随着《额定电压0.6/1kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆》(标准编号NB/T42051-2015)于今年4月2日正式获批,并于9月1日正式实施,标志着铝合金电缆行业正式进入了正规军时代。由此,关于铝代铜的话题再次步入人们的视野。人们不禁要问,此国标所展示的铝代铜市场规模有多大?对铜、铝行业又会带来哪些深远

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【电力纵横】铝合金电缆 想说爱你不容易

2015-09-16 16:30 来源:北极星输配电网整理 

随着《额定电压 0.6/1kV 铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆》(标准编号NB/T 42051-2015)于今年4月2日正式获批,并于9月1日正式实施,标志着铝合金电缆行业正式进入了正规军时代。

由此,关于“铝代铜”的话题再次步入人们的视野。人们不禁要问,此国标所展示的铝代铜市场规模有多大?对铜、铝行业又会带来哪些深远的影响呢?

铝合金电缆差别如此大原因何在?

一方面是铝合金电缆导体因素。铝合金电缆好坏的关键就在于导体,这个原因无需赘言,导体的材质好,价格自然就高。

另一方面是铝合金电缆的连接安全因素。连接安全问题也是影响铝合金电缆好坏的一个重要因素。据业内人士介绍,若是购买铝电缆,一般是使用铜铝过渡连接端子来连接;若是选择购买铝合金电缆,则不能使用铜铝过渡连接端子。否则的话,线路传输效果还不如铝电缆,应该选用与铝合金电缆性能相一致的铝合金铜过渡连接端子来连接,才能保证传输线路的安全和稳定性。铝合金电缆的连接解决方案,是被不少用户所忽略的一个重大问题。而许多不良厂家在宣传介绍产品的时候也往往刻意淡化这一点,以达到“混淆视听”的目的。

选购铝合金电缆并非简单的看哪个厂家宣传的口号多么的响亮,给的价格低,公司的布局多么宏伟,就选择哪家的铝合金电缆。很多电缆厂家的铝合金电缆项目匆忙上马,并没有做足市场调研、深刻去了解铝合金电缆的体现和应用条件,在技术储备、生产工艺等方面也缺乏准备,看着市场的巨大蛋糕就耐不住冲上去,实际上生产出来的电缆是否是合格铝合金电缆?质量是否安全可靠?都是一个未知之数。因此,买铝合金电缆不要贪求不切实际的宣传口号和低价的诱惑,关键是看工厂的生产工艺、技术实力和提供的连接解决方案是否正确。

在不少铝合金电缆产品的介绍中,产品说明较为相似,基本都是一些铝合金电缆的通用优势,例如抗压蠕变、抗拉强度、防腐蚀性、柔韧性、经济性等等,但是对铝合金导体的来源、生产工艺、连接解决方案却没有详细介绍,用户能看见的只是价格上的差异,以及企业面上的一些宣传工夫,所以在选择时经常无从辨别,就容易陷入误区,很多用户把企业的规模大小,辅助展示道具等作为选购的标准之一。

铝合金电缆的诞生,在欧美并非是一味取代铜缆的,而是各有各的市场用途,从本质上来说,导体铝合金是铝导体的技术革命,考虑到电气性能、机械性能、经济性能等各项因素,在欧美等发达国家,铜电缆、铝合金电缆在中低压建筑电气领域各有各的优势,并不是简单的谁取代谁的问题;国内厂家在这点上就不一样,清一色的宣称铝合金电缆的诞生是为了取代铜缆,并以比铜缆节省成本的优势作为宣传噱头,进军电缆市场,而众多没有竞争优势的铜缆厂家面对铝合金电缆的攻势也按耐不住了,纷纷上马铝合金电缆项目。

2015年4月,国家能源局正式批准NB/T42051-2015《额定电0.6/1kV铝合金导体交联聚乙烯绝缘电缆》标准,这是关于铝合金电缆成品的标准,这部铝合金电缆最重要的标准出台,有利于规范铝合金电缆的制造和市场竞争次序。铝合金电缆国标的出台,标志着铝合金电缆的相关标准已经配备完整,这将有利于执法部门的监管和提升行业门槛,推动铝合金电缆行业的健康发展。今后检测铝合金电缆的合格与否有了参考依据,恐怕一些没有技术实力、生产能力的小企业的日子会不好过了。

为什么铜芯电缆不可替代?

近几年来,为了化解铝产能过剩问题,同时由于前几年铜价上涨的原因,一些电缆厂商开始在城市配电网领域推广使用铝合金电缆替代铜电缆,从而引发了“以铝代铜”的热烈讨论。由于铜芯电缆载流量大、电压损失小、能耗低、运行安全等特性,使其在城市配电网具有不可替代的地位。主要原因如下所述:

1、铜芯电缆载流量大。

供电可靠性是衡量供电质量的主要指标。国家电网公司在2010年4月印发的《“十二五”配电网规划(技术原则)指导意见》中要求直辖市、省会城市、计划单列市的市区部分,供电可靠率要达到99.99%以上,核心区要达到99.999%,即全年停电时间不超过5分钟,地级市也要达到99.93%以上。就是当某一用户的供电线路发生故障时,配电网络必须在很短的时间内立即切换到相邻线路,保证对用户不间断供电。这条相邻线路除承担自身负荷外,还必须承担切换过来的负荷,这就要求网络中的每一条供电线路必须具备较强的供电能力,也就是导线的载流量要足够大。要满足这个要求,除了要有完善的网络结构外,优良的设备和线路必不可少。由于同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量(能够通过的最大电流)高30%左右,为满足城市供电可靠性要求,城市配电网广泛采用铜芯电缆。

另外,铜芯电缆载流量大,使得在输送同等容量的电力时,所用的线路条数比铝或铝合金电缆少,电缆截面也小一些。这样既节约了宝贵的城市地下通道资源,又减少了通道投资,同时也满足了城市环境对供电的要求。

2、铜芯电缆电压损失低。

供电电压是衡量供电质量的另一个主要指标。由于线路有电阻,电流通过线路时有电压降,线路越长电压降越大。为了保证终端用户电压在规定的范围内,除了采取相应的技术措施外,选用电阻率低的金属导体也是重要措施之一。而铜芯电缆具备电阻率低这个优点。在同截面流过相同电流的情况下,铜芯电缆的电压降小。因此,同样的输电距离,能保证较高的电压质量。或者说,在允许的电压降条件下,铜芯电缆输电能达到较远的距离,即供电覆盖面积大,有利于网络的规划,减少供电点的设置数量,节省大量投资。

3、铜芯电缆能耗低。

“降损节能”是我国一项长期的基本国策。供电损耗是考核供电企业的主要指标之一。为降低线损,除了采取各种技术措施和管理的手段外,电力设备和线路选型也是重要的环节。设备和线路是否节能是重要的衡量指标。通常电气工程师在按载流量进行电缆选型时,当铜导体为70mm2及以下时,相应铝合金导体截面放大一级;当铜导体截面大于等于95mm2时,相应铝合金导体截面放大两级。无论哪种情况,铝合金导体的电阻总是大于铜导体,因此对于任何计算电流,采用铜导体的损耗总是比较小。按统计数据和有关规定,电缆平均寿命期以30年计,采用铜芯电缆降低损耗节省下来的电费,足以回收多余的投资或全部工程投资,同时还取得减排环保的社会效益。

4、铜芯电缆运行安全。

用电安全是用户对供电的最基本的要求。例如给千家万户居民用户供电,用户总认为安全是最重要的事,对于一、二类负荷,安全、可靠就更重要。由于线路接头问题引发的火灾不在少数,而铜芯电缆抗氧化,耐腐蚀,连接头性能稳定,不会由于氧化而发生事故,故障率低,运行更安全。

5、铜芯电缆施工方便。

(1) 铜芯延展性好,允许的弯度半径小,所以拐弯方便,穿管容易;

(2) 铜芯抗疲劳强度高、反复折弯不易断裂,所以接线方便;

(3)铜芯的机械强度高,能承受较大的机械拉力,给施工敷设带来很大便利,也为机械化施工创造了条件。

最后,笔者站在配电网运行维护的角度,认为不宜在大中城市配电网大规模推广铝合金电缆。不少专家指出,铝合金电缆在10千伏以上高压系统应用还不成熟,至于在低压配电系统推广,由于低压配电系统就像城市的毛细血管,延伸到千家万户,与小微企业的经营、居民的生活息息相关。一个千万人口的大城市,低压线路在万公里以上,甚至达到数万公里。从主干线到分支线再到接户线,直至电表箱,网络很复杂。每年城市电网故障,80%出在低压,夏季更甚。如果要大规模推广铝合金电缆,又增加一批不同类型的电缆型号,加大了故障发生的概率。给安全运行造成极大的风险,对供电维护抢修带来巨大的压力。

近几年来,国家电网公司加大了对城乡配电网的投入,解决配电网供电能力不足、线路卡口、故障频发、终端电压低的诸多问题,武汉供电部门在未来5年内,将投入100亿元对城乡中、低压配电网进行升级改造。2015年计划投入20亿元,首批833个项目达11亿元,这批项目对电力电缆产生很大的需求。国网《“十二五”配电网规划(技术原则)指导意见》的2.8.2条要求,配网改造升级要“充分利用现有的存量设备,新建设备(新增或更换)要有较强的适应性。设备宜按最终规模进行选型和设计”我们要按此要求,在线路设备选型时,从长远的角度全面考虑。

从铝合金电缆物理性能分析在配电网应用的问题

摘要:电缆是配电网的重要组成部分,对配电网的安全运行有着至关重要的作用。电缆类型的选择主要考虑电缆的用途、敷设条件及安全性等因素。经过对铝、铜的性能差异等分析,最后得出结论:铝合金电缆可以在低端配电领域替代铜电缆,但目前在中高压配电领域

配电网是由架空线路、杆塔、电缆、配电变压器、开关电器、无功补偿电容装置以及一些附属设施等组成的,在电力网中起重要的分配电能作用。

配电网按电压等级分类,可分为高压配电网(35—110KV),中压配电网(6—10KV,苏州有20KV的),低压配电网(220/380V);在负载较大的特大型城市,220KV电网也有配电功能。

按供电区域或功能分类,可分为城市配电网,农村配电网和工厂配电网等。在城市电网系统中,配电网是指35KV及其以下电压等级的电网,作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。

电缆是配电网的重要组成部分,对配电网的安全运行有着至关重要的作用,所以,从技术方面着眼对电缆选择应着重考虑电缆类型和导体材质及截面积等。

电缆类型的选择主要考虑电缆的用途、敷设条件及安全性等因素。根据用途的不同,可选用电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等;根据敷设条件的不同,可选用一般塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、防腐电缆等;根据安全性要求,可选用不延燃电缆、阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火电缆等。

电缆导体截面积的选择,一般以导体发热、电压损失、机械强度等作为选择条件。根据经验,低压动力线因其负荷电流较大,故一般先按发热条件选择截面,然后验算其电压损失和机械强度;低压照明线因其对电压水平要求较高,可先按允许电压损失条件选择截面,再验算发热条件和机械强度。

在导体材质选型方面,由于铝导体具有重量轻的特点,无疑是架空电缆绝缘电缆的首选。从安全性要求出发,由于铝合金导体的抗氧化及耐腐蚀性能明显低于铜导体,在高温场合,在易燃、易爆场所,特别潮湿场所和对铝有腐蚀的场所(如换热站水泵房),人员聚集较多的场所(如活动中心、商业属业人员聚集较多场所),重要的资料室、计算机房、重要的库房(如消防控制室、弱电总机房、监控室),移动设备或有剧烈振动的场所(如发电机房)等,不宜使用铝合金电缆。

特别需要指出的是,配电网的电气事故绝大部分发生在电气连接部位,电缆导体与连接器(接线端子)之间连接的稳定性与可靠性对于电力系统来说至关重要。下面就进一步加以讨论

最近几年,由于铜价格的上升而铝导体电线电缆的价格低、重量轻,减轻了施工劳动强度而受到欢迎。铝和铝合金导体已经在电线电缆行业中占有了一定地位,据调查,国内一家大型电线电缆生产企业2014年使用铜原料18万吨,而铝原料的使用量达到11万吨。但是,铝和铝合金电缆在我国城市电网建设中出现的不少问题应得到行业重视。

铝或铝合金,无论导电性能还是机械性能都不如铜, 20℃ 的直流电阻率为2.82×10ˉ6 Ω˙cm,大约是铜的1.64倍。铝的导电率低于铜是不容置疑的,加入铜、铁、镁、稀土等合金元素后的铝合金导体仅是部分机械性能有所改善,其导电率不增反降。凡退火工艺精湛者,它的导电性能可非常接近电工铝。“电缆的导体”国家标准GB/T3956-2008将铝和铝合金导体的电阻取相同数值。所以,从理论上讲,即使优质的铝合金导体,当其导体截面为铜导体截面1.5倍时,才能达到与铜导体相同的电气性能(载流量、电压降等)。

铝导体的脆性使接头容易断裂,还由于蠕变特性,使接头的可靠性降低。所谓蠕变就是在较高温度(如70℃)和较大压力(如螺栓压紧)下,随时间而增长的塑变性。造成接头处松动,使电线电缆接头可靠性降低、甚至损坏的主要原因。虽然经过长期摸索,也找到一些应对办法,如加强巡视,定期加固旋紧螺栓等,但接头的可靠性不如铜是不争的事实。

而对于铝合金电缆,由于导体是电工铝中添加了微量元素。机械性能有改进,如柔靱性优化,抗蠕变性能提高,但铝合金电缆的关键技术之一是接头。接头材质及工艺是影响品质的重要因素,引进技术的电缆制造企业除了出售电缆外还提供技术服务。若要接头可靠,必须有供应商委派专业人员指导施工,也因此它的价格大大高于铝电缆。尽管如此利润空间仍很大,制造商从开始的两家,一下子猛增到百余家。由于目前各企业都按自己的企业标准生产,貌似相同其实品质差异很大。

要保证铝合金电缆使用的安全性,必须是符合标准要求的铝合金电缆,还需要严格的施工工艺保障,配上与电缆性能一致的配套铝合金连接器共同使用。

由于铝、铜的物理性能存在差异,因此,从铝合金导体的物理性能分析可以看出,虽铝合金电缆可以在很低端的配电领域替代铜电缆,据有关业内人士分析,按目前生产水平要在中高压配电领域取代铜电缆还是不可能的。

铝的熔点为660℃,而铜为1080℃,所以铝合金导体的耐高温能力弱,耐火电缆要求可经受750℃~1000℃作用下维持通电,所以此类电缆,不能采用铝合金电缆。

前几年见到一种铜包铝电缆,号称可替代铜电缆。但事实上它仅适用于小截面且用于高频器件,由于高频电流的集肤效应,铜包铝线可以发挥它的优势。国内外相关标准也仅限于电子器件。铜包铝线不能用来制造电力电缆,一方面它仅适用于单股线,采用多股线就失去意义,另一方面接头技术无法解决。

结论:

1. 铝合金的物理性能明显比铜差;

2. 铝合金电缆仅适用于对供电需求安全性要求不高的低端低压配电网;

3. 铜包铝材不能用于电力电缆。

【案例】

案例一:北京电网为什么优先选用铜芯电缆?

1、 从规范角度来看

北京电力公司2005年发布了北京电网建设“首都标准”。按照该标准北京到2020年城区和近郊区10kV电缆化率达到95%,全网10kV电缆化率达到78%,110kV全网电缆化率达到40%,220 kV全网电缆化率达到15%。

按照该首都标准,地下电缆全部采用铜芯电缆,而架空线采用铝芯电缆。也就是说北京10kV通过逐步的电缆化最终电缆化率全网达到78%以上,都是用铜电缆,而城市中心区以外和110kV和220kV还会部分地用架空线并使用铝芯电缆。

北京2015年5月才实施的“10kV及以下配电网建设技术规范”规定:

-变电站10kV的干线可选用300mm2和240mm2 铜芯电缆;

-开关柜电源宜选用铜芯电缆300mm2

--开关站10kV馈线宜选用铜芯240 mm2、185 mm2、150mm2;

--低压电缆380V根据负荷需求宜选用240 mm2、185 mm2、120 mm2

铜芯电缆;

从上述标准和规范可以看出,北京地下电网从设备到电缆都是按照铜芯电缆设计的,这是一个系统性的设计要求,而架空线是按铝芯电缆设计的。如果不对系统规范进行改变而使用铝合金电缆就会造成系统的混乱并导致可靠性降低。

2、从可靠性来看

电网可靠性是北京电网最重要的指标之一,北京供电可靠性和电

压合格率目标如下表。

这种高可靠性的要求是什么概念哪?举个例子,北京金融街2010年改造完成,是按照5个9来要求的,即年平均停电时间不高于5min (99.999%),电压合格率100%/年,高可靠性区域用户户均停电时间不高于30s(99.9999%)。现在北京要求将金融街的供电可靠性要求扩展到所有A+地区,这是一个极高的电力可靠性要求,为了实现这种高可靠性,电网的设备、设计、材料、管理等方方面面都必须建立在高品质的基础上,任何一个环节的缺失都可能导致前功尽弃,因此铝合金电缆在被充分证明能够达到铜电缆的相同性能之前,是不可能被用在北京城市地下电网中的。

3、从电网智能化发展方向看

北京电网提出了高可靠性和高智能化结合的发展方向,这是城市电网建设的又一个重大的要求。“智能电网对未来社会影响的范围之广、程度之深,将远远超出我们的想象。”国家电网公司董事长刘振亚在《智能电网与第三次工业革命》一文这样说。

2014年北京开始在未来科技城建设新一代智能电网包括坚强电网、物联信息通信网、信息交互及数据中心、智能网控系统、智能运检系统、智能用电系统6个类别,未来科技城智能电网将作为一个整体进行建设,以服务需求为驱动,建成信息高度融合、共享的智能电网,未来科技城智能电网将具有主动调节能力,在安全、可靠、优质、高效、兼容、互动六方面的效益优势突出,供电可靠性具备99.9999%的能力,供电电压合格率超过99%,支持分布式电源的大量接入,即插即用,还可以实现能量互动。

智能化电网这一崭新的发展方向必然要求使用最好的传输材料和大容量传输,铝合金电缆作为一个便宜的但传导性能没有铜芯电缆好的解决方案,显然不可能是北京电网的选择。

4、从城市居民用电结构变化角度来看

中国城市过去发展太快,城市电网建设必须追赶城市发展的脚步进行建设,而现在城市建设速度虽然下行,但城市用电结构发生了根本性变化,同样对电力提出了全新的挑战。

过去城市居民用电主要是照明和家用电气,但现在用电采暖,用智能擦地机,用电除尘器,以后还用电动汽车;高层住宅、现代化娱乐商业一体化中心、现代办公自动化设备等对电力提出的需求依然是在快速变化之中。

为了应对这种快速发展和变化,电力设计中都采用最大裕量来设计,即便如此也未必能满足城市发展的需求,在铜芯电缆尚且还需用最大裕量来设计时,如果换成截面比铜大1.6倍的铝合金电缆,再加一定比例的裕量,这是不可想象的,也是无法实现的。

5、从北京城市地下资源现状看

北京城区的地下资源有明清类型,还有日本时期类型,非常复杂;北京老城区道路标准过去是按马车标准建的;也就是说在城区地下资源是非常稀缺的,对城市电力改造提出了巨大的挑战,为了一个电缆通道有时要深入到地下一层甚至到地下三层才可以建设,这种情况下便宜电缆不可能是一个选项,北京的选择只能是铜芯电缆。如果今后技术革命有了比铜更好的导体材料,那北京可能会选择最好的传导材料来平衡地下资源的稀有性。

6、从北京电缆井条件来看

北京的电缆井在2005年以前都是按照1.6-1.9米设计的,三环内40%是这种井型,这种井型本身就狭小,用铜芯电缆都不够用,更别说用更大截面的铝合金电缆了,根本行不通因为根本没有可供改造的空间。

另外北京电缆管径都是按照125mm2或150 mm2设计的,只能穿铜芯电缆,如果按照铜芯电缆的1.6倍截面使用铝合金电缆,这是穿不过去的。还有电缆的弯曲半径必须是电缆截面的一定的倍数,如果按照铝合金电缆截面增大1.6倍,再加一定倍数的弯曲半径,所需的空间在现实中是无法满足的。

这就是说如果改用铝合金电缆,北京电缆的许多设计都必须改,成本高的已经超出了想象,不可行。

7、大楼增容问题

北京许多大楼都面临增容问题,而楼里的空间非常狭小,铝合金电缆因为截面大而无法使用。例如房间与房间之间,楼的变电空间等都非常狭小,但要求传输容量要大,这个问题说明,在城市建设中电缆所需的空间比电缆的价格更稀缺和珍贵,铝合金电缆用加大截面解决与铜电缆导电性相近的方法是城市电网建设中不太可行的解决方案。

8、接头与安全性问题

铝合金电缆接头处容易发热,接头过度始终是个问题,比如从铝合金电缆过度到铜芯电缆,接头会发热,导致电阻增大,温度升高,造成安全隐患,对于北京电网这种追求5个9高可靠性的企业,这种隐患是不能接受的。而根据目前掌握的情况,中国铝合金电缆企业真正能掌握铝合金接头技术似乎很少。

9、节能环保问题

节能与环保也是电网企业必须考虑的一个问题,铝合金电缆回收率非常低,而铜芯电缆全部可回收,铝的氧化性高,铜的低,铝怕腐蚀,而铜的则好,所有这些都导致铝合金电缆使电力企业实际支出要远远高出其价格低导致的成本降低,资料显示铝合金电缆生产过程中对社会环保的影响高于铜电缆,另外从节能角度看,铝合金电缆明显不如铜电缆好。

小结:从以上各种因素来看,北京城市电网建设的地下电缆目前只能选择铜芯电缆,而架空线可以选择铝芯电缆,虽然铝合金电缆有大量的宣传,但必须由权威机构拿出各种数据并经得起电力部门的各种论证才能考虑替代问题,在此之前谈替代为时尚早。个人认为铝合金电缆在工矿企业内部的设备与设备之间的连接可能是一种可以考虑的解决方案,但对电网这种系统性要求非常严格的对象,目前暂时还没有科学论证表明它的可行性。

案例二:上海城市电网要谨慎对待铝合金电缆

城市电网建设是一个百年大计的工程,安全和可靠性应该放在第一位,尤其是上海这样一个国际都市,设计选材是第一关,绝对不能因为电缆材料成本的降低而忽略了电网运营的安全可靠性,并要杜绝由于选材不当而引起总体运营成本上升的做法。

近来,有许多电缆厂商大力宣传铝合金电缆可以代替铜电缆,城市电网建设中铝合金电缆能否替代铜芯电缆?我们认为铝合金电缆在一些技术方面未能达到上海电网建设的条件,有待进一步提高,因此,就目前来看,上海城市电网建设99%还是采用铜电缆,采用铝合金电缆要慎之又慎。

1. 历史上从铝代铜到以铜代铝

上世纪50年代,由于铜是战略资源,比较紧缺,我国提出“以铝代铜”的方针,电缆行业除高压电缆电缆外,一般都采用铝导体电缆。

到80年代中期,铝导体电缆在运行中出现一些事故,发生事故的部位多数在铝导体连接点,因为铝是比较活泼的金属,其表面容易生成氧化铝,铝导体电缆线路如果连接点处理不好,会导致接触电阻增大,接触点发热,造成接点温度升高,形成恶性循环直到烧坏,从而酿成事故。特别是户外终端的铝导体链接引线,更容易发生烧断事故。在多根并列运行电缆之中,各条电缆由于接触电阻的异差,可能造成电流分配极不均衡,甚至会出现某条电缆上的负荷接近于零的现象,引起其它条电缆严重过载造成事故,并缩短电缆运行的寿命。

在各地铝导体电缆频频发生事故的情况下,为确保电缆线路安全供电,提高电力可靠性出发,八十年代后期起在国家和行业相关技术规范和标准中,对铝导体电缆的应用进行了限制。例如,在国家标准GB50217-2007《电力工程设计规范》3.1条款中,规定在6种情况下电力电缆应选用铜导体:上海市电力公司《上海电网若干技术原则的规定》中,明确规定新建城市电网工程应用铜芯电缆,就连民用建筑的有关规定中也要采用铜芯电缆,这样全国各地行业基本上停止使用铝芯电缆。

2. 铝合金电缆技术上不足仍难以替代上海城市电网铜电缆

1)铝合金电缆接头处仍然容易发热,尤其在电缆安装工程中,如果没有严格的控制或具备好的连接工艺,连接点就容易出问题,接头过度始终是铝合金电缆的一个未完全克服的难题。

2)铝合金电缆在电气性能上的不足

铝合金与铜相比,在同等截面等长度的情况下,电导率是铜的61.8%,载流量约为铜的78%;在相近能耗下,铝合金芯电缆的截面要比铜芯电缆的截面大两个规格,也就是说,铝合金电缆大于铜芯电缆两个规格才可以达到相近的载流量。增大导线截面积对电缆敷设、电缆通道的结构尺寸和电气性能都带来了不利影响。

电缆导体截面的选择,不仅要考虑电缆线路的初始成本,而且要同时考虑电缆在寿命期间的电能损耗成本,比如采用大样截面用三芯电缆其重量,和弯曲半径也随之增加很多,受场地环境,施工敷设方法,人工,机械的限制,给运输和施工带来许多困难,也增加了许多工作量。

3)从可靠性来看,

为了实现电网的高可靠性,电网的设备、设计、材料、管理等方方面面都必须建立在高品质的基础上,任何一个环节的缺失都可能导致前功尽弃,因此铝合金电缆在被充分证明能够达到铜电缆的相同性能之前,是不可能被用在上海城市地下电网中的。

小结:为了保证上海城市电网的高可靠性和安全,铝合金电缆必须经得起电力部门的各种论证才能考虑替代问题,在此之前谈替代为时尚早。

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