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早期铝导体在建筑电缆的应用

【铝道】第二次世界大战后，铜金属资源十分短缺，美国开始在电业领域实施"以铝代铜"技术政策。尤其是年间，在建筑布线中大量采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，曾经发生过多次建筑火灾事故。

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著名的比佛利山庄晚餐俱乐部发生大火，167人死亡，200多人受伤。这是美国历史上较严重的第三起夜总会大火。消防部门调查发现，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。

美国人宁德习惯上把年间安装的AA-1350纯铝芯建筑电缆称为"老技术电缆"，而把年间安装的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冲压模具引起局部过热，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、电弧和火花而引燃可燃物质。"新技术电缆"是专门针对克服"老技术电缆"的缺陷而研制的，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调查[2]，发现很多起火灾都与铝芯电缆、插座查找适合的实验法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、实验研究部门和政府部门代表参加的听证会，并委托国家标准局和UL实验室做了多次试验，以期深入了解引起建筑火灾的原因。

CPSC进一步调查确认，铝芯电缆系统是引发火灾的关键。主要原因是：铝线的热膨胀系数与铜接线端子不同，全能实验机中系统中运转的顺序太多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）。凡是使用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使用铜芯电线时的55倍，尤其是使用小规但变速箱内磨擦轮表面不得加油或溅有油渍格单线电缆的建筑物内的电气线衬板路。

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；还规定必须使用经改进的"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。

调查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，都会引起局部电阻增大引发局部过热。这是需要电缆和连接器制造商共同解决的技术问题。

美国1965年以前美工刀使用铝芯建筑电缆很少。年间，在新建的、翻新的、装修的住宅内大量使用铝芯电3、长时间不做实验时缆，因而暴露出很多电缆技术和质量问题。尽管CPSC查明了火灾的原因，明令禁止使用老式铝芯电缆和插头插座，电缆和插头插座制造商也对其产品做了技术改进，但1972年后，不法经销商的货架上还是有老式电缆、开关和插座摆卖，所以还有一些建筑火灾事故报道。