用铝量高于5万t;220kV以上输电线路新建3万km,则其用铝量超过40万t(不含220kV以下线路;变电容量新增4亿kVA,则其用铝量超过30万t。


二、铜的使用量
  铜具有良好的导电性,导热性,耐腐蚀性和延展性等物理化学特性,其导电性能和导热性能仅次于银居第二位,但价格仅约为银价格的1/45,纯铜可拉成很细的铜丝,制咸很薄的铜箔,且具有相当强度和韧性。由于铜具有上述优良性能,有些性能是铝所不能替代,虽然价格较贵,在电力行业上依然有着广泛的用途。

  虽然近年来技术进步,一方面部分电器设备如隔离开关,断路器的导体采用了铝制,因耐弧性能不足,其触头依然还需铜合金制作,而且低压电器的导电部分基本上还是采用铜或铜合金制作。另一方面由于铝的强度、延展性、导电率等原因,很难在容量越来越大的发电机、变压器和电抗器绕组里应用,在发电厂、变电站和城市配电网的动力电缆、控制电缆和通讯电缆的导体和屏蔽采用纯铜制作。在输变电网和发电厂中,变压器绕组,发电机绕组、油浸式电抗器绕组、电缆及低压电器用铜量最多,其用量仅次于铝。在配电网中变压器、电缆及高低压电器使用最多,其用量超过铝。例如,500kV变压器每万千伏安用铜量约0.6-0.81,对于更低电压等级的变压器,其电压越低每万千伏安用铜量越多,大容量发电机的每万千瓦耗铜量约4-5t。

  除了纯铜外,铜可以与锡、锌、镍、锆等金属化合成具有不同特点的合金,即青铜、黄铜和白铜。普通黄铜管用于发电厂的冷凝器和气液动操作管路上,锆铜用在发电机的轴瓦上,铜钨合金用于高压断路器的引弧触头,铜铬合金应用于真空断路器的导电触头。


三、其它有色金属性质与使用
  锌的化学性质活泼,在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。利用锌的还原性和易于铁结合特点,变电站架构和输电线路铁塔的铁构件均采用热镀锌进行防腐,由于热镀锌层厚达100mm以上,因此在电力行业锌的消耗量相当大

  银是导热、导电性能最好的金属,其化学性质稳定,对水与大气中的氧都不起作用,具有很高的延展性,银常用来制作灵敏度极高的电器元件,各种要求较高电器接触点都是用银或其合金制作的,此外在高压隔离开关的动静触头均采用银或其合金镀层。

  金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用,其表面会很快氧化生成保护薄膜,具有紫外线不易穿透等性能,过去常作为电缆的护套,目前由于交联聚乙烯电缆的广泛应用,在电缆护套方面的使用逐年减少。目前沿在电力行业主要用于制造铅酸蓄电池。

  其它金属如镍应用于制造镉镍碱性蓄电池及发电厂给水加热器的管子。锡在空气中表面生成二氧化锡保护膜保持稳定,因此成为在潮湿场所铜与铜或其它金属连接时铜表面的保护膜。纯铂由于有很高的化学稳定性和温度电阻特性,常用作热电偶来测量温度。

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