铝合金电缆在船舶行业应用的可行性研究

1、铝合金电缆在船舶行业应用的可行性研究 1参考标准 电缆的额定载流量是电缆最重要的参数，主要与导体的导电性能、绝缘材料、安装方式、基准环境温度和同意最高工作温度有关。三种电缆接受的标准及工作条件如下：电力行业用铝合金电缆标准为NB/T 42051-2021 额定电压0.6/1 kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆1;工作条件为空气中敷设、环境温度40 、45 时校正系数0.94、电缆同意最高工作温度90 。建筑工程和电力工程用的铜芯电缆的标准为IEC60364-5-523铜芯电线电缆载流量标准2、GB/T16895.15-2021建筑物电气装置.布线系统载流量3;工作条件为空气中敷设、环境温度30

2、、45 时校正系数0.87、电缆同意最高工作温度90 。船用铜芯电缆标准为IEC60092-352船舶电气设施.低压电力系统用电缆的选择和敷设4、钢质海船入级规范20215;工作条件为空气中敷设、环境温度45 、电缆同意最高工作温度90 。2数据对比三种类型电缆都接受空气中敷设、交联聚乙烯绝缘，同意最高工作温度都为90 。但相关标准中接受基准环境温度各不相同，需进行温度校正将载流量统一到45 环境温度条件下。依据各标准或规范提供的载流量数据进行温度校正后，整理得出的数据见表4。3数据分析铝合金电缆的导电性能低于铜芯电缆，在相同截面积时电力行业用铝合金电缆的载流量仅为铜芯电缆的84%。为此，通过

3、增大电缆规格来解决这个问题，即70 mm2以下铜芯电缆选择相同载流量的铝合金电缆时，铝合金电缆截面积比铜芯电缆大一個规格;70 mm2及以上时，铝合金电缆比铜芯电缆大两个规格。船舶环境较为恶劣，船用材料和设备所需的安全阈值较高，因此在相同截面积时船用铜芯电缆的载流量低于电力行业用铜芯电缆，仅为后者的约80%。4.2 电缆的外径和单位长度重量1原始数据对比依据各电缆生产厂家提供的三种电缆资料，见表5和表6。2增大规格后的数据对比电力行业遵循铝合金电缆增大规格使用的原则，增大规格使用后的对比状况见表7。3数据分析由表6可以看出：在同等截面积时，电力行业用铝合金电缆比铜芯电缆外径大15%、重量减轻5

4、0%;船用铜芯电缆的外径比电力行业用铜芯电缆大9%、重量基本相当;由表7可以看出：铝合金电缆增大规格使用时，电力行业用铝合金电缆比电力行业用铜芯电缆外径大30%、重量减轻23%。由此可以得出结论：同等截面积的导体，用作船用电缆时外径比用作电力行业时增加9%;在增大规格使用的状况下，铝合金电缆的外径比铜芯电缆大30%、重量减轻30%。4.3 电缆弯曲半径依据电缆生产厂家提供的资料：YJLH62型电力行业用铝合金电缆的最小弯曲半径为7D;YJV32型电力行业用铜芯电缆的最小弯曲半径为15D;CJ92/SA型船用铜芯电缆的最小弯曲半径为6D。由此可以看出，铝合金电缆最小弯曲半径远小于电力行业用铜芯电

5、缆，这种铝合金导体制成船用铝合金电缆时，最小弯曲半径必定小于船用铜芯电缆的6D。4.4 电缆单位长度价格目前电力行业用的铝合金电缆在增大规格使用后，价格仍旧只有铜芯电缆的70%80%;使用AA-8000铝合金导体制成船用铝合金电缆，即使增大规格使用，价格也只有船用铜芯电缆的70%80%。4.5 电缆的其它性能电缆的其它性能还包含：工作温度、阻燃/耐火性、机械性能、耐腐蚀性能等。这些性能与电缆核心导体有肯定关系，也与电缆的绝缘、铠装和护套材料有关。依据相关资料，AA-8000铝合金导体的机械性能拉伸性、抗疲惫性优于同等截面积的铜导体，并且由于铝合金接触空气的部分会氧化，在导体外表形成一层致密氧化

6、膜，起到爱护内部导体的作用，故其耐腐蚀性能也优于铜导体。假如根据船用标准使用AA-8000铝合金导体制造船用电缆，那么电缆工作温度、阻燃/耐火性、耐腐蚀性能等可以做到与目前使用的船用铜芯电缆基本相当，甚至部分性能更加优良。5 结论由于船用电缆与电力行业用电缆所接受标准不同，目前电力行业使用的铝合金电缆和铜芯电缆不能直接用于船舶。通过对三种电缆各项参数的对比分析，可以得出以下结论：1可以预估，当使用AA-8000铝合金导体制成船用电缆时：载流量是电力行业用铝合金电缆的80%;外径是电力行业用铝合金电缆的109%、单位长度重量相当;最小弯曲半径和耐腐蚀能力优于船用铜芯电缆;电缆工作温度、防水、阻燃

7、/耐火性能、防止机械损伤能力、承受轴向拉力极限等参数与船用铜芯电缆相当。2铝合金电缆的载流量低于铜芯电缆。在通过载流量选择电缆截面积时，船用铝合金电缆需要较船用铜芯电缆增大规格使用。在增大规格使用时，船用铝合金电缆与船用铜芯电缆相比，两者载流量相当，重量是后者70%，外径是后者130%，价格是后者70%80%。综上所述，在其它性能基本相当的状况下，AA-8000铝合金导体制造的船用铝合金电缆可以应用于船舶行业。其优缺点如下：重量轻、价格低，但占用空间多。在实际应用时，船用铝合金电缆可以应用在一些空间宽松、对本钱和重量操纵严格的船舶上，不宜用在空间有限的船舶上。目前国内电力行业用铝合金电缆代替铜电缆处于起步阶段，市场上出现