Cabos de liga de alumínio não são utilizados há muito tempo em nosso país, mas já existem casos que demonstram a existência de enormes perigos e riscos ocultos na aplicação de cabos de liga de alumínio em cidades, fábricas e minas. A seguir, são discutidos dois casos práticos e oito fatores que levam ao risco de acidentes com cabos de liga de alumínio.
Caso 1
Cabos de liga de alumínio foram usados em lotes em uma siderúrgica. Dois incêndios ocorreram em um ano, resultando em uma paralisação de meio mês e uma perda econômica direta de 200 milhões de yuans.
Esta é uma ponte suspensa que foi reparada após o incêndio. Os vestígios do incêndio ainda são visíveis.
Caso dois
Cabos de liga de alumínio são utilizados no sistema de distribuição de iluminação de uma cidade na província de Hunan. Um ano após a instalação, ocorreu forte corrosão dos cabos de liga de alumínio, resultando em danos nas juntas e condutores dos cabos, além de queda de energia nas linhas.
Por meio desses dois casos, podemos observar que a popularização em larga escala de cabos de liga de alumínio em cidades, fábricas e minas na China deixou perigos ocultos para essas cidades, fábricas e minas. A falta de conhecimento dos usuários sobre as propriedades básicas dos cabos de liga de alumínio resulta em enormes prejuízos. Se os usuários compreenderem antecipadamente as características dos cabos de liga de alumínio em termos de confiabilidade e proteção contra incêndio, sofrerão grandes prejuízos. Portanto, tais perdas podem ser evitadas com antecedência.
De acordo com as características dos cabos de liga de alumínio, eles apresentam defeitos naturais na prevenção de incêndio e corrosão. Isso é demonstrado nos oito aspectos a seguir:
1. Resistência à corrosão, a liga de alumínio da série 8000 é inferior à liga de alumínio comum
A Norma GB/T19292.2-2003, Tabela 1, Nota 4, afirma que a resistência à corrosão das ligas de alumínio é inferior à das ligas de alumínio comuns e à do cobre, pois os cabos de liga de alumínio contêm elementos como magnésio, cobre, zinco e ferro, sendo, portanto, propensos à corrosão localizada, como corrosão sob tensão, corrosão em camadas e corrosão intergranular. Além disso, as ligas de alumínio da série 8000 pertencem à categoria de ligas propensas à corrosão, e os cabos de liga de alumínio são facilmente corroídos. A adição de um processo de tratamento térmico pode causar um estado físico irregular, o que as torna mais facilmente corroídas do que os cabos de alumínio. Atualmente, as ligas de alumínio utilizadas em nosso país são basicamente as da série 8000.
2. A resistência à temperatura da liga de alumínio é muito diferente daquela do cobre.
O ponto de fusão do cobre é 1080 e o do alumínio e suas ligas é 660, portanto, o condutor de cobre é a melhor escolha para cabos refratários. Atualmente, alguns fabricantes de cabos de liga de alumínio afirmam ser capazes de produzir cabos refratários de liga de alumínio e passar nos testes de padrões nacionais relevantes, mas não há diferença entre cabos de liga de alumínio e cabos de alumínio nesse aspecto. Se a temperatura for superior ao ponto de fusão da liga de alumínio e do cabo de alumínio no centro do incêndio (acima), independentemente das medidas de isolamento adotadas, os cabos derreterão em um tempo muito curto e perderão sua função condutora. Portanto, o alumínio e as ligas de alumínio não devem ser usados como condutores de cabos refratários ou em redes de distribuição urbanas densamente povoadas, edifícios, fábricas e minas.
3. O coeficiente de expansão térmica da liga de alumínio é muito maior que o do cobre, e o da liga de alumínio AA8030 é ainda maior que o da liga de alumínio comum.
A tabela mostra que o coeficiente de expansão térmica do alumínio é muito maior que o do cobre. As ligas de alumínio AA1000 e AA1350 apresentaram uma pequena melhora, enquanto a AA8030 é ainda maior que a do alumínio. Um alto coeficiente de expansão térmica levará a mau contato e a um círculo vicioso nos condutores após a expansão e contração térmicas. No entanto, sempre há picos e vales na alimentação elétrica, o que representa um grande desafio para o desempenho do cabo.
4. A liga de alumínio não resolve o problema da oxidação do alumínio
Ligas de alumínio ou ligas de alumínio expostas à atmosfera formam rapidamente uma película rígida, mas frágil, com espessura de cerca de 10 nm e alta resistividade. Sua dureza e força de ligação dificultam a formação de contatos condutivos. Por isso, a camada de óxido na superfície do alumínio e das ligas de alumínio deve ser removida antes da instalação. A superfície do cobre também oxida, mas a camada de óxido é macia e fácil de quebrar em semicondutores, formando contato metal-metal.
5. Os cabos de liga de alumínio têm melhor relaxamento de tensão e resistência à fluência, mas muito menos que os cabos de cobre.
As propriedades de fluência da liga de alumínio podem ser melhoradas pela adição de elementos específicos à liga, mas o grau de melhoria é muito limitado em comparação com a liga de alumínio, e ainda há uma enorme lacuna em relação ao cobre. A capacidade do cabo de liga de alumínio de realmente melhorar a resistência à fluência está intimamente relacionada à tecnologia, à tecnologia e ao nível de controle de qualidade de cada empresa. Essa incerteza, por si só, é um fator de risco. Sem um controle rigoroso de tecnologia avançada, a melhoria do desempenho de fluência do cabo de liga de alumínio não pode ser garantida.
6. O cabo de liga de alumínio não resolve o problema de confiabilidade da conexão de alumínio
Existem cinco fatores que afetam a confiabilidade das juntas de alumínio. As ligas de alumínio melhoraram apenas em um aspecto, mas não resolveram o problema das juntas de alumínio.
Existem cinco problemas na ligação de ligas de alumínio. A fluência e o relaxamento de tensões da liga de alumínio da série 8000 foram melhorados, mas não houve melhorias em outros aspectos. Portanto, o problema de ligação continuará sendo um grande problema que afeta a qualidade da liga de alumínio. A liga de alumínio também é um tipo de alumínio e não um material novo. Se a lacuna entre as propriedades básicas do alumínio e do cobre não for resolvida, a liga de alumínio não poderá substituir o cobre.
7. A baixa resistência à fluência das ligas de alumínio nacionais devido ao controle de qualidade inconsistente (composição da liga)
Após o teste POWERTECH no Canadá, a composição da liga de alumínio nacional mostrou-se instável. A diferença no teor de Si nos cabos de liga de alumínio norte-americanos é inferior a 5%, enquanto a da liga de alumínio nacional é de 68%, sendo o Si um elemento importante que afeta as propriedades de fluência. Ou seja, a resistência à fluência dos cabos de liga de alumínio nacionais ainda não foi determinada por tecnologia madura.
8. A tecnologia de junção de cabos de liga de alumínio é complexa e pode facilmente deixar perigos ocultos.
As junções de cabos de liga de alumínio exigem três processos a mais do que as junções de cabos de cobre. A remoção eficaz da camada de óxido e o revestimento antioxidante são essenciais. No nível de construção nacional, os requisitos de qualidade são desiguais, deixando perigos ocultos. Além disso, devido à ausência de um sistema rigoroso de indenização por responsabilidade legal na China, as consequências finais dos danos, na prática, são basicamente assumidas pelos próprios usuários.
Além dos fatores acima, o cabo de liga de alumínio também não possui um padrão unificado de fluxo de corte, o terminal de conexão não é passado, a corrente capacitiva aumenta, a distância de instalação do cabo de liga de alumínio torna-se mais estreita ou insuficiente para suportar devido ao aumento da seção transversal, a dificuldade de construção é causada pelo aumento da seção transversal do cabo, a falta de espaço para a vala do cabo, o rápido aumento dos custos de manutenção e risco. Uma série de problemas profissionais, como o aumento do custo do ciclo de vida e a falta de padrões a serem seguidos pelos projetistas, como manuseio inadequado ou negligência intencional de qualquer um deles, são suficientes para causar aos usuários perdas e acidentes graves e irreparáveis.
Data de publicação: 20/04/2017