[經(jīng)管營銷]低壓合金電纜選型專題報告

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1、351－B000K－A00－00低壓合金電纜選型專題報告福建永福工程顧問有限公司發(fā)證機關(guān)：中華人民共和國建設(shè)部證書等級：甲級證書編號：130903―sj二○○九年十月·福州批準(zhǔn)：審核：校核：編制：目錄1.電纜的應(yīng)用概況11.1銅芯電纜11.2鋁芯電纜11.3合金電纜22.電纜的性能比較22.1銅芯電纜與鋁芯電纜的性能比較22.1.1電阻率、載流量22.1.2密度、價格22.1.3強度、抗疲勞度、施工難度32.1.4穩(wěn)定性、耐腐蝕性32.1.5綜合比較32.2鋁芯電纜與合金電纜的性能比較32.2.1鋁芯電纜的缺點32.2.2合金電纜的改進42.3合金電纜與銅

2、芯電纜的性能比較62.3.1導(dǎo)電能力62.3.2力學(xué)性能92.3.3連接性能102.3.4抗腐蝕性能102.3.5環(huán)保特性123電纜的選型123.1導(dǎo)體持續(xù)允許電流123.2短路熱穩(wěn)定計算143.3允許電壓降153.3.1電壓降的定義153.3.2用電設(shè)備允許的電壓降163.3.3電纜的電壓降164.電纜的經(jīng)濟性分析174.1電纜主材價格174.2電纜的安裝費用174.3其它185.全壽命周期成本分析185.1全壽命周期成本的含義及意義185.2電纜工程LCC的估算模型195.2.1LCC計算方法的選擇195.2.2簡化的電纜工程LCC估算模型205.3基

3、于LCC理念的電纜選型205.3.1計算條件和方法205.3.2兩個方案的LCC計算215.3.3兩個方案的比較和評估266.結(jié)束語261.電纜的應(yīng)用概況隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化的推進，電力電纜被大量采用，正成為輸送電能的主要方式。電力電纜的廣泛應(yīng)用，既提高了供電的可靠性又美化了市容，滿足了社會發(fā)展的需要。特別在高等院校、繁華商業(yè)區(qū)、商品住宅區(qū)、新技術(shù)開發(fā)區(qū)等區(qū)域內(nèi)的10kV以下輸電網(wǎng)，幾乎不再采用架空輸電，而采用電力電纜輸電。由于電力電纜的種類繁多，且價格較昂貴，正確和經(jīng)濟地選擇電力電纜型號和截面，成為輸送電網(wǎng)電纜設(shè)計的關(guān)鍵。按導(dǎo)體進行分類，目前常見的電纜

4、可分為銅芯電纜、鋁芯電纜與合金電纜。1.1銅芯電纜由于銅在電力傳輸方面所具有的優(yōu)良性能，被大量地用作絕緣和非絕緣的電纜，傳輸高、中、低壓電，并作為其他材料導(dǎo)電性能的衡量標(biāo)準(zhǔn)。銅具有優(yōu)越的柔韌性、抗腐蝕性、延展性和再生性等多種性能，使它成為優(yōu)先選擇的最安全的導(dǎo)線。據(jù)中國電氣工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2006年中國電線電纜業(yè)銅導(dǎo)體用量已達到354萬噸，占了將近60%的銅消費量。巨大的銅消費量，相對較缺的銅礦資源儲藏量，以及高昂的價格，對銅芯電纜的用量產(chǎn)生了一定的抑制。1.2鋁芯電纜100多年來，鋁導(dǎo)體材料已被電力部門用于電力傳輸和配送。鋁已經(jīng)替代銅導(dǎo)體的許多應(yīng)用，并且鋁也

5、是標(biāo)準(zhǔn)的電氣導(dǎo)體材料。這種導(dǎo)體的設(shè)計已經(jīng)為電力傳輸和配送應(yīng)用提供了極好的強度和傳導(dǎo)率。由于鋁極好的物理和電氣性能，在不同的電氣應(yīng)用中，選擇鋁導(dǎo)體是明智的，鋁的重量很輕——大約是銅重量的三分之一，是極好的熱導(dǎo)體和光熱反射體，抗腐蝕能力極強，堅固且柔韌，并可以通過合金方式或熱處理使其更加堅固柔韌。鋁還是非磁性材料，在電纜的管道和鎧裝層應(yīng)用上優(yōu)點突出，并且易于回收。27國家標(biāo)準(zhǔn)GB50217-2007“電力工程電纜設(shè)計規(guī)范”第3部分“電纜型式與截面選擇”對鋁芯電纜的使用有詳細的規(guī)定。1.3合金電纜20世紀(jì)60年代末，一種新型合金電纜產(chǎn)品得到開發(fā)，通過合金材料中添

6、加的銅（Cu）、錳（Mn）、鎂（Mg）、鈦（Ti）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、鐵（Fe）和硅（Si）等多種元素，經(jīng)特殊的合成和退火等先進工藝，彌補了純鋁電纜的不足，改善了純鋁電纜的物理性能和工藝性能，提高了電纜的導(dǎo)電能力和抗腐蝕、抗蠕變能力，保證電纜即使在長時間過載和過熱時的連接穩(wěn)定性。因其良好的性能，從19世紀(jì)60年代末開始在北美得到了廣泛的推廣和使用，2007年進入中國后在北京、天津、吉林、廣東、四川等地得到廣泛應(yīng)用。2.電纜的性能比較2.1銅芯電纜與鋁芯電纜的性能比較2.1.1電阻率、載流量鋁的電阻率約為銅的1.68倍，由于電阻率低，同截面的銅芯電纜要

7、比鋁芯電纜允許的載流量（能夠通過的最大電流）高30%左右。由于銅芯電纜的電阻率低，在同截面流過相同電流的情況下，銅芯電纜的電壓降小。2.1.2密度、價格銅的密度約為8.9t/m3，鋁的密度約為2.7t/m3，即在單位面積重量下，銅的重量約為鋁的3.3倍。2009年10月份，銅的價格約為5萬元/噸，鋁的價格約為1.5萬元/噸。272.1.3強度、抗疲勞度、施工難度常溫下的允許應(yīng)力，銅可達到2015.6kgf/mm2，鋁為15.6kgf/mm2。拉伸的強度極限，銅可達到45kgf/mm2，鋁為42kgf/mm2。銅比鋁分別高出7~28%。鋁材反復(fù)折彎易斷裂，銅

8、則不易。彈性指標(biāo)方面，銅也比鋁高約1.7~1.8倍。由于銅芯柔性好