全球熱議:鋁芯電纜型號怎么表示（鋁與銅的材料特性）

2022-12-20 09:23:40來源：互聯網

鋁芯電纜型號（鋁芯電纜型號怎么表示）

(相關資料圖)

作者針對新建工廠一邊倒的選用鋁芯電纜的狀態，從銅資源緊缺與價高，鋁資源豐富與價平的現狀出發，倡導工程設計有選擇性地，推廣應用鋁芯電纜。分析了銅芯電纜與鋁芯電纜的材料特性與物理性能。提出了鋁芯電纜的技術選型方法及熱穩定性校驗方法。進行了鋁芯電纜工程應用的經濟效果分析。

目前鋁芯電纜的應用現狀

電力電纜按線芯的用材可分為銅芯電纜和鋁芯電纜，常用的銅芯電纜型號為YJV和VV；鋁芯電纜的型號為YJLV和VLV。鋁芯電纜在上世紀七，八十年代推廣用得比較好。一般的中小型工廠基本上都是選用鋁芯電纜。而且，電動機和變壓器也有鋁芯線圈。

從上世紀九十年代開始至今，電力電纜應用基本上是銅芯電纜占據。在一些大型工廠，無論是主體設備還是附屬設備全都是使用銅芯電纜。例如，某廠2X2500m3高爐煉鐵廠建于2009年，電氣工程全部使用銅芯電纜。

其實在如水渣轉運皮帶應用鋁芯電纜既可滿足供配電需要又可以節省大量的寶責資金。之所以會出現一邊倒的選型，一是過分強調可靠性；二是忽視了投資的經濟性。只要選型得當，鋁芯電纜一樣可滿足應用要求，而且經濟性較佳。

鋁與銅的材料特性

鋁的元素符號為Al，原子量為27，核外電子數13，最外層電子數為3.。銅的元素符號為Cu，原子量為64，核外電子數29，最外層電子數為1。

影響導電材料載流量的是電阻率。鋁的電阻率是0.0294Ω mm2/m，銅的電阻率是0.01851Ω mm2/m。兩者的比率是0.0294/0.01851=1.59。鋁的密度是2700kg/m3，銅的密度是8900kg/m3。銅單位體積內自由電子數多于鋁，故銅的導電性要好于鋁。鋁的熔點是660.40C，銅的熔點為10830C。

從鋁和銅的材料特性上看，鋁的電阻率是銅的1.59倍。在通過同樣大的電流時，同樣截面積的鋁芯電纜的發熱量為銅芯電纜的1.59倍。銅的熔點比鋁要高400多度，在使用鋁芯電纜時，應該通過截面積的合理選擇來確保電纜在運行時不出現高溫。

由于鋁密度比銅密度要少，在同柱重量下，鋁電纜的長度比銅電纜長度長許多。所以，從經濟性出發，應在附屬設備盡量選用鋁芯電纜，以降低供配電的投資金額。

鋁芯電纜技術選型方法

1 鋁芯電纜應用范圍探討

由于鋁芯電纜電阻率是銅芯電纜的1.59倍，以及銅芯電纜的高溫過載性要優于鋁芯電纜，在一些國防及國家重點項目，以及大型聯合企業的關鍵流線用銅芯電纜可靠性更高。鋁芯電纜應用定位于三級負荷較妥。

對于用電負荷分級，強調的是供電的可靠性，但并沒有具體到采用什么材料電纜進行供配電。在三級負荷上大量應用鋁芯電纜，可取得好效果。例如大型聯合企業除流水線外的配套工程，后勤服工程，輔助工程。

這些工程短時停電不會影響到流水線的生產。例如2500m3高爐的排水, 鑄鐵, 除塵等附屬工程均可以來用鋁茌電纜. 中小型工廠的供配電也可大量應用鋁芯電纜.。例如中小型水泥廠的供配電. 另外, 一些小型的工廠作坊, 建筑工地的建筑機械都可以采用鋁芯電纜供電。

2 常用鋁芯電力電纜載流量及截面積選擇

1kV交聯聚氯乙烯電力電纜載流量如表1所示（Qe=650C）。

表1

鋁芯電纜的熱穩定性校驗

對于10 KV重要負荷鋁芯電纜應進行熱穩定性校驗. 驗算鋁芯電纜的熱穩定性時, 短路點按下述情況確定:

(1) 不超過制造長度的單根電纜, 短路發生在電纜的末端。

(2) 有中間接頭的電纜,. 短路發生在每一縮減電纜截面積線段的首端; 電纜線段為等截面積時, 則短路發生在并列點后。

(3) 無中間接頭的并列連接的電纜, 短路發生后在并列點后。

鋁芯電纜在滿足短路熱穩定性校驗時, 最小截面積Smin=(I∞/C√-tj)x103 (mm2) (1)

式中, I∞—-穩態短路電流KA;

C—熱穩定系數,YJLV型C=80,VJLV型C=65;

tj —穩態短路電流流過的假想時間S.

tj =t+0.05秒 (2)

t=tb+tgu+thu (3)

式中，tb—主保護動作時間S；tgu—斷路器固有分閘時間S；thu—斷路器燃弧持續時間S。

應用鋁芯電纜的經濟效果分析

一般銅材的價格是鋁材的4倍左右。電力電纜的成本，芯線成本占90%以上。長距離大截面積電纜，選用鋁芯電纜有巨大的的經濟價值。例如，某廠4#高爐槽下電除塵建在離高爐350米的地方。4#高爐槽下電除塵計算負荷Ijs=425A。

由于錳燒車間變電所的變壓器容量不夠，需從高爐變電所引入380V(T–NC) 電源。若用銅芯電纜要用YJV–1KV，3X180+1X50電纜兩根并聯供電。YJV–1KV，3X180+1X50電纜的載流量(400C) 是272A。2根的載流量為544A。

如果用鋁芯電纜，可選用的型號規格為JJLV—1KV,3X10+1X50鋁芯電纜3根并聯供電。3根JJLV—1KV,3X10+1X50鋁芯電纜載流量(400C) 為546A。銅芯與鋁芯的載流量基本相等。很多工程長距離大截面積供電電纜，選用鋁芯電纜都可以取得巨大的經濟效益。

使用銅芯電纜與使用鋁芯電纜電壓降對比分析，以上例為例進行計算分析：線路長350米計算電流為425A，功率因數COSφ=0.8O。查《工廠配電設計手冊》，185mm2銅芯電纜的電壓損失為0.062%/km，150mm2鋁芯電纜的電壓損失為0.108%。假設2根銅芯電纜載流量均勻分配，每根電纜的載流為212A。假設3根鋁芯電纜載流量均勻分配，每根電纜的載流量為141A.

銅芯電纜總電壓損失率為（%）：212 X 0.062% X 0.35=4.6%；鋁芯電纜總電壓損失率為(%): 141 X 0.108% X 0.35=5.3%。

變電所低壓母線電壓為400V, 兩種電纜芯材的供電末端電壓分別為：銅芯電纜末端電壓為: 400 X (1-4.6%)=382V；鋁芯電纜末端電壓為: 400 X (1-5.3%)=380V。

從以上計算可知, 銅芯電纜與鋁芯電纜均可滿足電壓損失在允許范圍內。

結論

銅芯電纜在１６ｍｍ２以下截面積機械強度和韌性要好于鋁芯電纜。在１６ｍｍ２以上兩者都可滿足機械強度和韌性要求。計算電流越大的供電線路，供電距離越長的線路，選擇鋁芯電纜的經濟效果越好。用在６ｋｖ和１０ｋｖ中壓供電，應對鋁芯電纜進行熱穩定性校驗。長距離鋁芯電纜供電應進行電壓損失計算。鋁芯電纜連接最好是壓銅鋁過渡接頭，再進行連接。

標簽：電力電纜