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陜西鋁合金電纜與銅電纜的性能比較

鋁合金電纜若想在電力工程中占有一席之地,打破銅電纜在電纜行業中的壟斷地位,則應在與銅電纜的比較中,有其獨特的技術與經濟優勢。

鋁合金電纜的主要參數

    鋁合金導體以金屬鋁為主要成分,通過添加銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鐵(Fe)和硅(Si)等多種元素,經先進的合成和退火等工藝,彌補了純鋁電纜的不足,改善了純鋁電纜的物理性能和工藝性能,提高了電纜的抗腐蝕、抗蠕變能力,保證電纜即使在長時間過載和過熱時的連接穩定性。鋁合金電纜的參數如下:

(1)電阻率
    鋁合金導體的電阻率與鋁相當,約為銅的1.68 倍,由于銅芯電纜的電阻率低,在同截面情況下,銅芯電纜的電壓降較小。但一般在工程應用中,鋁合金電纜為了達到相同的載流量,放大截面后,電壓降相當。

(2)重量
    銅的密度約為8.9t/m3,鋁合金的密度與鋁相當,約為2.7t/m3,即在單位面積重量下,銅的重量約為鋁合金的3.3 倍。

(3)導電能力
    由于導體的導電能力與導體截面成正比,則(8.9/2.7)×(0.612/1)=2,即2kg 銅的導電能力與1kg 鋁合金相當。另外,考慮密度后,合金電纜的截面積是銅電纜的約1.5 倍時,其電氣性能相同。因此,在實際的電纜選型中,鋁合金電纜截面約為銅電纜的1.5 倍,重量約為銅電纜的一半。

(4)短路熱穩定能力
    根據《電力工程電纜設計規范》GB50217-2007,按短路熱穩定條件計算電纜導體允許最小截面的公式如下:
經計算(本文略去計算過程),可得,銅電纜熱穩定系數C 銅=13700,鋁合金電纜熱穩定系數C 鋁合金=9000,在通過相同的短路電流,并且短路持續時間相等的情況下,設S銅≥S 基準,則S 鋁≥1.52S 基準,即在相同的條件下,鋁合金電纜的截面必須為銅電纜
截面的1.52 倍及以上。

    綜上,鋁合金電纜選型時,截面應考慮放大,當放大約1.5 倍時,主要參數基本與銅電纜相當。

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