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小结:从以上各种因素来看,北京城市电网建设的地下电缆目前只能选择铜芯电缆,而架空线可以选择铝芯电缆,虽然铝合金电缆有大量的宣传,但必须由权威机构拿出各种数据并经得起电力部门的各种论证才能考虑替代问题,在此之前谈替代为时尚早。个人认为铝合金电缆在工矿企业内部的设备与设备之间的连接可能是一种可以考虑的解决方案,但对电网这种系统性要求非常严格的对象,目前暂时还没有科学论证表明它的可行性。
案例二:上海城市电网要谨慎对待铝合金电缆
城市电网建设是一个百年大计的工程,安全和可靠性应该放在第一位,尤其是上海这样一个国际都市,设计选材是第一关,绝对不能因为电缆材料成本的降低而忽略了电网运营的安全可靠性,并要杜绝由于选材不当而引起总体运营成本上升的做法。
近来,有许多电缆厂商大力宣传铝合金电缆可以代替铜电缆,城市电网建设中铝合金电缆能否替代铜芯电缆?我们认为铝合金电缆在一些技术方面未能达到上海电网建设的条件,有待进一步提高,因此,就目前来看,上海城市电网建设99%还是采用铜电缆,采用铝合金电缆要慎之又慎。
1. 历史上从铝代铜到以铜代铝
上世纪50年代,由于铜是战略资源,比较紧缺,我国提出“以铝代铜”的方针,电缆行业除高压电缆电缆外,一般都采用铝导体电缆。
到80年代中期,铝导体电缆在运行中出现一些事故,发生事故的部位多数在铝导体连接点,因为铝是比较活泼的金属,其表面容易生成氧化铝,铝导体电缆线路如果连接点处理不好,会导致接触电阻增大,接触点发热,造成接点温度升高,形成恶性循环直到烧坏,从而酿成事故。特别是户外终端的铝导体链接引线,更容易发生烧断事故。在多根并列运行电缆之中,各条电缆由于接触电阻的异差,可能造成电流分配极不均衡,甚至会出现某条电缆上的负荷接近于零的现象,引起其它条电缆严重过载造成事故,并缩短电缆运行的寿命。
在各地铝导体电缆频频发生事故的情况下,为确保电缆线路安全供电,提高电力可靠性出发,八十年代后期起在国家和行业相关技术规范和标准中,对铝导体电缆的应用进行了限制。例如,在国家标准GB50217-2007《电力工程设计规范》3.1条款中,规定在6种情况下电力电缆应选用铜导体:上海市电力公司《上海电网若干技术原则的规定》中,明确规定新建城市电网工程应用铜芯电缆,就连民用建筑的有关规定中也要采用铜芯电缆,这样全国各地行业基本上停止使用铝芯电缆。
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