塔博士课堂丨从城市供电的角度比较铜缆和铝合金电缆的应用(二)
发布时间:2020-04-22

铝合金电缆在20世纪70年代西方发达国家开始广泛应用,近些年传入我国,并在配电领域应用推广。近期以“铝合金电缆代替铜电缆”的呼声愈演愈烈,的确,铝合金电缆有它的优越性,比如延伸率超过铜电缆35%,抗疲劳性比铜电缆提高50%,反弹性比铜电缆小40%,在价格方面铝合金电缆比相同截面铜电缆价格便宜40%-50%。那么铝合金电缆是不是就可以将铜电缆取而代之了呢?

在配电网系统短路时电缆的允许温度和热稳定性的对比



城市配电网在设计电缆时,还要考虑正常运行时和短路时电缆最高允许温度,如同样采用10kV交联聚乙烯电力电缆线,铜电缆和铝合金电缆在正常运行时的最高允许温度同为90度,而在短路时铜电缆的最大允许温度为230度,铝合金电缆的最大允许温度为220度。除考虑最高允许温度外,还要验算电缆在短路时的热稳定性,按照《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007标准要求计算,铜电缆热稳定系数137,而铝合金电缆热稳定系数为90,如在短路电流相同的情况下,短路持续时间保持不变,在用铝合金电缆作为配电电缆时,设计截面必须为铜电缆截面的1.52倍以上才可以满足热稳定的要求,同时在选用铝合金电缆时一定要进行热稳定校核,确保其满足热稳定的要求。





电容的影响



电缆的电容电流随着电缆截面的增大而增加,如果城市配电选择铝合金电缆进行设计时,需要对电网的电容电流值进行验算,以确定接地方式。假设在10KW采用240mm2铜电缆时,电容电流为1.96A/km,如果采用铝合金电缆时,电缆的截面积要增加到400mm2,电容电流为2.41A/km,采用铝合金电缆后电容电流增加123%。因此选用铝合金电缆时会导致消弧线圈容量增加,相应的建设成本和运行成本也在增加。

铝合金电缆在大跨度高层建筑的应用上具有优势,但在城市电网配电中,在计算成本的同时,还要特别注意它的安全运行方面的计算和论证,以便保证电网安全、可靠、稳定的运行。