铜包钢学术资讯 - 科技工作者之家

铜包钢是指铜包着钢丝，也就是钢丝外围包裹铜层的复合线材，它利用低压高频信号的趋肤效应，在高频区沿表面行走，所以只要铜层厚度达到一定范围，某个频率段的信号就能被确保传递。铜起到传导弱电信号的作用，钢丝则起到支撑作用。

简介铜包钢是指铜包着钢丝，也就是钢丝外围包裹铜层的复合线材，它利用低压高频信号的趋肤效应，在高频区沿表面行走，所以只要铜层厚度达到一定范围，某个频率段的信号就能被确保传递。铜起到传导弱电信号的作用，钢丝则起到支撑作用1。

制作方法依据铜包裹到钢丝的不同方法，主要分为电镀、包覆、热铸/浸以及电铸。

市场上的铜包钢基本采用的是电镀工艺，即用电解电池工作原理的电镀工艺将块状铜板“溶解”然后经电流引导到覆盖在钢丝上。包覆是将铜带包裹钢丝，在包裹的接口处用氩弧焊焊接；热铸/浸是将铜加热熔化为液体，钢丝穿过后带出铜液然后冷却凝固；电铸是电镀的特殊应用，在阴模内实现铜的还原聚集，此类工艺尚不多见。

根据资料分析，铜包钢起源于美国公司COPPERWELD（科普威），网上也能GOOGLE到COPPERPLUS，COPPERHEAD等类似的美国公司有铜包钢产品，但COPPERWELD移师中国，以及从一些高端用户口中得知，美国的COPPERWELD已生存艰难，卖给FUSHI倒也是个好事情。老牌企业韩国ILJIN把铜包钢项目卖给了老客户SAMATRON，开始专心做光缆方面的产品，而ILKWANG还在高抗拉的艰难中前行。巴西的COPPERSTEEL实在不能满足当地的需要，随着世界发达国家的污染工业向中国这个生产工厂的转移，在浙江德清、江苏张家港两地萌发了大批的铜包钢生产厂家。连同包覆工艺在内，在我国，铜包钢的生产基地集中在长三角地区。

根据资料显示，湘潭电缆厂是我国机械部系统当时唯一生产铜包钢导线工厂，生产能力500吨。哈尔滨电缆厂1992 年初利用热浸涂法生产无氧铜杆的工艺装备开发铜包钢线产品初步获得成功，拟今后开发生产铜包钢电车线。原电子部主要有三个无线电材料工厂采用电镀法工艺生产镀锡铜包钢线。汕头电线厂“七五”期间引进西德镀法生产工艺和主要装备，镀锡铜包钢线年生产能力300 吨；中原无线电材料厂“七五”期间引进美国电镀法生产工艺和装备，镀锡铜包钢线年生产能力为100 吨，马鞍山无线电材料厂引进国外关键设备，采用电镀法生产，镀锡铜包钢线年生产能力为150吨。从专利网上的信息来看，江阴金属制品研究所早在1994年就研发铜包钢的生产工艺，这与法尔胜的项目多少有关系，张家港友谊和满城宝山集团成立于1995年，而浙江百川是1997年成立，韶洋成立于1998年，张家港金鑫和浙北通讯成立于1999年，这些都是领头的企业。

从采用的工艺来看，这些企业都有差别，但都是在模仿中寻求提高。在粗拉方面，老企业都采用老的工艺手段，没有在线清洗的高效率粗拉设备，在电镀方面很多是采用传统工艺，即氰化预镀及硫酸铜/硫酸主镀，也有公司使用硫酸镍/硫酸预镀如常州金利，主镀也有公司使用氟硼酸铜/氟硼酸工艺如张家港友谊，百川尝试开发了无氰碱性预镀工艺以摆脱氰化污染及政策控制的问题。包覆方面，大连傅氏与科普威早已经结缘，大连通发是老牌包覆工艺推动者，在常州也出现了恒通，英特，明豪等企业采用包覆法制造铜包钢，但大部分已转为铜包铝，铜包铝镁合金线的生产1。

主要分类一、按照应用的目的不同，铜包钢主要可以分类为：

1.通讯电缆的中心导体；

2.通讯电缆的屏蔽编织线；

3.电子元器件的引脚线；

4.绞线状的接地线及电气化铁路线路；

5.其他装饰或防腐蚀用途的线。

二、按照直径的不同，可以大致将铜包钢分为：

粗线（1.6以上），大线（0.6-1.6），中线（0.2-0.6），微线（0.2以下）；

三、按照强度的不同，同时参照延伸情况，铜包钢分为：

软态A，半硬态M，硬态HS，超硬态EHS

四、按照功能不同，又将铜包钢分为：

1.深拉母线，成品线，绞线胚线

2.在铜包钢的基础上，仍可以进行不同类别的深加工，包括镀锡，镀银，上漆，以及束丝，成缆，制钉，或者光亮退火编织等1。

铜包钢产品铜包钢绞线铜包钢绞线广泛应用于高频同轴电缆、钢络通信、电气化铁路、地铁轻轨、铁路、机场、网络通讯等场所的防雷接地、防静电接地、保护接地、电力和石化系统的接地线等。相比铜绞线具有密度小、强度高、造价低等优点，是传统纯铜绞线的更新换代产品。

如，军用被覆线导体；电力工业接地棒；电力电缆的编织屏蔽线；各种电子元器件的接插件；特种电缆的加强导电线芯；电力传输和电话线路的架空线；平行双芯电话用户通信线的导体；电气化铁路、轨道交通线路承力索及滑触线；有线电视用户线和进户线同轴电缆内导体材料；计算机局域网、接入网电缆、野外用电缆内导体材。

常用规格和型号铜包钢绞线的鉴别，要鉴别铜包钢绞线,要先了解它的内部结构由于外面包覆铜层,仅凭肉眼很难来鉴别质量,但可以用专用检测设备来检测导电率，和铜层厚度1。

铜包钢绞线的连接首先要按设计图纸安装好铜包钢接地极，铜包钢接地极之间距离要按要严格按照要求摆设，打入地下的铜包钢接地极尾部要一般高，不能相差太多，然后沿铜包钢接地极铺设铜包钢绞线，一切准备工作完成后就开始为铜包钢接地极与铜包钢绞线连接做链接了。接下来就是为连接做下一步准备，首先准备好放热熔焊接模具，焊粉，点火枪，清洁刷，等一切用具，准备好后开始清洁铜包钢绞线与铜包钢接地极上的污染物。连接采用采用高温放热熔焊接，焊粉采用泊头市金昊防雷器材有限公司生产的高纯度放热焊粉，高纯度放热焊粉无残留物，不会出现腐蚀性现象。表面铜层较厚（平均厚度大于0.3mm）耐腐性强，使用寿命长（大于30年），免维护。

铜包钢绞线的检测为了防止铜包钢绞线雷击产生过电压，电源继续推动一个较大的电流灌入短路点，形成高热而起火。这种事故通常可以通过一个与压敏电阻串联的热熔接点来避免。热熔接点应与电阻体有良好的热耦合，当最大冲击电流流过时不会断开，但当温度超过电阻体上限工作温度时即断开。研究结果表明，若压敏电阻存在着制造缺陷，易发生早期失效，强度不大的电冲击的多次作用，也会加速老化过程，使老化失效提早出现。

铜包钢绞线和硒光电池一样，雪崩二极管处理电涌的能力十分有限。各种设备的绝缘水平应能满足电压对该设备的绝缘要求，在设备定货和出厂试验时应严格把关，当电涌很大时，按照规程要求确保设备绝缘耐压水平，建筑物本身的防雷性能直接影响到内部的电气设备的防雷，因此首先必须重视建筑物本体的防雷。以防雷害击穿。建筑物本身的防雷装置是建筑物内电气设备及系统防雷的第一道屏障，只有压敏电阻才真正起到作用。

铜包钢绞线的安装高度铜包钢绞线没有经过适当的线路衰减，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷。所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的。避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险。

铜包钢绞线的防护等级又不匹配，一定要超过屋子的最高点，一般的布置方式是在房顶周围用钢筋围一圈，比如只用一个20kV做为线路防雷防护，四角各立一个1到2米的钢筋，在没有人出入的一侧用钢筋接到地面，在接地位置焊块一平米左右的铁板。而雷电波侵入超过60kV，这样的结果就是防雷器被击坏，埋入地下。这样肯定安全。避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，无法起到防护作用的防雷措施起不到什么实际的作用。保证了它的安全。

铜包钢接地棒铜包钢接地棒是选用柔软度比较好，含碳量在0.10%－0.30%优质低碳钢，采用特殊工艺将高导电的电解铜均匀的覆盖到圆钢表面，厚度在0.25－0.5mm，该工艺可以有效的减缓接地棒在地下氧化的速度，此接地棒可分为单根的和组合的两种，单根的可以一头尖一头平，可以一头尖一头轧辊上螺纹，组合的两头需要轧辊上螺纹，螺纹是采用轧辊螺纹槽加工螺纹，保持了钢与铜之间紧密连接，确保高强度，具备优良的电气接地性能。

该产品已广泛应用在电力、石油化工、交通、民用建筑、大型机械装备的接地系统，具有使用寿命长、经济、导电性能优良等特点。

铜包钢接地棒的结构1、主棒：接地棒选用优质冷拉元钢，用专用设备外铸紫铜（厚度为0.3~0.5MM，含铜量99.9%），以保证其具有优良的导电性能和机械强度,该产品具有优良的防腐蚀性能。

2、连接管：棒与棒之间可以采用铜制连接管连接，具有最佳的防腐效果。棒与棒之间接触紧密，在将接地棒打入地下或采用驱动钻钻入地下时驱动力直接作用于接地棒。分为螺纹连接和非螺纹连接。

3、驱动头：由高强度合金钢制成，可以保证驱动力顺利打入地下。

4、合金尖端：保证在复杂地质条件下打入地下。

铜包钢接地棒的应用铜包钢接地材料适用于一般环境和潮湿、盐碱、酸性土壤及产生化学腐蚀介质的特殊环境,广泛用于发电厂、变电站、输电线路杆塔、通讯基站、机场、铁路、地铁站、各种高层建筑、微波中继站、网络机房、石油化工厂、储油库等场所防雷接地、防静电接地、保护接地、工作接地等。

特点及技术优势1、制造工艺独特：采用国内首创的电铸生产工艺，实现铜与钢之间的分子结合。可像拉拔单一金属一样任意拉拔，不出现脱节、翘皮、开裂现象。

2、防腐特性优越：复合介面采用分子结合，无残留物，结合面不会出现腐蚀现象;耐腐蚀性强，使用寿命长(大于30年)，减轻检修劳动强度。

3、电气性能更佳：表层紫铜材料优良的导电特性，使其自身电阻值远低于常规材料。

4、广泛实用性：该产品适用于不同土壤湿度、温度、PH值及电阻率变化条件下的接地建造。

5、连接安全可靠：使用专用连接管或采用热熔焊接，接头牢固、稳定性好。

6、安装方便快捷：配件齐全、安装便捷，可有效地提高施工速度。