低压合金电缆选型专题报告.doc

低压合金电缆选型专题报告 福建永福工程顾问有限公司 发证机关：中华人民共和国建设部 证书等级：甲级 证书编号：130903―sj 二○○九年十月·福州 批 准： 审 核： 校 核： 编 制： 目录 1. 电缆的应用概况 1 1.1 铜芯电缆 1 1.2 铝芯电缆 1 1.3 合金电缆 2 2. 电缆的性能比较 2 2.1 铜芯电缆与铝芯电缆的性能比较 2 2.1.1 电阻率、载流量 2 2.1.2 密度、价格 2 2.1.3 强度、抗疲劳度、施工难度 3 2.1.4 稳定性、耐腐蚀性 3 2.1.5 综合比较 3 2.2 铝芯电缆与合金电缆的性能比较 3 2.2.1 铝芯电缆的缺点 3 2.2.2 合金电缆的改进 4 2.3 合金电缆与铜芯电缆的性能比较 6 2.3.1 导电能力 6 2.3.2 力学性能 9 2.3.3 连接性能 10 2.3.4 抗腐蚀性能 10 2.3.5 环保特性 12 3 电缆的选型 12 3.1 导体持续允许电流 12 3.2 短路热稳定计算 14 3.3 允许电压降 15 3.3.1 电压降的定义 15 3.3.2 用电设备允许的电压降 16 3.3.3 电缆的电压降 16 4. 电缆的经济性分析 17 4.1 电缆主材价格 17 4.2 电缆的安装费用 17 4.3 其它 18 5. 全寿命周期成本分析 18 5.1 全寿命周期成本的含义及意义 18 5.2 电缆工程LCC的估算模型 19 5.2.1 LCC计算方法的选择 19 5.2.2 简化的电缆工程LCC估算模型 20 5.3 基于LCC理念的电缆选型 20 5.3.1 计算条件和方法 20 5.3.2 两个方案的LCC计算 21 5.3.3 两个方案的比较和评估 26 6. 结束语 26 1. 电缆的应用概况 随着经济的发展和工业化的推进，电力电缆被大量采用，正成为输送电能的主要方式。电力电缆的广泛应用，既提高了供电的可靠性又美化了市容，满足了社会发展的需要。特别在高等院校、繁华商业区、商品住宅区、新技术开发区等区域内的10kV以下输电网，几乎不再采用架空输电，而采用电力电缆输电。由于电力电缆的种类繁多，且价格较昂贵，正确和经济地选择电力电缆型号和截面，成为输送电网电缆设计的关键。按导体进行分类，目前常见的电缆可分为铜芯电缆、铝芯电缆与合金电缆。 1.1 铜芯电缆 由于铜在电力传输方面所具有的优良性能，被大量地用作绝缘和非绝缘的电缆，传输高、中、低压电，并作为其他材料导电性能的衡量标准。铜具有优越的柔韧性、抗腐蚀性、延展性和再生性等多种性能，使它成为优先选择的最安全的导线。 据中国电气工业协会统计，2006年中国电线电缆业铜导体用量已达到354万吨，占了将近60%的铜消费量。巨大的铜消费量，相对较缺的铜矿资源储藏量，以及高昂的价格，对铜芯电缆的用量产生了一定的抑制。 1.2 铝芯电缆 100多年来，铝导体材料已被电力部门用于电力传输和配送。铝已经替代铜导体的许多应用，并且铝也是标准的电气导体材料。这种导体的设计已经为电力传输和配送应用提供了极好的强度和传导率。 由于铝极好的物理和电气性能，在不同的电气应用中，选择铝导体是明智的，铝的重量很轻——大约是铜重量的三分之一，是极好的热导体和光热反射体，抗腐蚀能力极强，坚固且柔韧，并可以通过合金方式或热处理使其更加坚固柔韧。铝还是非磁性材料，在电缆的管道和铠装层应用上优点突出，并且易于回收。 国家标准GB50217-2007“电力工程电缆设计规范”第3部分“电缆型式与截面选择”对铝芯电缆的使用有详细的规定。 1.3 合金电缆 20世纪60年代末，一种新型合金电缆产品得到开发，通过合金材料中添加的铜 （Cu）、锰（Mn）、镁（Mg）、钛（Ti）、铬（Cr）、锌（Zn）、铁（Fe）和硅（Si）等多种元素，经特殊的合成和退火等先进工艺，弥补了纯铝电缆的不足，改善了纯铝电缆的物理性能和工艺性能，提高了电缆的导电能力和抗腐蚀、抗蠕变能力，保证电缆即使在长时间过载和过热时的连接稳定性。 因其良好的性能，从19世纪60年代末开始在北美得到了广泛的推广和使用，2007年进入中国后在北京、天津、吉林、广东、四川等地得到广泛应用。 2. 电缆的性能比较 2.1 铜芯电缆与铝芯电缆的性能比较 2.1.1 电阻率、载流量 铝的电阻率约为铜的1.68倍，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。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。 2.1.2 密度、价格 铜的密度约为8.9t/m3，铝的密度约为2.7t/m3，即在单位面积重量下，铜的重量