鋁合金電纜若想在電力工(gong)程中占(zhan)有一(yi)席之地(di)(di),打破(po)銅(tong)電纜在電纜行業(ye)中的壟斷(duan)地(di)(di)位,則應在與(yu)銅(tong)電纜的比較中,有其獨特的技術與(yu)經濟優勢。
鋁合金電纜的主要(yao)參數(shu):
鋁(lv)合金導體以金屬鋁(lv)為主要成分(fen),通過(guo)添(tian)加銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(mei)(Mg)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鐵(tie)(Fe)和(he)硅(Si)等(deng)(deng)多種元素,經先進的(de)合成和(he)退火等(deng)(deng)工(gong)藝(yi),彌補了純鋁(lv)電(dian)纜的(de)不足,改善了純鋁(lv)電(dian)纜的(de)物理性能(neng)(neng)和(he)工(gong)藝(yi)性能(neng)(neng),提高了電(dian)纜的(de)抗(kang)腐蝕、抗(kang)蠕變能(neng)(neng)力(li),保證電(dian)纜即使在長時間(jian)過(guo)載(zai)和(he)過(guo)熱時的(de)連接穩定性。鋁(lv)合金電(dian)纜的(de)參數(shu)如下:
(1)電阻率
鋁合(he)(he)金導體的(de)電(dian)(dian)阻率與鋁相當,約為(wei)銅的(de)1.68 倍,由于銅芯(xin)電(dian)(dian)纜的(de)電(dian)(dian)阻率低(di),在(zai)同截面情況(kuang)下,銅芯(xin)電(dian)(dian)纜的(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)較小。但一般在(zai)工(gong)程應用中,鋁合(he)(he)金電(dian)(dian)纜為(wei)了達到相同的(de)載流(liu)量,放大截面后(hou),電(dian)(dian)壓降(jiang)相當。
(2)重量
銅的密(mi)度(du)約為(wei)(wei)(wei)8.9t/m3,鋁(lv)合金(jin)的密(mi)度(du)與鋁(lv)相當(dang),約為(wei)(wei)(wei)2.7t/m3,即在單(dan)位面積重量下,銅的重量約為(wei)(wei)(wei)鋁(lv)合金(jin)的3.3 倍。
(3)導電能力
由于導(dao)(dao)體的(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)力與(yu)導(dao)(dao)體截面成正比,則(8.9/2.7)×(0.612/1)=2,即2kg 銅(tong)(tong)的(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)力與(yu)1kg 鋁合金(jin)相(xiang)當。另(ling)外,考慮密度后,合金(jin)電(dian)(dian)纜的(de)(de)截面積(ji)是銅(tong)(tong)電(dian)(dian)纜的(de)(de)約1.5 倍時,其電(dian)(dian)氣性能(neng)相(xiang)同。因此(ci),在實際的(de)(de)電(dian)(dian)纜選型中,鋁合金(jin)電(dian)(dian)纜截面約為(wei)銅(tong)(tong)電(dian)(dian)纜的(de)(de)1.5 倍,重量約為(wei)銅(tong)(tong)電(dian)(dian)纜的(de)(de)一半。
(4)短路熱(re)穩(wen)定能力
根據《電力(li)工程電纜(lan)設計(ji)規范》GB50217-2007,按短路(lu)熱穩(wen)定條件計(ji)算電纜(lan)導體允許最小截面(mian)的公式(shi)如下:
經計算(suan)(本文略去計算(suan)過程),可得,銅(tong)電纜熱穩定(ding)系數C 銅(tong)=13700,鋁(lv)合金(jin)電纜熱穩定(ding)系數C 鋁(lv)合金(jin)=9000,在(zai)通(tong)過相同的(de)(de)短路電流,并且(qie)短路持續時間相等的(de)(de)情況下(xia),設S銅(tong)≥S 基準(zhun),則S 鋁(lv)≥1.52S 基準(zhun),即在(zai)相同的(de)(de)條(tiao)件(jian)下(xia),鋁(lv)合金(jin)電纜的(de)(de)截面必須為銅(tong)電纜
截面(mian)的1.52 倍及以上。
綜上(shang),鋁合金電(dian)纜(lan)選型時,截(jie)面應考慮放大(da),當(dang)放大(da)約1.5 倍時,主要參(can)數基(ji)本與銅電(dian)纜(lan)相當(dang)。