銅和鋁典型性能比較
從上表中可以看出，就導(dǎo)電性和強(qiáng)度而言，高導(dǎo)電性銅優(yōu)于鋁。銅的唯一缺點(diǎn)是其密度，對(duì)于給定的電流和允許溫度，鋁導(dǎo)體會(huì)更輕，盡管橫截面將更大，在封閉開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，空間因素比重量更重要，因此鋁母線重量輕很少考慮。
即使在露天系統(tǒng)中，間隔支撐的母線的重量也必然是決定性因素。母線中產(chǎn)生的非電磁應(yīng)力通常比其重量產(chǎn)生的應(yīng)力更為嚴(yán)重。電流輸送設(shè)備，特別是重型設(shè)備，允許使用大尺寸導(dǎo)體，空間考慮可能很重要。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在比鋁允許的更高的工作溫度下使用銅，允許使用比在較低溫度下所需的更小、更輕的銅截面。銅吸收高負(fù)荷條件下產(chǎn)生的電磁和熱應(yīng)力的能力也為安全性提供了相當(dāng)大的因素。
在評(píng)估材料時(shí)，必須考慮其他因素，例如相對(duì)柔軟的鋁的經(jīng)常支撐成本，以及較大表面積的絕緣成本。
從已公布的蠕變數(shù)據(jù)可以看出，高導(dǎo)電性鋁在環(huán)境溫度下，如果受到嚴(yán)重應(yīng)力，則表現(xiàn)出顯著的蠕變。在相同的應(yīng)力下，只有在150℃的溫度下，高導(dǎo)電率銅的蠕變率相似，這比母線的通常額定溫度高。
鋁合金母線，低碳環(huán)保，但需要解決的問(wèn)題很多，如果允許更高的應(yīng)力或溫度，則可以成功地使用含少量（約0.1%）銀的銅。隨著銀含量的增加，銅-銀合金的抗蠕變和抗軟化性增加。在使用高導(dǎo)電鋁和銅的條件下，無(wú)論是退火（或焊接）還是半硬，銅的疲勞強(qiáng)度大約是鋁的兩倍。這為機(jī)械或熱循環(huán)引發(fā)的失效提供了充足的強(qiáng)度儲(chǔ)備。
與鋁相比，銅的硬度更高，在安裝和使用過(guò)程中都能更好地抵抗機(jī)械損傷。在長(zhǎng)期施加高接觸壓力的情況下，由于冷金屬流動(dòng)，也不太可能在夾緊接頭中出現(xiàn)問(wèn)題。與相同尺寸的鋁導(dǎo)體相比，其更高的彈性模量賦予其更大的梁剛度。在使用條件下遇到的溫度變化要求設(shè)計(jì)中允許一定的靈活性。較低的銅線性膨脹系數(shù)降低了所需的柔性程度。
因?yàn)殂~比鋁更不容易形成高電阻表面氧化膜。高質(zhì)量的機(jī)械接頭更容易制造銅內(nèi)導(dǎo)體。焊接接頭也很容易制造。開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)和類似零件幾乎總是由銅或銅合金制成。因此，這些部件所連接的母線使用銅可避免不同金屬之間的接觸以及與之相關(guān)的固有連接和腐蝕問(wèn)題。
銅的較高熔點(diǎn)和導(dǎo)熱性降低了因使用中的熱點(diǎn)或意外閃絡(luò)而造成損壞的可能性。如果發(fā)生電弧，銅母線比鋁母線更不可能支撐電弧。銅可以在較小的間距自熄電弧，并且這種自熄電流高于母線電流。這是因?yàn)檎舭l(fā)銅所需的熱量比蒸發(fā)鋁大得多。
銅在氧化過(guò)程中釋放的熱量比鋁少得多，因此，在電弧意外對(duì)準(zhǔn)的情況下，維持燃燒的可能性要小得多。在這種情況下，鋁氧化釋放的大量熱量足以蒸發(fā)比最初氧化的金屬更多的金屬。
蒸發(fā)的鋁本身可以快速氧化，從而維持反應(yīng)。以這種方式產(chǎn)生的多余熱量加熱附近的材料，包括母線本身、空氣和任何支撐裝置。隨著母線和空氣溫度的升高，蒸發(fā)和氧化速率增加，從而加速整個(gè)過(guò)程。隨著空氣溫度的增加，空氣膨脹并推動(dòng)熱氧化物顆粒。匯流條可能會(huì)達(dá)到其熔點(diǎn)，從而進(jìn)一步增加氧化速率，并為推進(jìn)提供熱液體。
而其他材料（如木板）可能會(huì)升高至其點(diǎn)燃溫度。銅母線的使用使這些危險(xiǎn)變得更加明顯。最后，銅是一種經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)體材料。它以最低的維護(hù)成本提供長(zhǎng)期可靠的服務(wù)。并且當(dāng)最終更換設(shè)備時(shí)，銅將具有較高的回收價(jià)值。由于銅的許多優(yōu)點(diǎn)，盡管試圖替代，但銅仍在世界范圍內(nèi)被用作電導(dǎo)體材料。
