铝合金电缆的选型与设计【黄河电缆】

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1 电力电缆敷设方式
电缆工程敷设方式的选择应根据工程条件、环境特点、电缆类型，数量等因素确定，且按运行可靠、便于维护、经济成本等原则来选择。电力电缆敷设方式一般分为穿管敷设、电缆沟敷设、土壤直埋敷设、电缆桥架敷设、垂直敷设、水中敷设，以及上述方式相互结合的敷设方式，敷设由人力敷设或机械敷设来完成。

2 根据电缆敷设方式选用型号

2.1直埋敷设
直埋方式是一种广泛被使用的敷设方式，敷设前应检查土壤是否有化学腐蚀性物质以及土壤的温度是否适合电缆工作， 敷设后回填一半时，建议铺一层带有警示标志的布条，回填时还要逐层夯实，以防下陷。待回填完成后，建议在电缆转弯处、中间接头处、与其他管线交叉处等特殊位置放置明显的方位标志或标注。

地下并列敷设的电缆，电缆间距须满足规定的距离，中间接头的位置须相互错开，防止接头事故，损伤其他接头，如果间距过小，一根电缆出现故障会影响到另外一根电缆，最后造成两路电源同时停电的事件。对于电力电缆与其他管线、建筑等平行或交叉时，应按规程的规定执行，不得随意更改，特别注意不能将电缆水平敷设在其他管道的正上方和正下方。

直埋敷设为了承受外部压力选用铠装带外护套的结构，铠装为钢带（涂漆钢带、镀锌钢带、无磁钢带）铠装、铝合金带连锁铠装，在湿度较大的土壤中可选择涂漆钢带防止氧化，在外部有磁场干扰的情况下选用无磁钢带或铝合金带，铝合金带连锁铠装比钢带铠装承受外部压力能力要强，涉及的型号为YJLHV22、YJLHV62等。

2.2 穿管敷设
当电缆出线较多，直埋敷设有困难时，且又不易修沟时，可采用排管敷设方式，管内径应不小于电缆外径的1.5倍，埋地下半米以上，为了便于散热每个排管之间距离不小于2cm。

敷设时，管口应打磨光滑，管内不能有杂物，以免划伤电缆，为了便于检修，在转弯处，中间接头处、终端及直线距离75m处需设置工作井。管材主要采用塑料材质，所料材质应抗冲击性能好、抗压力能力强、散热能力好，目前多采用波纹PVC管，性能好，造价便宜，敷设方便。
穿管敷设时，由于管起到了抗压力作用，因此电缆不用采用铠装结构，型号为YJLHV等。

2.3电缆沟敷设
电缆沟敷设是一种常用的敷设方式，虽然投资成本大，但是可以敷设多条电缆，后期检修方便，而且电缆沟内电缆受到的外界破坏也少，比较安全。

电缆沟敷设时要注意电缆之间的间距，间距对电缆的载流量、温升、防火灾影响较大，故敷设时应保证电缆间的最小间距，电缆条数较少时可直接敷设在沟底，如果沟底有水、油或其他液体浸泡时，则应将电缆敷设在沟内支架上，电缆沟内同侧敷设的各种电缆支架的排列顺序应按高压电缆、低压电缆、控制电缆的顺序自上而下的排列，电缆沟内敷设电缆要做好防火工作，中间接头应安装在耐火封闭的保护盒内，在隧道内设置防火隔层、防火墙、报警装置，电缆沟内应有良好的通风排水设施，以降低隧道内环境温度和保持干燥，　　保证电缆的载流量，延长电缆使用寿命。

电缆沟内敷设选用非铠装YJLHV或铝合金带连锁裸铠装YJLHV60，连锁铠装能够防鼠、防虫，而且电缆数量多时可起到屏蔽作用。

3 根据电缆的允许载流量确定导体截面积3.1电力电缆允许载流量
电力电缆允许载流量的确定是保证电缆安全运行的关键，为了防止电缆过热，接头损坏或绝缘故障，在正常运行或短路时常用电力电缆的最高允许温度，绝缘导线温度过高可使绝缘损坏或引起火灾，这就要求导体和电缆的正常发热温度不能超过额定负荷的最高温度，导体的允许载流量是指在规定的环境温度下，能连续承受而不使其稳定温度超过允许值的最大电流，选择电缆截面积要通过相线的计算电流不超过允许载流量。

3.2根据允许载流量选择截面积
允许载流量跟环境温度有关系，在实际温度与规定运行温度不一致时，允许载流量乘以温度系数，进而求出实际载流量。

电缆多根并列的情况下，散热条件较单根敷设时差，允许载流量降低，所以要用电缆并列校正系数矫正，得出正常情况下的允许载流量。在土壤中敷设时，不同土壤对应的热阻系数不同，散热条件也不同，允许载流量应乘以土壤热阻系数。电缆的载流量与电缆的种类，线芯截面积敷设方式和环境条件有关，在土壤中直埋的电缆载流量高于在空气中敷设的。

铝合金的电阻率约为铜的1.68倍，由于电阻率低，同截面的铜芯电缆要比铝合金芯电缆允许的载流量（能够通过的最大电流）高30%左右。当铝合金电缆的截面为铜芯电缆的1.5倍时，两者具有相近的载流能力。不同截面的铜及铝合金电缆的载流量参照表1。

表1 铜缆/铝合金电缆的电气性能比



3.3电压降对载流量的影响
各种电气设备都有额定的工作电压，但在实际运行时，电气设备的端电压往往会因电力系统负荷的变化或用户本身负荷的变化而偏离额定值。在带负荷长线路的末端，电压往往低于额定值。

在电力系统中，用电设备的端电压无论是偏高还是偏低，都会对设备的工作性能和使用寿命产生不良影响。因此，应该尽量将电压降控制在一定的范围之内。

根据GB50052-95《供配电系统设计规范》规定：正常运行情况下，用电设备端子处电压降的允许值宜符合下列要求：
电动机为±5%。
照明：在一般工作场所为±5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为+5%、－10%；应急照明、道路照明和警卫照明等为+5%、－10%。
其他用电设备当无特殊规定时，为±5%。
当电网电压不能满足要求时，必须采取相应的电压调整措施。
因电缆导体本身的电阻，当电流流过电缆时，会产生电压降。常见型号的铜芯电缆与铝合金电缆的电压降如表2所示。

表2 铜缆/铝合金电缆电压降比较



相应型号的铜芯电缆与铝合金电缆有相近的电压降。
综上，1.5倍截面的铝合金电缆，在电缆选型的各种要求中，与铜芯电缆相当。

4 结束语
与传统的铜芯电缆相比，铝合金电缆在导电性能和铜缆相当的前提下，更轻更柔韧，同时改变了以往纯铝电缆机械强度差，抗疲劳能力低和接头处容易发生事故等缺点，此外，还弥补了传统铜电缆有记忆效应和高反弹性能等缺陷，同时减低了线损并节约了能源。

铝合金电缆在北美安装使用已经超过40年的时间。北美地区和中国的地理纬度相近，气候条件类似，在不同温度/湿度/恶劣气候条件下的成功应用，可供国内完全参考。新型铝合金电缆正在逐步走进人们的视野，走入各行业，得到越来越多的认可。相信不远的将来，铝合金电缆必定将在电力市场占据一个重要的地位，带领电缆行业跨越一个新的台阶。

我国是一个富铝缺铜的国家，如果能以铝节铜，合理利用我国丰富的铝矿资源、科学选用合金电缆，将在满足电缆电气性能的前提下大大降低工程成本，在我国的电力建设中产生巨大的经济效益和环境效益。

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