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设备研制
与应用
Research &
Application
铝合金电缆应用中需要考虑的问题
侯义明
(中国电力科学研究院,北京 100192)
摘要:采用铝芯还是铜芯电缆一直是电缆选型争论的话题,随着我国城镇化的发展,城市配电网作为城市建
设的基础设施,电力电缆的需求量越来越大,电力电缆在电网建设的成本中所占比重显著提高。目前我国电解
铝产能过剩,铝合金电缆在机械特性上较纯铝芯电缆有所改进,采用铝合金芯电缆的呼声再次升高。通过对铜
芯与铝合金电缆的结构尺寸、电气性能在工程应用的差异进行了分析对比,提出在选用铝合金电缆应用时需要
考虑的问题。
关键词:铝合金电缆;电缆通道;热稳定;电容电流
0 引言市配电网作为城市建设的基础设配网电缆长为 27 万 km,电缆化率
施,电力电缆的需求量越来越大, 为 %,同比增加 %;县域配
从 1821 年迈克尔·法拉弟完成
铜芯电缆应用量迅速增加, 我国电网电缆长为 12 万 km,电缆化率
电发明以来的近 200 年来,人们在
铜材料使用量已经占到线缆行业为 %。电缆敷设方式主要有直埋、
导电体的选择上费尽心思。铜、铝、
的 90% 以上。电力电缆在电网建电缆沟、排管、隧道、桥梁、水底
铁、镍、银、金都被作为导体使用过。
设的成本中所占比重显著提高, 敷设等。电缆通道中排管敷设占
但实践证明:铜和铝是承载电流最
铝芯电缆相对铜芯电缆价格低、 %、直埋敷设占 %、电缆沟
合适的材料,是目前世界上电线电
重量轻, 适合一些特定的场合应敷设占 %、隧道敷设占 %、
缆的最主要选择。而金、银以及银
用, 如用于大跨度的建筑, 可减桥梁等其他方式敷设占 %。
,
镍合金只被少量使用主要应用在轻对建筑钢结构的负重, 节约钢在运行的电缆中以铜芯电缆
、
集成线路板继电器接触器和断路结构的费用。目前我国电解铝产为主,铝芯电缆所占比例较低不足
。
器的触头和航天航空领域能过剩, 铝合金线缆在机械特性 5%。其中,国网浙江公司铝芯电缆
在 70 年代以前, 由于我国铜方面较纯铝芯电缆有所改善, 采所占比例相对大些,浙江电网所辖
的储藏量较少,加之被作为战略物用铝合金电缆的呼声再次升高。 10 ~ 35kV 电缆 45684km,铝芯电
资,大力提倡采用铝作电力电线, 本文仅针对铜芯与铝合金电缆的缆 3649km, 铝芯电缆占该电压等
甚至铝芯变压器、铝芯电机都是当结构尺寸、电气性能在工程应用级电缆的 %。浙江电网在运的
时的主流选择。改革开放后,我国中的差异进行分析对比, 提出铝铝芯电缆, 大多数从 2009 年下半
电力工业迅猛发展,由于铝芯电缆合金电缆在电网应用需要考虑的年以后投运,根据 3 年左右的运行
故障率高,铝芯变压器、铝芯电机问题, 有关铝合金电缆的机械特记录,共发生铝芯电缆故障停运 29
损耗大、效率低,出于供电的高可性不在此文中进行描述和分析。次。故障主要发生在电缆附件,尤
靠性、高质量要求,以及节能降耗其是中间接头共发生 19 次,占故障
1 电力电缆在中压电网中的应用
的要求,铝芯变压器和铝电机已经的 %,中间接头故障除 1 次外
被淘汰,而铝芯线缆更多应用于架截至 2014 年年底,国家公司 6 ~ 力破坏外,其余 18 次均为接头击
空线路。 20kV 配电线路电缆线路长约 40 万穿;其他故障分别为电缆终端、外
随着我国城镇化的发展, 城 km,电缆化率为 %;其中城市力破坏、施工等原因,铝芯电缆故
52 供用电 DISTRIBUTION & UTILIZATION
设备研制与应用
1
Research & Application & Research
障以 500mm2 电缆故障情况尤为突表 1 铜缆与铝合金缆的能耗比
出,共发生 18 次,占总统计故障的 Copper and aluminum alloy cable energy consumption ratio
,其中有次为电缆中间接电压降合金电缆电压降
% 14 铜缆截面压降比(合截面比(合
cosφ= 截面 cosφ=
头绝缘击穿或爆炸,占电缆中间接/mm 金/ 铜) 金/ 铜)
(%/A×km) /mm (%/A×km)
头故障的 %。据了解,目前对
35 50
大截面铝芯电缆的中间接头施工工
50 70 1.