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铝合金电缆在城市中的适用性

随着我国社会经济发展步入新常态,铝合金电缆在电气市场中占据了一定的份额。铝合金电缆是在普通铝的基础上加入微量元素作为导体的电缆形式,虽然是纯铝电缆升级版本,但与铜电缆相比仍有明显的比较劣势。

铝合金电缆导电率只有铜电缆的61%。相同电缆截面下,偏大的电阻必然造成线损偏高,降低能源利用效率。相同载流量条件下,铝合金电缆电阻率总是略大于铜电缆。以负荷电流380A,年利用小时数4500h,运行寿命30年为例,铜电缆截面若采用150mm2,则铝合金电缆截面需240mm2,两者的电阻率分别是0.148/km和0.150/km,年能耗为288495kwh/km和292410kwh/km,全寿命周期内两者能耗差为117450kwh/km〔3〕。显然全寿命周期内铝合金电缆的损耗偏大,背离国家“节能减排”的发展方向。

城市电网供电可靠性要求达到99.99%,核心区需达到99.999%的更高水平。由于城市电缆网采用环网结构,故障情况下短时间内保护动作,迅速将负荷切转至对侧线路,确保不间断用户供电。但要实现电网高可靠性,完善的网络结构、优良的设备和线路都是必不可少的。电网中的供电线路必须具有较高的载流量,除自身负荷外还能承担临时切换负荷。同等截面的铜芯电缆比铝合金电缆的载流量高出30%以上,显然更能满足城市供电可靠性的要求。

铝合金电缆的抗拉强度只有铜电缆的46%,允许牵引力比铜电缆低60%。城市配电网大量采用电缆环网结构,规划设计上考虑尽量减少电缆中间接头的使用。实际使用中,单根铜电缆敷设长度一般在600~800米区间。考虑在同等载流量条件下,单根普铝电缆的敷设长度仅为500米。考虑牵引力的影响,单根铝合金电缆的敷设长度只有350米。显然抗拉强度偏低必然导致单次牵引电缆的长度受限,需额外增加大量中间接头,增加后续运行维护风险。


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