铝芯电缆和铜芯电缆的对比和选用原则Word文件下载.docx
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1)需要确保长期运行中连接可靠的回路,如重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机的励磁回路等;
2)移动设备的线路及振动场所的线路;
3)对铝有腐蚀的环境;
4)高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾危险环境;
5)应急系统及消防设施的线路;
6)工业及市政工程、户外工程的布电线(分支配电线)。
(3)
下列场合不宜采用铝芯线缆:
1)
非熟练人员容易接触的线路,如公共建筑与居住建筑。
2)
线芯截面6mm2及以下的电缆。
(4)
下列场合应采用铝导体:
对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻的环境;
氨压缩机房。
(5)
下列场合宜采用铝导体:
架空输电线路;
较大截电的中频线路。
近些年来铝芯电缆成本明显低于铜芯电缆,铜芯电缆成本是铝芯电缆的3-5倍左右。
但是铝芯电缆的使用寿命比铜芯电缆短,且铝芯电缆带来的线路损耗大于铜线电缆,电损产生的成本每年也不少,再则由于所有的开关都是铜芯进出线端子,采用铝芯电缆就得在制作电缆头时使用铜铝过渡型的,电缆头发生故障的机率增大。
另外,由于同等载流量的条件下,铝芯电缆的截面是铜芯电缆的1.5倍,相应的线路保护成本和土建成本也会增加。
所以作为永久性配电,在资金条件尚可的情况下,综合运行安全,我们建议使用铜芯电缆。
一、铜芯电缆比铝芯电缆的优势:
1.电阻率低:
铝芯电缆的电阻率比铜芯电缆约高1.68倍。
2.
延展性好:
铜合金的延展率为20-40%,电工用铜的延展率在30%以上,而铝合金仅为18%。
3.
强度高:
常温下的允许应力,铜比铝分别高出7-28%。
特别是高温下的应力,两者相差更是甚远。
4.抗疲劳:
铝材反复折弯易断裂,铜则不易。
弹性指标方面,铜也比铝高约1.7-1.8倍。
5.
稳定性好,耐腐蚀:
铜芯抗氧化,耐腐蚀,而铝芯容易受氧化和腐蚀。
6.
载流量大:
由于电阻率低,同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量(能够通过的最大电流)高30%左右
7.
电压损失低:
由于铜芯电缆的电阻率低,在同截面流过相同电流的情况下。
铜芯电缆的电压降小。
因此,同样的输电距离,能保证较高的电压质量;
或者说,在允许的电压降条件下,铜芯电缆输电能达到较远的距离,即供电覆盖面积大,有利于临时用电供电网络的规划,减少供电点的设置数量。
8.发热温度低:
在同样的电流下,同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多,使得运行更安全。
9.
能耗低:
由于铜的电阻率低,相比铝电缆而言,铜电缆的电能损耗低,这是显而易见的。
这有利于提高发电利用率和保护环境。
10.
抗氧化,耐腐蚀:
铜芯电缆的连接头性能稳定,不会由于氧化而发生事故。
铝芯电缆的接头不稳定时常会由于氧化使接触电阻增大,发热而发生事故。
因此,事故率比铜芯电缆大得多。
11.施工方便:
①铜芯柔性好,允许的弯度半径小,所以拐弯方便,穿管容易;
②铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂,所以接线方便;
③于铜芯的机械强度高,能承受较大的机械拉力,给施工敷设带来很大便利,也为机械化施工创造了条件。
二、铝芯电缆比铜芯电缆的优势
1.
价格便宜:
铜杆是铝杆价格的3.5倍、铜的比重又是铝的3.3倍,所以铝芯电缆比铜芯电缆便宜多的多,适合于低资工程或临时用电。
2.电缆很轻:
铝芯电缆的重量是铜芯电缆的40%,施工运输都成本低。
铝在空气中与氧反应很快生成一种氧化膜,能防止进一步氧化,所以铝导线是高电压、大截面、大跨度架空输电的必选材料。
三、相关规范
民用电气设计规范(7.4.1):
1,电缆、电线可选用铜芯或铝芯,民用建筑宜采用铜芯电缆或电线;
下列场所应选用铜芯电缆或电线:
1)易燃、易爆场所;
2)重要的公共建筑和居住建筑;
3)特别潮湿场所和对铝有腐蚀的场所;
4)人员聚集较多的场所;
5)重要的资料室、计算机房、重要的库房;
6)移动设备或有剧烈振动的场所;
7)有特殊规定的其它场所。
电力工程电缆设计规范
3.1.1控制电缆应选用铜导体。
3.1.2用于下列情况的电力电缆应选用铜导体:
1,电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需要保持连接具有高可靠性的回路;
2,振动剧烈、有爆炸危险或对侣有腐蚀等严酷的工作环境;
3,耐火电缆;
4,紧靠高温设备布置;
5,安全性要求高的公共设施;
6,工作电流较大,需增多电缆根数时。
3.1.3除限于产品仅有铜导体和第3.1.1、3.1.2条确定的应选用铜导体外,电缆导体材质可选用铜或铝导体。
四、铝芯电缆比铜芯电缆的区别:
㈠、铝线与铜线基本有以下区别:
1.铜线和铝线的截流量不同。
2.铝线相对较便宜。
3.铝线质量更轻。
4.铝线的机械强度较差。
5.铝线在接驳线端极容易氧化,接驳线端氧化后会出现温度升高、接触不良,是引起故障(断电或断线)的多发点。
6.铜线内阻小。
铝线比铜线的内阻大,但是比铜线散热快。
主要是载流能力不同和机械强度不同。
铜电阻率0.017,铝0.029.所以铝的载流能力是铜的80%左右。
机械强度铜也好很多
㈡、铜芯电缆与铝电缆的优缺点比较:
铜芯电缆电阻率低:
铜芯电缆延展性好:
铜芯电缆强度高:
常温下的允许应力,铜可达到20,铝为15.6kgt/mm2。
4.
铜芯电缆抗疲劳:
铜芯电缆稳定性好,耐腐蚀:
㈢、铜芯电缆的优势:
铜芯电缆载流量大:
铜芯电缆电压损失低:
或者说,在允许的电压降条件下,铜芯电缆输电能达到较远的距离,即供电覆盖面积大,有利于网络的规划,减少供电点的设置数量。
铜芯电缆发热温度低:
铜芯电缆能耗低:
由于铜的电阻率低,相比铝电缆而言,铜电缆的电能损耗低,
铜芯电缆抗氧化,耐腐蚀:
铜芯电缆施工方便:
由于铜芯柔性好,允许的弯度半径小,所以拐弯方便,穿管容易;
由于铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂,所以接线方便;
又由于铜芯的机械强度高,能承受较大的机械拉力,
同一规格铝芯导线载流量约为铜芯的0.7倍,选用铝芯导线可比铜芯导线大一个规格,交联聚乙烯绝缘可选用小一档规格,耐火电线电缆则应选较大规格。
五、载流量计算
25
m2的铜电缆
架空敷设允许载流120A
容量67KW,
直埋是110A
,61KW。
35m2的铜电缆是允许载流147
A
82
KW和允许载流130
75
KW,
35m2的铝线打个七折,就是允许载流103A
57KW,;
允许载流91A,53KW。
不如25
m2的铜电缆(容量是以三相380V、Cosφ=0.85为基准,若单相220V、Cosφ=0.85,容量则应×
1/3);
铜导线相比铝导线热稳定性要好,额定电流也要大一个等级,也就是说10平方的铜导线和16平方的铝导线相当。
抗腐蚀性,抗拉强度,抗氧化也比铝导线好。
《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》中明确规定:
母线与母线、母线与分支线、母线与电气接线端子搭接时,其搭接面的处理应符合下列要求:
(1)铜与铜:
在室外,高温且潮湿或对母线有腐蚀气体的室内,必须搪锡;
在干燥的室内可以直接连接。
(2)铝与铝:
直接连接。
(3)铜与铝:
在干燥的室内,铜导体应搪锡。
室外或空气相对湿度接近100%的室内,应采用铜铝过渡板,铜端应搪锡。
与此相应,铜电缆与铝电缆连接时可采用铜铝连接管,铜电缆和铝导线连接时可采用铜铝端子,铜端应搪锡等等。
在选用电线电缆时,一般要注意电线电缆型号、规格
(导体截面)的选择
⒈
电线电缆型号的选择
选用电线电缆时,要考虑用途,敷设条件及安全性;
例如,
根据用途的不同,可选用电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等;
根据敷设条件的不同,可选用一般塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、防腐电缆等;
根据安全性要求,可选用不延燃电缆、阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火电缆等。
⒉
电线电缆规格的选择
确定电线电缆的使用规格
(导体截面)时,一般应考虑发热,电压损失,经济电流密度,机械强度等选择条件。
根据经验,低压动力线因其负荷电流较大,故一般先按发热条件选择截面,然后验算其电压损失和机械强度;
低压照明线因其对电压水平要求较高,可先按允许电压损失条件选择截面,再验算发热条件和机械强度;
尽管铝芯电缆和便宜,但是铜电缆在电缆供电中,特别是地下电缆供电领域,具有突出的优势。
地下使用铜芯电缆供电具有事故率低、耐腐蚀、可靠性高、施工维护方便等特点