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文档简介

铝芯电缆和铜芯电缆的对比和选用原则2013年11月15日一、导体选择原则用作电线电缆的导电材料,通常有铜和铝两种。铜材的导电率高,20时的电阻率为1.7210-6cm,铝线芯20时的电阻率2.8210-6cm约为铜的1.68倍;载流量相同时,铝线芯截面约为铜的1.5倍。采用铜线芯损耗比较低,铜材的机械性能优于铝材,延展性好,便于加工和安装。抗疲劳强度约为铝材的1.7倍。但铝材比重小,在电阻值相同时,铝线芯的质量仅为铜的一半,铝线缆明显较轻。固定敷设用的布电线一般采用铜线芯。(1)导体材料应根据负荷性质、环境条件、市场货源等实际情况选择铜芯或铝芯。(2)下列场合不应采用铝芯线缆:1)需要确保长期运行中连接可靠的回路,如重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机的励磁回路等;2)移动设备的线路及振动场所的线路;3)对铝有腐蚀的环境;4)高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾危险环境;5)应急系统及消防设施的线路;6)工业及市政工程、户外工程的布电线(分支配电线)。(3)下列场合不宜采用铝芯线缆:1)非熟练人员容易接触的线路,如公共建筑与居住建筑。2)线芯截面6mm2及以下的电缆。(4)下列场合应采用铝导体:1)对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻的环境;2)氨压缩机房。(5)下列场合宜采用铝导体:1)架空输电线路;2)较大截电的中频线路。 近些年来铝芯电缆成本明显低于铜芯电缆,铜芯电缆成本是铝芯电缆的3-5倍左右。但是铝芯电缆的使用寿命比铜芯电缆短,且铝芯电缆带来的线路损耗大于铜线电缆,电损产生的成本每年也不少,再则由于所有的开关都是铜芯进出线端子,采用铝芯电缆就得在制作电缆头时使用铜铝过渡型的,电缆头发生故障的机率增大。另外,由于同等载流量的条件下,铝芯电缆的截面是铜芯电缆的1.5倍,相应的线路保护成本和土建成本也会增加。所以作为永久性配电,在资金条件尚可的情况下,综合运行安全,我们建议使用铜芯电缆。一、铜芯电缆比铝芯电缆的优势:1.电阻率低:铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1.68倍。2.延展性好:铜合金的延展率为20-40%,电工用铜的延展率在30%以上,而铝合金仅为18%。3.强度高:常温下的允许应力,铜比铝分别高出7-28%。特别是高温下的应力,两者相差更是甚远。4.抗疲劳:铝材反复折弯易断裂,铜则不易。弹性指标方面,铜也比铝高约1.7-1.8倍。5.稳定性好,耐腐蚀:铜芯抗氧化,耐腐蚀,而铝芯容易受氧化和腐蚀。6.载流量大:由于电阻率低,同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量(能够通过的最大电流)高30%左右7.电压损失低:由于铜芯电缆的电阻率低,在同截面流过相同电流的情况下。铜芯电缆的电压降小。因此,同样的输电距离,能保证较高的电压质量;或者说,在允许的电压降条件下,铜芯电缆输电能达到较远的距离,即供电覆盖面积大,有利于临时用电供电网络的规划,减少供电点的设置数量。8.发热温度低:在同样的电流下,同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多,使得运行更安全。9.能耗低:由于铜的电阻率低,相比铝电缆而言,铜电缆的电能损耗低,这是显而易见的。这有利于提高发电利用率和保护环境。10.抗氧化,耐腐蚀:铜芯电缆的连接头性能稳定,不会由于氧化而发生事故。铝芯电缆的接头不稳定时常会由于氧化使接触电阻增大,发热而发生事故。因此,事故率比铜芯电缆大得多。11.施工方便:铜芯柔性好,允许的弯度半径小,所以拐弯方便,穿管容易;铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂,所以接线方便;于铜芯的机械强度高,能承受较大的机械拉力,给施工敷设带来很大便利,也为机械化施工创造了条件。二、铝芯电缆比铜芯电缆的优势1.价格便宜:铜杆是铝杆价格的3.5倍、铜的比重又是铝的3.3倍,所以铝芯电缆比铜芯电缆便宜多的多,适合于低资工程或临时用电。2.电缆很轻:铝芯电缆的重量是铜芯电缆的40%,施工运输都成本低。3.抗氧化,耐腐蚀:铝在空气中与氧反应很快生成一种氧化膜,能防止进一步氧化,所以铝导线是高电压、大截面、大跨度架空输电的必选材料。三、相关规范民用电气设计规范(7.4.1):1,电缆、电线可选用铜芯或铝芯,民用建筑宜采用铜芯电缆或电线;下列场所应选用铜芯电缆或电线:1)易燃、易爆场所;2)重要的公共建筑和居住建筑;3)特别潮湿场所和对铝有腐蚀的场所;4)人员聚集较多的场所;5)重要的资料室、计算机房、重要的库房;6)移动设备或有剧烈振动的场所;7)有特殊规定的其它场所。电力工程电缆设计规范3.1.1控制电缆应选用铜导体。3.1.2用于下列情况的电力电缆应选用铜导体:1,电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需要保持连接具有高可靠性的回路;2,振动剧烈、有爆炸危险或对侣有腐蚀等严酷的工作环境;3,耐火电缆;4,紧靠高温设备布置;5,安全性要求高的公共设施;6,工作电流较大,需增多电缆根数时。3.1.3除限于产品仅有铜导体和第3.1.1、3.1.2条确定的应选用铜导体外,电缆导体材质可选用铜或铝导体。四、铝芯电缆比铜芯电缆的区别:、铝线与铜线基本有以下区别:1.铜线和铝线的截流量不同。2.铝线相对较便宜。3.铝线质量更轻。4.铝线的机械强度较差。5.铝线在接驳线端极容易氧化,接驳线端氧化后会出现温度升高、接触不良,是引起故障(断电或断线)的多发点。6.铜线内阻小。铝线比铜线的内阻大,但是比铜线散热快。主要是载流能力不同和机械强度不同。铜电阻率0.017,铝0.029.所以铝的载流能力是铜的80%左右。机械强度铜也好很多、铜芯电缆与铝电缆的优缺点比较:1.铜芯电缆电阻率低:铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1.68倍。2.铜芯电缆延展性好:3.铜芯电缆强度高:常温下的允许应力,铜可达到20,铝为15.6kgt/mm2。4.铜芯电缆抗疲劳:铝材反复折弯易断裂,铜则不易。5.铜芯电缆稳定性好,耐腐蚀:铜芯抗氧化,耐腐蚀,而铝芯容易受氧化和腐蚀。、铜芯电缆的优势:1.铜芯电缆载流量大:由于电阻率低,同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量(能够通过的最大电流)高30%左右2.铜芯电缆电压损失低:由于铜芯电缆的电阻率低,在同截面流过相同电流的情况下。铜芯电缆的电压降小。因此,同样的输电距离,能保证较高的电压质量;或者说,在允许的电压降条件下,铜芯电缆输电能达到较远的距离,即供电覆盖面积大,有利于网络的规划,减少供电点的设置数量。3.铜芯电缆发热温度低:在同样的电流下,同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多,使得运行更安全。4.铜芯电缆能耗低:由于铜的电阻率低,相比铝电缆而言,铜电缆的电能损耗低,5.铜芯电缆抗氧化,耐腐蚀:铜芯电缆的连接头性能稳定,不会由于氧化而发生事故。铝芯电缆的接头不稳定时常会由于氧化使接触电阻增大,发热而发生事故。因此,事故率比铜芯电缆大得多。6.铜芯电缆施工方便:由于铜芯柔性好,允许的弯度半径小,所以拐弯方便,穿管容易;由于铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂,所以接线方便;又由于铜芯的机械强度高,能承受较大的机械拉力,同一规格铝芯导线载流量约为铜芯的0.7倍,选用铝芯导线可比铜芯导线大一个规格,交联聚乙烯绝缘可选用小一档规格,耐火电线电缆则应选较大规格。五、载流量计算25m2的铜电缆架空敷设允许载流120A容量67KW,直埋是110A,61KW。35m2的铜电缆是允许载流147A82KW和允许载流130A75KW,35m2的铝线打个七折,就是允许载流103A57KW,;允许载流91A,53KW。不如25m2的铜电缆(容量是以三相380V、Cos0.85为基准,若单相220V、Cos0.85,容量则应1/3);铜导线相比铝导线热稳定性要好,额定电流也要大一个等级,也就是说10平方的铜导线和16平方的铝导线相当。抗腐蚀性,抗拉强度,抗氧化也比铝导线好。电气装置安装工程母线装置施工及验收规范中明确规定:母线与母线、母线与分支线、母线与电气接线端子搭接时,其搭接面的处理应符合下列要求:(1)铜与铜:在室外,高温且潮湿或对母线有腐蚀气体的室内,必须搪锡;在干燥的室内可以直接连接。(2)铝与铝:直接连接。(3)铜与铝:在干燥的室内,铜导体应搪锡。室外或空气相对湿度接近100%的室内,应采用铜铝过渡板,铜端应搪锡。与此相应,铜电缆与铝电缆连接时可采用铜铝连接管,铜电缆和铝导线连接时可采用铜铝端子,铜端应搪锡等等。在选用电线电缆时,一般要注意电线电缆型号、规格(导体截面)的选择电线电缆型号的选择选用电线电缆时,要考虑用途,敷设条件及安全性;例如,根据用途的不同,可选用电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等;根据敷设条件的不同,可选用一般塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、防腐电缆等;根据安全性要求,可选用不延燃电缆、阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火电缆等。电线电缆规格的选择确定电线电缆的使用规格(导体截面)时,一般应考虑发热,电压

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