Raytron Technical Review RESEARCH ARTICLE WP-06-09

铝包钢：强度重量优化

Aluminum Clad Steel: Strength-to-Weight Optimization

RAYTRON技术团队¹ *

¹RAYTRON集团技术研究中心, 中国

^*通讯作者

收稿: 2025年12月接受: 2026年2月发布: 2026年3月

DOI: 10.1234/raytron.2026.WP-01-19

摘要

铝包钢（ACS）结合了钢的高强度与铝的耐腐蚀性和导电性。本白皮书研究ACS的性能、制造和应用，重点关注架空输电线、OPGW和基础设施应用中的强度重量优化。

核心发现

卓越的强度重量比 ACS抗拉强度达1100-1600 MPa，密度仅6.5-7.5 g/cm³，提供优异的强度重量比，是架空输电线的理想芯材选择。
优异的耐腐蚀性能铝包覆层为钢芯提供完整的腐蚀保护，在工业、海洋等恶劣环境中具有长期稳定性，无需额外防腐措施。
ACSR核心应用 ACS作为ACSR（钢芯铝绞线）的加强芯，提供机械强度支撑，与外层铝导体协同工作，实现大跨度输电线路的经济设计。
OPGW关键材料 ACS是OPGW（光纤复合架空地线）的基础材料，同时提供机械强度、雷电防护和光纤保护功能，实现电力通信一体化。

关键词

ACS;铝包钢;ACSR;OPGW;架空导体;强度重量比

1. 引言

铝包钢线主要用作ACSR的芯材和OPGW电缆的基础。

2. 材料性能

3. 制造工艺

4. ACSR应用

创建ACSR结构示意图

MEDIA TODO

Figure Fig. 1 ACSR结构示意图

5. OPGW应用

创建OPGW结构图

MEDIA TODO

Figure Fig. 2 OPGW结构图

6. 其他应用

7. 结论

ACS在架空输电和通信基础设施中提供优异的强度重量性能。

常见问题

ACS与镀锌钢线相比有什么优势？

ACS的铝包覆层提供更好的耐腐蚀性和导电性。相比镀锌层，铝包覆层更厚、更均匀、更耐久，且具有更好的导电性（20-30% IACS vs 镀锌钢的约10%），适合需要导电性的应用如OPGW和接地。

ACS在ACSR中的作用是什么？

在ACSR中，ACS线作为芯材提供机械强度，支撑整个导体的结构。外层铝线提供主要导电通道。这种组合实现了高强度（来自钢芯）和高导电性（来自铝线）的平衡，是架空输电线的主流设计。

ACS适合哪些应用场景？

ACS主要用于：ACSR导体的加强芯、OPGW光缆的结构单元、地线系统、大跨度架空线路。任何需要高强度、耐腐蚀和一定导电性的架空应用都可考虑ACS。

ACS的导电率如何？

ACS的导电率为20-30% IACS，主要来自铝包覆层的贡献。虽然低于纯铝（61% IACS）和CCA（62-68% IACS），但对于ACSR芯材和OPGW应用已足够，且远高于裸钢线（约2% IACS）。

图表

创建ACSR结构示意图

Fig. 1 ACSR结构示意图

创建OPGW结构图

Fig. 2 OPGW结构图

表格

Table 1 物理性能

性能	ACS
密度 (g/cm³)	6.5-7.5
导电率 (% IACS)	20-30
热膨胀 (×10⁻⁶/°C)	13-15

Table 2 机械性能

性能	典型等级
抗拉强度 (MPa)	1100-1600
屈服强度 (MPa)	900-1300
延伸率 (%)	1-3

Table 3 ACSR配置

代号	ACS丝	Al丝	应用
Raven	1	6	轻载
Penguin	7	18	标准
Cardinal	7	30	重载

参考文献

ASTM International ASTM B415: Aluminum-Clad Steel Wire ASTM (2020)

权威参考链接

ASTM International IEC (International Electrotechnical Commission) ISO (International Organization for Standardization) SAE International IEEE