เพราะเหตุใดเราจึงไม่สามารถเลือกสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับสายพลังงานแสงอาทิตย์ได้?

สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมไม่ได้ถูกนำมาใช้ในประเทศของเรามานานแล้ว แต่ก็มีบางกรณีที่แสดงให้เห็นว่ามีอันตรายและความเสี่ยงแอบแฝงมากมายในการใช้สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมในเมือง โรงงาน และเหมืองแร่ ต่อไปนี้เป็นกรณีตัวอย่างในทางปฏิบัติ 2 กรณีและปัจจัย 8 ประการที่นำไปสู่การเกิดอุบัติเหตุจากสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียม

กรณีที่ 1

สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมถูกนำมาใช้เป็นชุดในโรงงานเหล็ก เกิดเพลิงไหม้สองครั้งในหนึ่งปี ส่งผลให้ต้องปิดโรงงานครึ่งเดือนและสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยตรง 200 ล้านหยวน

นี่คือสะพานเคเบิลที่ได้รับการซ่อมแซมหลังเกิดเพลิงไหม้ ร่องรอยของเพลิงไหม้ยังคงชัดเจน

กรณีที่สอง

สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมใช้ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าของเมืองในมณฑลหูหนาน ภายในหนึ่งปีหลังจากการติดตั้ง สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรง ส่งผลให้ข้อต่อสายเคเบิลและตัวนำเสียหาย และสายไฟเกิดไฟดับ

จากสองกรณีนี้ เราจะเห็นได้ว่าการแพร่หลายของสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมในเมือง โรงงาน และเหมืองแร่ในประเทศจีนได้ทิ้งอันตรายที่ซ่อนเร้นไว้ให้กับเมือง โรงงาน และเหมืองแร่ ผู้ใช้ขาดความเข้าใจในคุณสมบัติพื้นฐานของสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียม จึงประสบกับความสูญเสียมหาศาล หากผู้ใช้เข้าใจลักษณะเฉพาะของสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมในการป้องกันอัคคีภัย ความน่าเชื่อถือ และการป้องกันล่วงหน้า พวกเขาจะประสบกับความสูญเสียครั้งใหญ่ เซ็กส์ การสูญเสียดังกล่าวสามารถหลีกเลี่ยงได้ล่วงหน้า

เมื่อพิจารณาจากคุณลักษณะเฉพาะของสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียม สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมจะมีข้อบกพร่องตามธรรมชาติในการป้องกันไฟและป้องกันการกัดกร่อน โดยแสดงให้เห็นในแปดประเด็นต่อไปนี้:

1. ทนทานต่อการกัดกร่อน โลหะผสมอลูมิเนียมซีรีส์ 8000 ด้อยกว่าโลหะผสมอลูมิเนียมทั่วไป

ตารางมาตรฐาน GB/T19292.2-2003 1 หมายเหตุ 4 ระบุว่าความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมอลูมิเนียมแย่กว่าโลหะผสมอลูมิเนียมทั่วไปและแย่กว่าทองแดง เนื่องจากสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมมีองค์ประกอบแมกนีเซียม ทองแดง สังกะสี และเหล็ก จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนในพื้นที่ เช่น การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น การกัดกร่อนของชั้น และการกัดกร่อนตามขอบเกรน นอกจากนี้ โลหะผสมอลูมิเนียมซีรีส์ 8000 ยังจัดอยู่ในสูตรที่กัดกร่อนได้ง่าย และสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมก็กัดกร่อนได้ง่าย เมื่อเพิ่มกระบวนการอบด้วยความร้อนเข้าไป ก็ทำให้เกิดสภาพทางกายภาพที่ไม่สม่ำเสมอได้ง่าย ซึ่งกัดกร่อนได้ง่ายกว่าสายเคเบิลอลูมิเนียม ในปัจจุบัน โลหะผสมอลูมิเนียมที่ใช้ในประเทศของเรานั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นซีรีส์โลหะผสมอลูมิเนียม 8000

2. ความต้านทานต่ออุณหภูมิของโลหะผสมอลูมิเนียมมีความแตกต่างจากทองแดงมาก

จุดหลอมเหลวของทองแดงคือ 1080 และจุดหลอมเหลวของอลูมิเนียมและโลหะผสมอลูมิเนียมคือ 660 ดังนั้นตัวนำทองแดงจึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับสายเคเบิลทนไฟ ปัจจุบันผู้ผลิตสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมบางรายอ้างว่าสามารถผลิตสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมทนไฟและผ่านการทดสอบมาตรฐานแห่งชาติที่เกี่ยวข้องได้ แต่ไม่มีความแตกต่างระหว่างสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมและสายเคเบิลอลูมิเนียมในเรื่องนี้ หากอุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะผสมอลูมิเนียมและสายเคเบิลอลูมิเนียมในศูนย์ดับเพลิง (ด้านบน) ไม่ว่าสายเคเบิลจะใช้มาตรการฉนวนใด สายเคเบิลจะละลายในเวลาอันสั้นมากและสูญเสียหน้าที่ในการนำไฟฟ้า ดังนั้นจึงไม่ควรใช้อลูมิเนียมและโลหะผสมอลูมิเนียมเป็นตัวนำสายเคเบิลทนไฟหรือในเครือข่ายการกระจายสินค้าในเมืองที่มีประชากรหนาแน่น อาคาร โรงงาน และเหมืองแร่

3. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของโลหะผสมอลูมิเนียมสูงกว่าทองแดงมาก และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของโลหะผสมอลูมิเนียม AA8030 ยังสูงกว่าโลหะผสมอลูมิเนียมธรรมดาอีกด้วย

จากตารางจะเห็นได้ว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของอลูมิเนียมสูงกว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของทองแดงมาก โดยโลหะผสมอลูมิเนียม AA1000 และ AA1350 ได้รับการปรับปรุงเล็กน้อย ขณะที่ AA8030 สูงกว่าอลูมิเนียมด้วยซ้ำ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่สูงจะทำให้เกิดการสัมผัสที่ไม่ดีและวงจรอุบาทว์ของตัวนำหลังจากการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน อย่างไรก็ตาม แหล่งจ่ายไฟจะมีทั้งจุดสูงสุดและจุดต่ำสุดเสมอ ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของสายเคเบิลได้รับการทดสอบอย่างหนัก

4. โลหะผสมอลูมิเนียมไม่สามารถแก้ปัญหาการเกิดออกซิเดชันของอลูมิเนียมได้

โลหะผสมอลูมิเนียมหรือโลหะผสมอลูมิเนียมที่สัมผัสกับบรรยากาศจะสร้างฟิล์มแข็งที่ยึดติดได้แต่เปราะบางได้อย่างรวดเร็ว โดยมีความหนาประมาณ 10 นาโนเมตร ซึ่งมีค่าความต้านทานสูง ความแข็งและแรงยึดติดทำให้สร้างจุดสัมผัสที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้ยาก นี่คือเหตุผลที่จำเป็นต้องกำจัดชั้นออกไซด์บนพื้นผิวของอลูมิเนียมและโลหะผสมอลูมิเนียมก่อนการติดตั้ง พื้นผิวทองแดงก็เกิดออกซิเดชันได้เช่นกัน แต่ชั้นออกไซด์นั้นอ่อนและแตกเป็นสารกึ่งตัวนำได้ง่าย จึงเกิดจุดสัมผัสระหว่างโลหะ

5. สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมมีคุณสมบัติในการคลายความเครียดและทนต่อการไหลได้ดีขึ้น แต่ยังน้อยกว่าสายเคเบิลทองแดงมาก

คุณสมบัติการคืบคลานของโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มองค์ประกอบเฉพาะลงในโลหะผสมอลูมิเนียม แต่ระดับการปรับปรุงนั้นจำกัดมากเมื่อเทียบกับโลหะผสมอลูมิเนียมและยังคงมีช่องว่างขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับทองแดง ไม่ว่าสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมจะปรับปรุงความต้านทานการคืบคลานได้จริงหรือไม่นั้นมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเทคโนโลยี เทคโนโลยี และระดับการควบคุมคุณภาพของแต่ละองค์กร ความไม่แน่นอนนี้เองเป็นปัจจัยเสี่ยง หากไม่มีการควบคุมเทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่อย่างเข้มงวด การปรับปรุงประสิทธิภาพการคืบคลานของสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมไม่สามารถรับประกันได้

6. สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมไม่สามารถแก้ปัญหาความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่ออลูมิเนียมได้

มีปัจจัย 5 ประการที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของข้อต่ออลูมิเนียม โลหะผสมอลูมิเนียมได้รับการปรับปรุงเพียงประเด็นเดียวเท่านั้น แต่ไม่ได้แก้ไขปัญหาข้อต่ออลูมิเนียม

การเชื่อมต่อโลหะผสมอลูมิเนียมมีปัญหาอยู่ 5 ประการ มีเพียงการปรับปรุงการคืบคลานและการคลายตัวของโลหะผสมอลูมิเนียมซีรีส์ 8000 เท่านั้น แต่ไม่มีการปรับปรุงในด้านอื่นๆ ดังนั้น ปัญหาการเชื่อมต่อจึงยังคงเป็นปัญหาสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพของโลหะผสมอลูมิเนียม โลหะผสมอลูมิเนียมยังเป็นอลูมิเนียมชนิดหนึ่ง ไม่ใช่วัสดุใหม่ หากช่องว่างระหว่างคุณสมบัติพื้นฐานของอลูมิเนียมและทองแดงไม่ได้รับการแก้ไข โลหะผสมอลูมิเนียมก็ไม่สามารถทดแทนทองแดงได้

7. ความต้านทานการไหลหนืดของโลหะผสมอลูมิเนียมในประเทศต่ำเนื่องจากการควบคุมคุณภาพ (องค์ประกอบของโลหะผสม) ที่ไม่สม่ำเสมอ

หลังจากการทดสอบ POWERTECH ในแคนาดา พบว่าองค์ประกอบของโลหะผสมอลูมิเนียมในประเทศไม่เสถียร ความแตกต่างของปริมาณ Si ในสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมของอเมริกาเหนือน้อยกว่า 5% ในขณะที่โลหะผสมอลูมิเนียมในประเทศอยู่ที่ 68% และ Si เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ส่งผลต่อคุณสมบัติการคืบคลาน กล่าวคือ ความต้านทานการคืบคลานของสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมในประเทศยังไม่เกิดขึ้นจากเทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่

8. เทคโนโลยีการเชื่อมต่อสายเคเบิลด้วยโลหะผสมอะลูมิเนียมมีความซับซ้อนและอาจก่อให้เกิดอันตรายแอบแฝงได้ง่าย

ข้อต่อสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมมีกระบวนการมากกว่าข้อต่อสายเคเบิลทองแดงถึงสามขั้นตอน การกำจัดชั้นออกไซด์และสารต้านอนุมูลอิสระที่เคลือบอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพถือเป็นปัจจัยสำคัญ ระดับการก่อสร้างในประเทศ ข้อกำหนดด้านคุณภาพนั้นไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดอันตรายแอบแฝง นอกจากนี้ เนื่องจากไม่มีระบบชดเชยความรับผิดทางกฎหมายที่เข้มงวดในประเทศจีน ในทางปฏิบัติแล้ว ผู้ใช้ส่วนใหญ่จึงเป็นผู้รับผิดชอบในการสูญเสียในที่สุด

นอกเหนือจากปัจจัยดังกล่าวข้างต้นแล้ว สายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมยังไม่มีมาตรฐานรวมของการตัดกระแส ขั้วต่อไม่ผ่าน กระแสไฟแบบเก็บประจุเพิ่มขึ้น ระยะการวางสายเคเบิลโลหะผสมอลูมิเนียมจะแคบลงหรือไม่เพียงพอที่จะรองรับเนื่องจากหน้าตัดที่เพิ่มขึ้น ความยากในการก่อสร้างเกิดจากหน้าตัดสายเคเบิลที่เพิ่มขึ้น พื้นที่ร่องสายเคเบิลไม่ตรงกัน ต้นทุนการบำรุงรักษาและความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ปัญหาทางวิชาชีพต่างๆ เช่น ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นและการขาดมาตรฐานที่นักออกแบบต้องปฏิบัติตาม เช่น การจัดการที่ไม่เหมาะสมหรือการละเลยโดยเจตนาต่อสิ่งเหล่านี้ เพียงพอที่จะทำให้ผู้ใช้ประสบกับการสูญเสียและอุบัติเหตุที่ร้ายแรงและไม่สามารถแก้ไขได้