铝合金电缆是在一般铝的基础上参与微量元素作为导体的电缆方法,虽然是纯铝电缆晋级版别,但与铜电缆比较仍有显着的比较劣势。

  一、铝合金电缆导电性较差

  铝合金电缆导电率只需铜电缆的61%。相同电缆截面下,偏大的电阻必定构成线损偏高,下降动力运用功率。相同载流量条件下,铝合金电缆电阻率总是略大于铜电缆。以负荷电流380A,年运用小时数4500h,工作寿数30年为例,铜电缆截面若选用150mm2,则铝合金电缆截面需240mm2,两者的电阻率分别是0.148/km和0.150/km,年能耗为288495kwh/km和292410kwh/km,全寿数周期内两者能耗差为117450kwh/km〔3〕。显着全寿数周期内铝合金电缆的损耗偏大,违背国家“节能减排”的发展方向。

  二、铝合金电缆载流量偏低

  城市电网供电牢靠性要求抵达99.99%,核心区需抵达99.999%的更高水平。由于城市电缆网选用环网结构,缺点情况下短时间内保护动作,迅速将负荷切转至对侧线路,确保不间断用户供电。但要完成电网高牢靠性,完善的网络结构、优异的设备和线路都是必不可少的。电网中的供电线路有必要具有较高的载流量,除本身负荷外还能承担暂时切换负荷。对等截面的铜芯电缆比铝合金电缆的载流量高出30%以上,显着更能满意城市供电牢靠性的要求。

  三、铝合金电缆机械抗拉强度低

  铝合金电缆的抗拉强度只需铜电缆的46%,容许牵引力比铜电缆低60%。城市配电网许多选用电缆环网结构,规划规划上考虑尽量减少电缆中心接头的运用。实践运用中,单根铜电缆敷设长度一般在600~800米区间。考虑在对等载流量条件下,单根普铝电缆的敷设长度仅为500米。考虑牵引力的影响,单根铝合金电缆的敷设长度只需350米。显着抗拉强度偏低必定导致单次牵引电缆的长度受限,需额外增加许多中心接头,增加后续工作保护风险。

  四、铝合金电缆耐腐蚀功用弱

  电缆导体的腐蚀首要是金属电化学腐蚀,即在金属外表发生原电池或杂散电流烦扰引起的电解电池作用。铝合金电缆在生产工艺中为了改善抗蠕变功用参与了镁、铜、锌、硅等元素,并增加热处理工序。由于电缆工作工况凌乱,在含有电解质的环境中,电极电位更低的铝与其他参与的金属元素存在电极差,然后构成电流通路,发生孔蚀和裂隙腐蚀等电化学现象。铝合金电缆热处理工艺还简略构成导体外表物理状况不均匀,增加电化学腐蚀的可能,继而发生应力腐蚀裂纹和晶间腐蚀。

  五、铝合金电缆耐高温功用差

  铜的熔融点为1080,而铝的熔融点仅为660,显着铜导体是耐火电缆更好的选择。火灾情况下,中心环境温度可上升到750以上,电缆有必要能够坚持通电的基本功用以构筑生命确保线。显着当火场温度高于铝合金和铝的熔融点后,不论采用何种隔热办法,电缆导体都会在短时间内发生融化,丢失导电功用,然后严重影响火场人员安全涣散。

  六、铝合金电缆接头缺点风险高

  电缆工作阅历标明,80%缺点均发生在接头部位。铜具有铝和铝合金无法比拟的优越性。铜接头氧化生成的氧化铜是优异导体,仍能够确保接头和端子的电气联接功用。铝和铝合金接头发生氧化生成的氧化铝是绝缘体,质地坚固、粘结力强的特性使其难以构成出色的导电触点,易构成触点发热。电气设备终端多选用的是铜制接头,运用铝合金电缆就会构成铜铝联接。铝合金的热膨胀系数远高于铜。

  由于电网工作一向存在峰谷差,当负荷发生显着改动时,温度快速改动,接触区出现较大的侧向运动,切断了金属触点的有用联接,增大接触阻抗,导致联接处温度上升。冷却时再次发生热应力改动,进一步构成界面剪切作用。在长期冷热重复作用下,当热应力大于铝的屈服力时,就会在接触区内构成不可逆的塑性变形,加速接头处的损耗程度,直至毕竟出现联接缺点。铝合金导体在热胀冷缩后更简略发生接触不良的现象,接触区的恶性循环又对接头安全工作构成巨大检测。

  七、铝合金电缆占用通道资源多

  在邻近能耗条件下,铝合金电缆截面需大于铜电缆两个规范以上,才华抵达邻近的载流量。但是增大的导体截面对电缆敷设和电缆通道结构尺度都带来严重影响。电缆通道资源是城市电缆网缔造的重要组成部分。受城市道路规划和交通组织的影响,大多数电缆选用排管和拉管方法敷设。选用铝合金电缆进行排管内敷设,则排管孔径有必要扩展到敷设铜电缆孔径的1.6倍以上〔4〕,显着增加了电缆土建工程缔造本钱。同时扩展的土建规划增加了占地,在城市地下资源日益严重的条件下,显着并不具有可行性。

  八、铝合金导体设备工艺要求高

  设备铝合金电缆需求运用特别东西,不同厂家接头甚至需求装备不同东西,无疑增加施工设备本钱。铝合金电缆设备程序凌乱,一般分为剥离绝缘层、去除导体氧化层、涂覆抗氧化剂、刺进端子、压接成型、擦除剩下抗氧化剂等6个首要进程。不正确的设备简略导致接头接触电阻过大,异常温升直至发生电缆缺点。国内现在的电缆施工力气参差不齐,现场管理水平也落后于发达国家。比较较而言,铜电缆运用阅历丰厚,具有更好的机械功用和设备容错性,施工工艺比较简化,更适合现阶段的实践情况和发展水平。

  综上所述,铝合金电缆是一种出资风险大、商场空间有限、对用户安全牢靠性确保度低的产品,还需求进一步的功用改善,并不会在短时间内中大规划广泛运用。

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2018年06月28日

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