铝合金电缆在电力工程中的应用

铝合金电缆在电力工程中的应用电力最为关系国家安全的重要产业，对电网运转及用户的管理均以“安全第一”为目的，因而对于电网设备要求也极为严格，对铝电缆的使用十分谨慎，导致了我国电缆工业中铝导体用量占比很低。铝合金电缆作为一种新型的电缆，虽然历史不长，但因其优越的性能和相对较低的价格，近几年以来快速进展，成为电缆行业中一股新生的力量，引起越来越多的关注。从 19 世纪 70 年代开始在北美得到了广发的推广和使用，2025 年进入中国后在北京、天津、浙江、辽宁、广东、四川等地逐步打开市场。目前主要用于房地产项目、商业项目和电力用户工程，仍难以进入电网工程的采购名录中，市场份额仍然偏低。铝合金导体以金属铝为主要成分，通过添加铜、锰、镁、钛、锌、铬、铁和硅等元素，经过先进的合成和退火等工艺，弥补了纯铝电缆的不足，改善了纯铝电缆的物理性能和工艺性能，提高了电缆的抗腐蚀性能和抗蠕变能力，保证电缆即使在长时间过载和过热时的连续稳定性。铝合金导体的电阻率与铝相当，约为通的 1.68 倍，由于铜芯电缆的电阻率低，在相同截面情况下，铜芯电缆的电压降较小。但在一般的工程应用中，铝合金电缆为了达到相同的载流量，放大截面后，电压降相当。铜的密度约为 8.9g/cm3，铝合金的密度与铝相当，约为 2.7 g/cm3，即在单位面积下，铜的重量约为铝合金的 3.3 倍。假如按铜的导电率是 100%计算，铝合金的单位体积电阻率与铝相当，约为 61.2%，由于导体的导电能力与截面积成正比，则（8.9/2.7）×（0.612/1）=2，即 2kg 铜的导电能力与 1kg 铝合金相当。另外，考虑密度后，合金电缆的截面积是铜电缆的约 1.5 倍时，其电气性能相同。根据《电力工程电缆设计法律规范》GB52025-0507，根据短路热稳定条件计算电缆导体允许最小截面的公式如下：经计算，可得铜电缆热稳定系数 C 铜=13700，铝合金电缆热稳定系数 C 铝合金=9000，在通过相同的短路电流，并且短路持续时间相等的情况下，设 S 铜≥S 基准，则 S 铝≥1.52S 基准，即在相同条件下，铝合金电缆的截面必须为铜电缆截面的 1.52 倍以上。综上，铝合金电缆选型时，截面积应考虑放大，当放大约为 1.5倍时，主要参数基本与铜电缆相当。铝合金导体在抗蠕变、压紧性、屈服强度、延展性及耐受外力等性能上得到大幅度提高，在国外三十几年的使用中，安全可靠，故障率极低。在铝中加入其它多种合金元素后，导电性能会下降，尽管通过工艺控制，...