铝合金电缆在电力工程中的应用

铝合金电缆在电力工程中的应用铝合金电缆在电力工程中的应用 铝合金电缆的应用现状铝合金电缆的应用现状 电力最为关系国家安全的重要产业 对电网运行及用户的 管理均以 安全第一 为目的 因而对于电网设备要求也极为严 格 对铝电缆的使用十分谨慎 导致了我国电缆工业中铝导体 用量占比很低 铝合金电缆作为一种新型的电缆 虽然历史不长 但因其 优越的性能和相对较低的价格 近年来迅速发展 成为电缆行 业中一股新生的力量 引起越来越多的关注 从 19 世纪 70 年 代开始在北美得到了广发的推广和使用 2007 年进入中国后在 北京 天津 浙江 辽宁 广东 四川等地逐步打开市场 目 前主要用于房地产项目 商业项目和电力用户工程 仍难以进 入电网工程的采购名录中 市场份额仍然偏低 铝合金电缆与铜电缆的性能比较铝合金电缆与铜电缆的性能比较 1 铝合金电缆的主要参数 铝合金导体以金属铝为主要成分 通过添加铜 锰 镁 钛 锌 铬 铁和硅等元素 经过先进的合成和退火等工艺 弥补了纯铝电缆的不足 改善了纯铝电缆的物理性能和工艺性 能 提高了电缆的抗腐蚀性能和抗蠕变能力 保证电缆即使在 长时间过载和过热时的连续稳定性 电阻率 铝合金导体的电阻率与铝相当 约为通的 1 68 倍 由于铜 芯电缆的电阻率低 在相同截面情况下 铜芯电缆的电压降较 小 但在一般的工程应用中 铝合金电缆为了达到相同的载流 量 放大截面后 电压降相当 重量 铜的密度约为 8 9g cm3 铝合金的密度与铝相当 约为 2 7 g cm3 即在单位面积下 铜的重量约为铝合金的 3 3 倍 导电能力 如果按铜的导电率是 100 计算 铝合金的单位体积电阻率 与铝相当 约为 61 2 由于导体的导电能力与截面积成正比 则 8 9 2 7 0 612 1 2 即 2kg 铜的导电能力与 1kg 铝合 金相当 另外 考虑密度后 合金电缆的截面积是铜电缆的约 1 5 倍时 其电气性能相同 短路热稳定能力 根据 电力工程电缆设计规范 gb50217 2007 按照短路 热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的公式如下 经计算 可得铜电缆热稳定系数 c 铜 13700 铝合金电缆 热稳定系数 c 铝合金 9000 在通过相同的短路电流 并且短路 持续时间相等的情况下 设 s 铜 s 基准 则 s 铝 1 52s 基准 即在相同条件下 铝合金电缆的截面必须为铜电缆截面的 1 52 倍以上 综上 铝合金电缆选型时 截面积应考虑放大 当放大约 为 1 5 倍时 主要参数基本与铜电缆相当 铝合金电缆的优点 1 铝资源丰富 2 改善的机械性能 铝合金导体在抗蠕变 压紧性 屈服强度 延展性及耐受 外力等性能上得到大幅度提高 在国外三十几年的使用中 安 全可靠 故障率极低 价格低 安装 运输成本低 工期短 防盗 铝合金电缆的缺点 1 载流量小 在铝中加入其它多种合金元素后 导电性能会下降 尽管 通过工艺控制 可以使导电率恢复到接近铝导体的水平 但仍 无法超越纯铝 体积较大 尽管通过一些工艺的严格控制 来提高紧压系数 以减小 铝合金电缆截面的增量 但铝合金电缆的外径基本仍是要大于 铜电缆的 1 2 倍 耐高温能力弱 铝的熔融温度为 660 而铜可达 1080 在高温环境中 使用的耐火电缆要求可经受 750 1000 作用下维持通电的功 能 因此此类电缆选择中 不应采用铝合金电缆 铝合金电缆的市场前景 1 原材料价格 随着铜价的迅猛上涨 铜与铝的比价越来越大 铝质电缆 受到越来越多的关注 铝合金电缆的推广障碍 1 人们对铝芯电缆性能低劣的根深蒂固的观念 包括电 缆行业一线工作的设计 施工 生产运行