铝合金电缆在电力工程中的应用

铝合金电缆砸电力工程中的应用1.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。2.铝合金电缆与铜电缆的性能比较2.1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。2.1.1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。2.1.2重量铜的密度约为8.9g/cm3，铝合金的密度与铝相当，约为2.7g/cm3，即在单位面积下，铜的重量约为铝合金的3.3倍。2.1.3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。2.1.4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：210SCQ)20(1)20(1ln1pmKJqC20)II)((hpoHp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。2.2铝合金电缆的优点2.2.1铝资源丰富2.2.2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。2.2.3价格低2.2.4安装、运输成本低、工期短2.2.5防盗2.3铝合金电缆的缺点2.3.1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。2.3.2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。2.3.3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。3.铝合金电缆的市场前景3.1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。3.2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、生产运行等专家。（2）铝合金电缆多为进口合资品牌，价格较高。3.3综述铝合金电缆拥有优良的性能，加大的价格优势及重要的战略意义，再加上目前的市场占有率较低，市场前景十分广阔。