隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,以及電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的更加復(fù)雜化，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行要求越來越高，因而對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備及材料的要求也極為嚴(yán)格。面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的新需求，需要對(duì)電網(wǎng)及城市配電網(wǎng)投入更多資金，進(jìn)行更好地設(shè)計(jì)，使用更優(yōu)的材料。專家認(rèn)為，銅電纜成為保障電網(wǎng)供電可靠性、用電安全，以及節(jié)能降損的最優(yōu)選產(chǎn)品。
銅材料一直占有主導(dǎo)地位
自我國改革開放以后，銅電纜大幅替代了鋁電纜。究其原因一是國內(nèi)外市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了接軌，銅材料價(jià)格雖然貴一些，但電力部門可以承受，換來的是安全可靠，施工方便。二是從安全可靠的角度出發(fā)，因?yàn)槭褂娩X芯電力電纜的關(guān)鍵點(diǎn)是接頭技術(shù)及其使用的可靠性曾存在一些問題。三是在一些城市中，特別是大城市中，由于地下敷設(shè)空間有限而不采用鋁芯電力電纜。
自從人類進(jìn)入電氣時(shí)代以后，銅一直在電力導(dǎo)體中占有主導(dǎo)地位。但是長(zhǎng)期以來銅的價(jià)格一直處于較高位，對(duì)其在電力導(dǎo)體的主導(dǎo)地位產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。
鋁合金電纜有其一定的特性。從經(jīng)濟(jì)上看，鋁合金電纜的優(yōu)點(diǎn)是：制造與運(yùn)輸成本不高；但鋁合金電纜的缺點(diǎn)也十分明顯：載流量小，在鋁中加入其它多種合金元素后，導(dǎo)電性能下降。此外，體積較大，盡管通過工藝的嚴(yán)格控制，來提高緊壓系數(shù)，以減小鋁合金電纜截面的增量，但鋁合金電纜的外徑基本仍是要大于銅電纜的1.2倍。
在耐高溫性能方面，鋁合金電纜性能較弱，鋁的熔融溫度為660℃，而銅可達(dá)1080℃，在高溫環(huán)境中使用的耐火電纜要求要在經(jīng)受750℃～1000℃作用下仍能維持通電的功能，而在此類電纜選擇中，不能采用鋁合金電纜。導(dǎo)電能力如果按銅的導(dǎo)電率是100%計(jì)算，鋁合金的單位體積電阻率與鋁相當(dāng)，約為61.2%，當(dāng)鋁合金電纜的截面積是銅電纜的約1.5倍時(shí)，其直流電阻相同。
據(jù)《電網(wǎng)設(shè)備金屬材料監(jiān)督與檢測(cè)》一書提供的資料，同為標(biāo)稱120mm2截面的導(dǎo)體，在20℃時(shí)，銅導(dǎo)體的電阻不大于0.158Ω/km，而鋁合金導(dǎo)體為0.249Ω/km。
專家認(rèn)為，作為配電電纜，不僅要考慮電纜的導(dǎo)電性，更重要的是要考慮電纜系統(tǒng)的導(dǎo)電性能。也就是說，必須要考慮電纜的中間連接和端子連接的導(dǎo)電性，而這恰是保證電纜系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。
據(jù)北京市電力公司統(tǒng)計(jì)，電力電纜的故障80%發(fā)生在接頭部位。在這一點(diǎn)上，銅具有鋁及鋁合金無可比擬的優(yōu)越性，即使受到氧化，生成的氧化銅仍是優(yōu)良導(dǎo)體，能夠保證接頭和端子的電連接性能；而鋁合金電纜即使有良好的施工工藝保障，在接頭或端子部位受到氧化后，生成的氧化鋁是絕緣體，會(huì)導(dǎo)致接頭或端子導(dǎo)電性劣化，從而加劇接頭或端子發(fā)熱從而使氧化更加嚴(yán)重。如此惡性循環(huán)，從而發(fā)生電纜系統(tǒng)故障。
此外，目前鋁合金電纜抗腐蝕性還不及純鋁，與銅相差很大，從電纜的導(dǎo)電性能而言，不論是同截面規(guī)格電纜的導(dǎo)體直流電阻，還是電纜接頭和端子在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中的導(dǎo)電性，鋁合金電纜明顯不如銅電纜，而且標(biāo)稱截面越大，鋁合金電纜的劣勢(shì)越突出。
對(duì)“以鋁節(jié)銅”的幾點(diǎn)看法
與銅電纜相比，鋁合金電纜的主要技術(shù)性能并不占優(yōu)勢(shì)，電纜行業(yè)提出“以鋁節(jié)銅”，關(guān)鍵還是經(jīng)濟(jì)因素。因此，電纜行業(yè)的“以鋁節(jié)銅”能不能搞下去，搞到什么規(guī)模，不是哪些人可以左右的，而是要市場(chǎng)說了算。
一是要堅(jiān)持嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度。盡管鋁合金電纜的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)取得重大突破，但受技術(shù)性能制約，在城市供電主干線路、大型電廠電站、重污染環(huán)境、不易維修的環(huán)境下，從使用安全的角度出發(fā)，還是應(yīng)該選擇使用銅電纜。
二是要規(guī)范市場(chǎng)秩序，制止盲目發(fā)展。目前，我國電線電纜行業(yè)集約化程度不高，企業(yè)之間的技術(shù)和管理水平參差不齊，無序競(jìng)爭(zhēng)問題突出。由于鋁合金電纜生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理要求較高，對(duì)連接器的配套要求也不低。如果眾多企業(yè)不顧自身?xiàng)l件，沒有技術(shù)支撐，一哄而起生產(chǎn)鋁合金電纜，必然造成市場(chǎng)秩序混亂，產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，一旦出現(xiàn)安全事故，必定嚴(yán)重影響電纜行業(yè)的信譽(yù)。
三是要依靠科技創(chuàng)新，完善工藝技術(shù)。目前，國內(nèi)外鋁合金電纜的生產(chǎn)和使用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還十分有限，不少深層次的技術(shù)問題還需要進(jìn)一步研究。同時(shí)，國家尚未發(fā)布鋁合金電纜的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，配套標(biāo)準(zhǔn)更是缺乏，產(chǎn)品制造技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)都尚未完全成熟。在這種情況下，電纜使用單位更應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格進(jìn)行方案論證，嚴(yán)格控制電纜產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量。
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