铜金属资源十分缺少,美国开始在电业范畴实施"以铝代铜"技术政策。尤其是1965-1971年间,在建筑布线网中大量选用普通纯铝芯电线电缆。大约有200万户居民住宅和车库安装了铝芯电线电缆。但由于当时所用的铝芯电线与铜制端接部件在电气-物理性能上不匹配,曾经发生过屡次建筑火灾事故。
1974年4月,纽约发生了一起住宅火灾,2人死亡。1977年5月28日深夜,美国肯塔基州索斯盖特Z.M的比佛利山庄晚餐俱乐部发生大火,167人死亡,200多人受伤。这是美国历史上z.ui严重的第三起夜总会大火。消防部门查询发现,这些火灾是由于铝芯电源线的插接不良引起的,并发现多起建筑火灾都是起因于铝芯电缆供电系统。
美国人习惯上把1965-1971年间安装的AA-1350纯铝芯建筑电缆称为"老技术电缆",而把1972-1975年间安装的AA-8000系列铝合金芯电缆称为"新技术电缆"。"老技术"铝线的缺点是:蠕变率比铜线大,冷流性和脆性比铜线严重,热膨胀系数比铜线大,耐腐蚀性差,表面氧化膜使接触电阻增大而引起部分过热,机械强度和柔软性都比铜线差,因而发生电气连接点松弛,发生过热、电弧和火花而点燃可燃物质。"新技术电缆"是专门针对克服"老技术电缆"的缺点而研制的,比1972年以前的电缆有很大改善,但热膨胀系数和氧化问题尚未完全消除。
据美国消费者产品安全委员会(CPSC)1974年3、4月间对多个州市做的火灾查询[2],发现很多起火灾都与铝芯电缆、插座或开关接线端子过热有关。CPSC还专门为此举行了由电缆用户、行业界、实验研讨部门和政府部门代表参与的听证会,并委托国家标准局和UL实验室做了屡次实验,以期深入了解引起建筑火灾的原因。
CPSC进一步查询确认,铝芯电缆系统是引发火灾的关键。首要原因是:铝线的热膨胀系数与铜接线端子不同,导致铝线与插座或开关之间发生松弛、微观损坏、起弧,使接触电阻增大发生过热而引发火灾(图4,5,6)。凡是运用1972年以前制造的铝芯电缆的建筑物,电源插头、插座处发生火灾的几率为运用铜芯电线时的55倍,尤其是运用小规格单线电缆的建筑物内的电气线路。
于是,CPSC发出通知,对建筑物内的铝芯电缆线路进行全面安全排查,并规定:从1972年起,只能由经专门培训、有资格的电工检查和维修住宅内的铝芯电缆线路;还规定须运用经改进的"新技术电缆"和为安装"新技术电缆"专门研制的CO/ALR插座。这些重要发现和规定,为铝芯建筑电缆的技术进步和应用发挥了重要推动作用。
铝线不正确地接在铜插座上而被焚毁
铝芯电缆接在铜芯电缆连接器上发生过热使铝芯电缆焚毁、螺丝发黑
铝电线在插头内被焚毁
查询也发现了建筑电气线路连接处的腐蚀和连接方式问题。连接处的铝导体表面氧化膜清除不干净、连接器材不合适、连接方式不当等,都会引起部分电阻增大引发部分过热。这是需要电缆和连接器制造商共同解决的技术问题。
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