铜排、铜铝复合排、铝排的性能比较及用途铜排、铜铝复合排、铝排三种导体材料的比较三种导体材料电气性能参数指标比较见“表一”，从表一综合指标比较中可见，三种导体材料的使用可靠性及寿命：1、铜母线导电性能仅次于银，使用可靠，但重量重、价格高，而且会越来越高。2、铝母线质轻、价格低、导电性能仅次于铜，但如果搭接存在以下致命弱点：①铝表面极易氧化，在搭接面会增大接触电阻而发热，甚至烧毁。②材质软，蠕变速度快，紧固后时间长了易松动，因接触不良而发热甚至烧毁。由于上述原因， 铝排长期通电后，表面接触电阻逐渐增大，易产生电性能衰变甚至失去导电能力。 导体材料T2铜排铝排铜铝复合排比较参数直流电阻率0.0177770.0290.025导电率IACS%9759.569载流量（ 设T2铜排为100）1007886密度 （g/cm³）8.892.73.94表面接触电阻小大与铜排相同抗氧化性能好差与铜排相同氧化层不影响导电氧化层电阻大蠕变小大小电气寿命长短长性价比价格高、性能好价格低、性能差性价比***高 实验论证1：导体表面搭接性能试验2003年，加拿大英属哥伦比亚电力实验室对铜与铜、铜与铝、铝合金与铝合金搭接（用螺栓连接）接头进行了2000小时的盐雾腐蚀循环试验和电流猝发试验，大电流猝发试验是研究导体连接部位的老化。实验结果表明，在相同环境条件下，铝合金导体的连接可靠性与铜和铜连接的可靠性相差甚远。铜和铜连接在试验期间电阻变化很小，仅30%样本电阻有增大，而铝合金和铝合金连接70%以上电阻显著增加，其中40%以上导电功能丧失。这个实验结果表明，铝合金直接搭接，老化快，电气寿命短。（该试验的原文是2005年IEEE（电气与电子工程师协会）获奖论文。）铜铝复合母线的研发主要目的是解决铝母线在导电性能方面存在的致命弱点，在保证使用安全、可靠和使用寿命的前提下，降低成本。 铜铝复合母线表面是铜，因而，抗氧化性能与铜相同。相互搭接是铜与铜的搭接，长期通电其电气寿命和铜母线一样。经过特殊工艺处理，蠕变变形小，性能接近铜，克服了铝母线致命弱点，使用可靠性与铜母线相同，它的使用性能与铝母线有本质区别，可以取代铜母线，但价格大幅降低。 实验论证2：铜铝复合母线的使用寿命能否满足要求，通过试验来证实上述结论导体材料使用寿命的试验是依据国标GB/T9327-2010《额定电压35KV及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求》的要求，上海电缆研究所对某品牌复合排按此标准做了1000次热循环（相当于1000次温升），试验用4根8*80排连接，通以1535A电流。测量搭接部位的温度和直流电阻，1000次试验完的数据计算电阻比率，离散度等，试验历时八个月，试验合格。该项试验证实了铜铝复合排长期通过大电流，其材质和铜铝界面的性能变化很小，在标准要求范围内。证明了复合排耐受热疲劳的能力和可靠性,说明了长期通电，导电性能不会产生衰变。 上述试验证明了铜铝复合母线的性能与铝母线有本质区别，电气寿命比铝母线要长的多，可靠性高得多。使用安全性与铜母线一样。同时，由于它重量轻，安装方便，自重引起的弯曲应力小，寿命更长,是一种性价比***高的母线。 为了解决铝母线表面易氧化的问题，有些企业采取在铝排表面镀锌，再镀铜，因镀层很薄，使用寿命有限，***重要的是蠕变问题没有解决。为了解决蠕变，有些企业采用铝合金排，铝合金导电性能比纯铝低，使用中截面要加大很多。总之，要保证铝排安全使用需增加很多处理工序，其成本并不低。 铜铝复合排使用安全性及可靠性:可靠性试验（热循环及热疲劳试验）1、热循环试验

热烈庆祝我司于2019年5月18日与安徽英菲尼复合材料有限公司总经理，就共同商讨推动铜铝复合排在成套企业的应用达成战略合作协议！

我司副总经理于5月16日为确保客户项目顺利交工，冒着炎热，不怕困难，顺利按照客户要求的交货时间提前交货，达到客户的一致好评。鉴于以上行为，对坤联人爱岗敬业的精神提出通报表扬！望各位员工继续发扬不怕苦不怕累的精神，为公司的发展添砖加瓦！

一、铜铝复合排应用领域铜铝复合排作为大电流导体材料，主要用于电控、配电等设备。配电设备包括：中低压成套开关设备、箱式变电站、中压封闭母线、低压母线槽、变压器、电抗器等。电控设备包括：风电光伏等新能源控制设备；通讯、电解、电镀等电源设备；石油钻机、冶炼等石化炼油控制设备；矿井提升、各种调速控制设备等传动控制设备及轧机等冶金控制设备。配电设备广泛应用于高层建筑、现代化工厂、商业广场、轨道交通等国民经济各个行业的供电。电控设备广泛应用于制造行业各种机器设备的运行控制。二、铜铝复合排需求分析1、配电设备低压成套开关设备全国有规模的的生产企业超过1000家，2012年中国电器工业协会电控配电设备分会统计了上报的102家资料：换算到1000家，低压开关柜480万面（1622亿元），母线槽1246万米（337亿元），每面低压柜平均用铜120kg，折合铜铝复合排60kg，480万面需复合排约29万吨。每米母线槽平均用铜30kg，折合成复合排约16.8kg，1246万米需复合排21万吨。低压配电设备共需50万吨。中压配电设备需求量约是低压的20-25%，因此，中压配电设备年需铜铝复合排也有10万吨。高低压配电设备需铜铝复合排合计约60万吨。我国每年新增装机容量1亿kW，需中压开关柜100多万面，低压开关柜500万面左右，母线槽2010年产值超300亿元，与上述统计基本吻合。2、电控设备风电、光伏等新能源控制设备是正在发展的行业，对导体的需求量越来越大。城市轨道交通发展也非常迅速，全国36个城市线网规划和建设规划已获批，也会增大铜铝复合排需求量。电控设备年需铜铝复合排在10万吨以上。两项合计，年需铜排约140万吨。若全部替代，铜铝复合排约需70万吨，用铜31.5万吨，可节铜 108.5万吨，增加用铝38.5万吨。三、国家各行业大力支持铜铝复合排发展有色、电器、电力、建设、机械等行业和产品认证、标准部门为铜铝复合排的推广应用做出了很大的贡献。（一）有色金属工业协会2007年，对铜铝复合排组织了科技成果的专家鉴定。2012年组织了铜铝复合排产业化生产线的专家鉴定，该协会利用各种场合对铜铝复合排进行宣传推荐。（二）电器工业协会2010年，组织制订了中国电器工业协会标准CEEIA B220-2010《电工用铜铝复合母线》，对铜铝复合母线的推广起了重要作用。2008年至2011年在全国联合设计的GCK2低压开关设备、24kV箱变、新型节能母线槽中都选用铜铝复合母线做导体。试验成功后，先后三次组织专家鉴定会，对成套开关设备中采用铜铝复合母线给予了极高的评价。电缆分会（上海电缆研究所）进行了“铜铝复合母线的应用技术研究”并进行了大量试验，包括可靠性试验验证。（三）电力企业联合会组织制订了电力行业标准DL/T247-2012《输变电设备用铜包铝母线》，组织了铜铝复合母线的《中国电力认证》。有些供电公司还发了文件，在该地区推广铜铝复合排母线槽。（四）国家住建部中国建筑标准设计研究院编制了设计参考图集《铜铝复合母线》。中国航空工业规划设计研究院组织九大设计院编制的《工业与民用配电设计手册》第四版增加了铜铝复合母线设计选型的内容。中国建筑设计研究院、航空院、航天院、中元国际等住建部十多家大型设计院举办了铜铝复合母线的设计选型技术交流会。（五）国家机械系统机械系统已有十个设计院举办了铜铝复合母线的设计选型技术交流会，并已在上百个工程项目设计中选用了铜铝复合母线，取得了显著成效。例汽车、石油、铁路行业等建设工程中母线槽都选用了铜铝复合排作导体，部分项目已经投入运行。（六）国家质量认证中心在铜铝复合母线的“CQC”认证及下游产品低压成套开关设备、母线槽的3C认证工作中做了大量工作，给予了大力支持。（七）国家标准委铜铝复合母线是电工材料，其标准归口是全国裸电线标委会，已编制颁布的行业标准有能源行业标准NB/T42002-2012和机械行业标准JB/T11599-2013《电工用铜包铝母线》。全国架空线路标委会组织制定了电力行业标准DL/T247-2012《输变电设备用铜包铝母线》。国家有关部门、行业领导专家和相关企业大力支持铜铝复合母线行业的发展，将有利于扩大铝应用，节约铜资源，实现以铝节铜，对我国有色金属资源的综合利用具有重要意义。四、铜铝复合排应用技术铜铝复合排是电工材料，应用在电控、配电设备领域，因此应用技术研究是推广应用的关键。(一）用户比较关心的问题1、铜铝复合母线的使用可靠性，使用寿命能否满足成套电气设备的要求。2、两种材料热涨系数差别较大，铜铝复合母线能否承受热胀冷缩产生的应力。3、铜铝复合母线与铜母线两种导体的载流量如何换算。4、能否承受短路电流产生的动、热冲击，动、热稳定设计时怎么校验。5、采用什么设备进行冲孔、折弯、剪切加工，加工中铜铝结合面能否保持完好；表面能否焊接，端面如何保护等等。用户提出的这些问题就是应用技术研究要解决的问题。（二）应用技术的研究1、根据用户提出的可靠性、热胀冷缩应力的影响、加工方法等问题导出了铜铝界面结合强度的概念、定义、表达方法、参数的要求、测试方法等。通过大量试验，得出了影响界面结合强度的各种因素，确定了正确的生产工艺流程。确定了界面结合强度的***低要求。2、铜铝复合排导电性能的研究，根据配电设备的结构要求，成本的要求，确定了铜层体积比的***佳比例参数。还测定了铜铝复合排典型规格的载流量，制订了载流量表，填补了国内空白。3、进行了铜铝复合排机械性能的研究，确定了抗拉强度、延伸率等参数，进一步确定了它的弯曲性能和加工工艺。以上这些都为制定产品标准和推广应用奠定了基础，准备了资料。依据这些研究成果，已制定了电力、能源、机械三个行业标准。4、铜铝复合母线的下游产品低压成套开关设备、母线槽都要进行国家强制性认证。为此，国家电控配电设备质量监督检验中心（天津），国家节能产品质量监督检验中心（济南）对采用铜铝复合排的低压成套开关设备进行了3C型式试验，已取得3C证书的企业有400多家。低压开关柜有GGD、GCK、GCS、MNS等；母线槽有长城母线槽公司的CCX168SJ，全国联合设计的CMLJ、CKLJ、CFLJ等母线槽生产企业的产品。5、为了在成套电气设备中推广应用铜铝复合排，并严格控制其质量，国家认监委TC24工作组立项研究“铜铝复合排在低压成套开关设备中的应用”。中国质量认证中心（CQC）颁布了“铜铝复合母线CQC认证实施细则”。通过了CQC认证的铜铝复合母线，就可用于强制性认证的下游产品中作导体。6、为设计院设计选型铜铝复合母线作导体提供依据，中国建筑标准设计研究院编辑出版了《铜铝复合母线》设计参考图集，内容包括铜铝复合母线的型号、规格、加工、安装指导、载流量及铜铝复合导体母线槽等资料，该图集2013年7月出版。正在修订的第四版《工业与民用配电设计手册》也将铜铝复合母线的设计选型资料列入其中。五、铜铝复合排可靠性试验验证（一）电控配电设备对导体材料的要求1、性能要求：满足温升和短路状态下的动、热稳定；2、使用环境要求：***高、***低温度、湿度、海拔高度等；3、加工要求：正常的剪切、冲孔、折弯不破坏铜铝结合面；4、使用可靠性和寿命的要求；5、电控配电设备所需导体截面从3x30到12x200，需一百多种规格，如规格不全无法满足用户选用需求。铜铝复合母线作为导体用于电控配电设备，首先必须满足以上基本要求。在这个前提下，成本越低越好，也就是说，工艺流程越短越好，生产效率越高越好。经理论分析和试验验证，无论是铜排还是铜铝复合排，只要截面积选择合适，都可以满足性能要求。要满足使用环境和加工的要求，铜铝复合排的界面结合强度、铜层体积比必须达到行业标准。至于使用可靠性和寿命必须通过试验来验证。（二）使用可靠性和寿命试验1、热胀冷缩应力的试验对不同规格的铜铝复合排进行了0—200℃,100次热循环试验。界面结合强度没有降低，这说明200 ℃温差热胀冷缩产生的应力破坏不了它，成套电气设备正常使用温度超不过110℃，因此使用是安全的。2、可靠性和电气寿命试验验证为了验证铜铝复合排的电气寿命，上海电缆研究所依据GB/T9327《额定电压35kV(Um=40.5kV)及以下电力电缆导体用压接式和机械式连接金具试验方法和要求》对铜铝复合排做了1000次热循环试验，电阻比率和离散度都满足标准要求，结果完全合格。 (机械工业电工材料及特种线缆产品质量监督检验中心，报告编号MTN2010-0242)。这说明在整个试验后，铜铝复合排的材质没有发生变化。该试验历时8个多月，充分证实了铜铝复合排的使用寿命满足标准要求。有色金属加工、电控配电设备、电工材料三个行业权威检测机构的检测和可靠性试验验证结果证实了铜铝复合排完全满足电控、配电设备的要求。七、在成套电气设备中的应用案例（一）在全国联合设计产品中的应用中国电器工业协会电控、配电设备分会组织了三次成套电气设备全国联合设计，全部采用铜铝复合排作导体。2008年组织了GCK2低压柜的联合设计，4000A三面样机导体全部采书。在鉴定会上专家对低压开关设备采用铜铝复合排作导体给予了极高评价。2011年全国联合设计的新型节能母线槽产品中，空气型400A-2000A、密集型2500A-7200A试验样机全部采用复合排作导体，试验全部合格。该产品在同年10月中国电器工业协会组织的专家鉴定会上被评价为达到“国际先进水平”。（二）在工程项目上的运行从2008年起，北京华北长城母线槽有限公司、正泰电气、江苏泰宇、江苏华强等母线槽生产企业相继做了一百多项铜铝复合排母线槽工程。这些工程大部分已运行五年，没有出现任何故障，反映良好。2011年至2013年，长城汽车徐水一、二期，天津一、二期，中兴汽车，江铃汽车等12个大型厂房母线槽项目导体全部采用铜铝复合排。（三）在新能源产品中的应用风电系统的导电轨、变流器、箱变和光伏系统的逆变器等设备已开始规模应用。八、经济效益分析