常用來作為金屬護套的材料有鉛、鋁和鋼。按其加工萬式不同,可以分熱壓金屬和焊接金屬套兩種,此外還有采用成型金屬管作為電纜金屬護套的,如鋼管電纜的護套等。用于護套的鉛、鋁、鋼等金屬的主要物理性能列于表2-2- 24。鉛是質(zhì)地柔軟、熔點較低的重金屬,由于鉛冶煉方便、容易加工成形、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點,因此最早在1830年英國人就采用冷拔鉛管來制作電纜的密封護套了。1879年瑞士人發(fā)明了直接在電纜絕緣芯上采用熔融鉛擠出成形的方法,鉛包電纜得到廣泛應用的發(fā)展。直到今天仍占重要地位。

根據(jù)國家標準,電纜用鉛材料應不低于五號鉛(Pb- 5),即含鉛量在99.9%以上。純鉛耐腐蝕性較好,但機械強度差且有很大的蠕變性和疲勞電裂性,在受到振動的地方,如沿橋梁,沿公路敷設時,甚至在遠距離運送電纜的過程中的振動都會引起龜裂現(xiàn)象。因此純鉛套幾乎不再使用。為了提高鉛護套的性能,從1882年第-次在鉛中加入3%的錫制成鉛合金作為電纜的護套起,將近一個世紀以來,電纜鉛合金護套無論從配方還是加工工藝.上都取得了較大進展，使鉛護套的性能有了較大提高。表2-2-25列出目前國內(nèi)外用作電纜鉛護套的鉛合金材料成分。

在我國，目前用作電纜護套的鉛合金主要是鉛銻銅合金,它是一種固熔體型的合金。由于在鉛中加入銻和微量的銅,使鉛的晶粒細化和再結(jié)晶溫度提高,因此,強度和耐振性能有所改善。試驗表明，在相同應力作用下，鉛銻銅合金的耐振動疲勞次數(shù)約比純鉛大2.7倍左右。1973年我國研制成功了鉛碲砷合金(相當于國外的碲合金),其耐振動疲勞壽命差不多比鉛銻合金提高了兩倍。鉛砷合金是一種彌散強化型合金,已在我國的超高壓自容式充油電纜中作為密封護套使用。但是,即使是鉛合金,作為電纜密封護套,其自身的強度仍嫌太低,特別是鉛的資源短缺,更難滿足現(xiàn)代電纜工業(yè)發(fā)展的需要。因此,盡管電纜護套已經(jīng)具有將近一個世紀的制造和使用經(jīng)驗,人們還是必須尋求新的金屬材料來代替它，目前就是以鋁代鉛。

鋁的比重還不到鉛的1/4, 但強度卻幾乎是鉛的5倍,在導電、導熱、屏蔽性能等方面都比鉛好，特別是鋁的資源十分豐富，因此用鋁制作電纜的密封護套,早就引起人們的注意。不過,由于鋁的熔點比鉛高,約為鉛的兩倍,因此,如果像壓鉛那樣,把鋁熔融擠出來制作護套是不可能的，因為這不僅可能燒壞絕緣層,而且由于熔融鋁的變形阻力大,且易與鐵反應而侵蝕擠出機內(nèi)部的零件,這個難題直到本世紀50年代才得到解決。人們用預熱鋁坯直接擠出以制造電纜鋁護套的壓鋁機研究成功,不僅使鋁包電纜的大量生產(chǎn)成為可能，而且使鋁護套-躍而為世界公認的電纜金屬護套的技術發(fā)展方向。根據(jù)我國標準規(guī)定,作為電纜鋁護套的鋁材應選用一號鋁(AI- 1)以上,即含鋁量就不小于99.5%。實際上為了滿足壓鋁機對鋁坯的高可塑性要求,通常采用的是更高純度的鋁，如特一號鋁(A1-00),其含鋁量在 99.7%以上(表2-2-4).

與鉛護套比較,鋁護套的性能比較全面。首先是它的蟎變性和疲勞龜裂性比鉛或鉛合金要小得多,機械強度要高得多,敷設在振動場所也不需要防震裝置;在落差較大或過載的情況下，鉛包電纜常會發(fā)生護套脹破、漏油等故障,鋁包電纜則可避免;在自容式充油充氣電纜等場合,鋁護套可以在承受1. 5MPa(15大氣壓)的內(nèi)壓力下正常運行,而鉛護套則非用黃銅帶等加固不可;在地下直接埋設的情況下，鋁護套無須像鉛護套那樣,要用鋼帶鎧裝,因而其外護層的結(jié)構(gòu)可大大簡化,材料也有較大的節(jié)省;鋁的電導率約比鉛高7倍,因此,不僅有良好的屏蔽性和防雷性,而且在有些場合,可以直接作為接地保護的第四芯;鋁護套所需厚度比鉛薄且比重小，因此鋁包電纜的重量一般只有鉛包電纜的30% ~ 70%,既方便運輸和施工,價格也比較便宜。鋁護套的缺點是沒有鉛護套那樣柔軟。不過,實踐表明,直徑在40mm以下的鋁包電纜,在施工敷設過程中,并沒有碰到什么實際的困難,而直徑在40mm以上的鋁包電纜,其柔軟性可通過軋紋來提高。其次是鋁比鉛活潑,鋁護套的耐蝕性一般認為比鉛低,但是,在大氣中,鋁護套的表面由于氧化而迅速形成一層附著性良好和致密的保護性氧化鋁膜,從而使它的耐蝕性有很大提高。實踐表明,裸鋁包電纜在架空敷設的條件下其耐蝕性可以與裸鉛包電纜相媲美。鋁護套的，腐蝕只是在氧化鋁膜受到破壞而又得不到恢復的情況下發(fā)生，例如在某些強酸(如鹽酸)和堿性介質(zhì)中,鋁的腐蝕破壞就比較迅速，而硝酸、重鉻酸鹽等強氧化劑對鋁則無腐蝕作用。同樣,鉛的耐蝕性也不是在所有環(huán)境中都高,例如稀硫酸和鹽酸對鉛幾乎不起腐蝕作用,而硝酸、醋酸、有機質(zhì)及強堿性介質(zhì)對鉛的腐蝕就很強烈。應當注意,如果把鋁護套與鉛護套連接起來，那么受腐蝕的是鋁而不是鉛，這是因為鋁-鉛接觸構(gòu)成的腐蝕電池中,鋁的電極電位相對為負而成為腐蝕電池的陽極。電纜的使用環(huán)境很復雜,為確保鋁包電纜的安全運行,在土壤、管道和水下敷設的場合，必須選用防水性能良好的高聚物外護層來保護它。最后一點，就是鋁護套采用封焊時,必須設法除去鋁護套表面的氧化鋁膜才能進行,致使鋁焊接工藝比較復雜。目前多采用低溫反應蠟焊工藝或無溶劑鋁焊料摩擦釬焊工藝。

除了鉛和鋁之外,也有采用帶材縱包熔焊的方法來制造電纜的密封護套,并用軋紋的方法降低其剛性,這就是所謂焊接皺紋金屬護套。焊接皺紋金屬護套的特點是選材不受限制,如鋁、銅、鋼,不銹鋼等金屬都可加工，這就不僅為設計各種不同使用要求的電纜護套層提供了可能性，而且由于采用帶材元厚度均一,不存在熱壓金屬套容易發(fā)生的偏心問題。特別值得注意的是,焊接金屬護套的制造設備比較簡單,因此,也是一個值得注意的發(fā)展方向。

皺紋鋼護套具有良好的耐壓縮、耐沖擊、耐振動等性能,可以用于地下及振動場合。由于鋼鐵不耐腐蝕,因此無論在什么樣的敷設方式下，皺紋鋼護套的外面均要采用防水性能好的外護層。由于它防腐蝕問題尚未徹底解決,目前采用還是比較少，尤其不宜用于直埋電纜。

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