珠江冠纜選擇銅電纜還是鋁電纜使用好？

本文節選自《電力電纜工程》（原書第三版）第三章導體，首要介紹了電力電纜工程中電纜規劃者如安在銅和鋁兩種電纜導體資料之間進行挑選，挑選要素首要包含直流電阻、分量、載流量、電壓降、短路、及機械銜接、曲折半徑等，指出本錢的考慮要加上外覆資料的本錢之后再權衡。總歸既要高效又要經濟。

擴展閱覽部分，羅列了：

GB50217中電力電纜導體原料選用要求，首要是銅導體的運用要求；

《配電網技能導則》（Q／GDW  10370-2016）中35kV、10kV配電網設備中電纜導體原料選用要求。

以下是節選內容：

第三章 導體

3.1導言

   電力電纜工程首要關懷的是高效、經濟地傳輸電流（電能）。導體資料、尺度和規劃的挑選有必要考慮以下要素①載流量（承載電流的才能）；②導體外表的電場強度；③電壓改變率；④導體損耗；⑤曲折半徑和柔韌性；⑥全體經濟性；⑦資料考量；⑧機械功能。

3.2資料挑選

   有幾種低電阻率（或高電導率）的金屬可用作電力電纜的導體資料，如表3-1。

考慮到這些資料的電阻率和本錢，銅和鋁成為合理的挑選。因而，現在它們是電力電纜職業運用的首要金屬資料。

一旦面對銅導體仍是鋁導體的挑選，就需求細心比較兩種金屬的功能；因為兩者都有一些長處，在必定條件下，一種或許比另一種的更重要。下面介紹了對電纜規劃者而言最重要的特性。

3.2.1直流電阻

鋁的電導率是銅電導率的61.2%~62%。因而，想要取得與銅導體持平的直流電阻，鋁導體的截面積應為銅導體的1.6倍。這一截面積差異大約等同于美國線規（AWG）的兩檔尺度。

3.2.2分量

除了經濟性，鋁最重要的長處之一是低密度。單位長度鋁線與相同長度且直流電阻持平的銅線比較，鋁線分量僅為銅線的48%。但是，當導體外有絕緣時，這一分量優勢就不是那么顯著，因為等效的鋁線外徑更大，需求的絕緣資料用量也更多。

3.2.3載流量

鋁導體與銅導體載流才能（載流量）的比較能夠在許多資料中找到。詳見第14章。但清楚明了的是，想要承載相同的電流，鋁導體要比銅導體具有更大的截面積，見表3-1。

3.2.4電壓降

關于溝通回路中的小規范導體（#2/0AWG及以下），以及一切直流回路，電抗效應都能夠忽略不計。相同的電壓降要求鋁導體截面積大約是銅導體截面積的1.6倍。

關于溝通回路中更大規范的導體，集膚效應和附近效應影響其電阻值（溝通與直流的份額，下文會以交直流電阻比的方式表明），且電抗效應變得顯著。在這些狀況下，轉化因數略有下降，到達近似值1.4。

3.2.5短路

也要考慮或許的短路狀況，因為銅導體在短路狀況下有更高的接受短路電流的才能。但是，一旦進行這樣的比較，與導體有觸摸的資料（如屏蔽、絕緣、襯層、護套等）的熱極限也有必要考慮。

3.2.6其他重要要素

假如與鋁導體相銜接，要有附加辦法。不只因為鋁導體簡單蠕變，還因為它會敏捷氧化。一旦鋁導體暴露在空氣中，外表很快就會構成一層耐腐蝕的、高介電強度的氧化薄層。

假如銅導體與鋁導體相銜接，要有特別技能來制造牢靠的銜接。詳見第13章的評論。

鋁在發電站、變電站和移動式電纜中運用并不廣泛，因為小規范鋁絞線較低的曲折壽數不能總是滿意電纜的機械功能要求。在這些場合，占用空間的巨細也是常常考慮的一個要素。但是，因為鋁的電導率與分量的份額很高，使得它在架空導線上有壓倒性優勢；一起在對空間沒有顯著約束的地下配電場合，鋁也因其經濟性得到廣泛運用。

8000系列鋁合金已經在大型商業場所、公共場所以及一些工業運用上取得充沛認可。這類合金冷變形較小，且抗蠕變功能優秀。關于戶內銜接一般選用的螺栓式端子，這些特性使其扭矩堅持特性更好。美國國家電氣規范（NEC）中規則，假如在NEC認可的幾類導線上選用金屬鋁、應選用鋁合金。

兩種金屬（銅和鋁）的本錢肯定要考慮、但一般要加上外覆資料的本錢之后再權衡。（以上內容節選自《《電力電纜工程》（原書第三版）》）

擴展閱覽：

GB50217   電力工程電纜規劃規范

3.1 電力電纜導體原料

3．1．1 用于下列狀況的電力電纜，應選用銅導體：

1 電機勵磁、重要電源、移動式電氣設備等需堅持銜接具有高牢靠性的回路；

2 振蕩場所、有爆破風險或對鋁有腐蝕等工作環境；

3 耐火電纜；

4 緊靠高溫設備安置；

5 人員密布場所；

6 核電廠慣例島及與出產有關的隸屬設備。

3．1．2 除限于產品僅有銅導體和本規范第3．1．1條確認應選用銅導體外，電纜導體原料可選用銅導體、鋁或鋁合金導體。電壓等級1kV以上的電纜不宜選用鋁合金導體。
Q／GDW 10370-2016 配電網技能導則

6 35kV 配電網設備

6.3 電纜線路首要用于通道狹隘，架空線路難以經過或市政規劃有特別要求的區域，以及電網結構或運轉安全有特別需求的區域。電纜宜選用交聯聚乙烯銅芯電纜，電纜截面應滿意負荷開展的要求，宜按遠期規劃考慮，同一區域電網可選用2~3 種，電纜截面挑選見表6。表6 35kV 電纜截面挑選表   mm²

7 10kV 配電網設備

7.2 電纜線路

7.2.3 電纜線路截面的挑選：

a) 變電站饋出至中壓開關站的干線電纜截面不宜小于銅芯300mm²，饋出的雙環、雙射、單環網干線電纜截面不宜小于銅芯240 mm²；b) 滿意動、熱安穩要求下，亦可選用相同載流量的其他原料電纜，并滿意GB 50217 的相關要求。其它專線電纜截面應滿意載流量及動、熱安穩的要求；c) 中壓開關站饋出電纜和其它分支電纜的截面應滿意載流量及動、熱安穩的要求。

8 低壓配電網設備

8.2.1 低壓電纜線路一般選用交聯聚乙烯絕緣電纜，在濕潤、含有化學腐蝕或易受水浸泡環境下宜選用聚乙烯類資料的內護層，有白蟻的場所應選用金屬鎧裝或防蟻外護層，有鼠害的場所宜選用金屬鎧裝或硬質護層，電纜進入修建或會集敷設應選用C 級及以上阻燃電纜。

8.2.2 下列狀況可選用電纜線路：

a) 負荷密度較高的規劃A+、A 類供電區域中心區；

b) 修建面積較大的新建居民樓群、高層住宅區、科技園區；

c) 首要干道或重要區域；

d) 市政規劃要求選用電纜的區域。

8.2.3 電纜截面應根據負荷及裝備系數、一起率等進行挑選，并歸納考慮敷設環境溫度、并行敷設、熱阻系數及埋設深度等要素，宜一步到位，防止重復替換。一般選用交聯聚乙烯銅芯電纜，干線截面不宜小于240mm²，也可選用相同載流量的鋁芯或鋁合金電纜。

參考文獻：[1] (美)WilliamA.Thue等著;孫建生,徐曉峰等譯. 電力電纜工程（原書第三版）