歐洲國(guó)家為什么沒(méi)有采用鋁合金電纜技術(shù)路線
時(shí)間：2020/3/19 14:55:54 瀏覽：660次
隨著銅價(jià)的飆升，用作導(dǎo)體的鋁合金在1960年代和1970年代被廣泛用作電纜的替代導(dǎo)體。用作導(dǎo)體的鋁合金主要有AA1000系列導(dǎo)體，即純鋁，AA6000和AA8000系列導(dǎo)體。 AA1000系列導(dǎo)體主要用于高壓架空電線。 Aa6000al-mg-si系列導(dǎo)體主要用于高壓架空線和鋁母線；這兩種導(dǎo)體是硬導(dǎo)體，并且接頭主要是焊接的。 Aa8000al-mg-cu-fe（鋁-鎂-銅-鐵合金）系列是在配電線路中使用的真正的軟鋁合金。
Aa8000al-mg-cu-fe（鋁鎂銅鐵合金）系列僅用于北美的低壓配電網(wǎng)領(lǐng)域，但在歐洲并未廣泛使用，基本上采用銅導(dǎo)體解決方案電纜和純鋁合金電纜。歐洲國(guó)家未采用鋁合金電纜的技術(shù)路線。主要原因如下：
1、從銅電纜和鋁合金電纜的電氣性能比較
銅和鋁在電氣和機(jī)械性能方面存在明顯差異。
鋁合金線的電導(dǎo)率和電阻率與純鋁的電導(dǎo)率和電阻率相似，因此只能通過(guò)將截面積增加到銅線的1.6倍來(lái)實(shí)現(xiàn)銅線的電性能。也就是說(shuō)，鋁合金電纜在兩條電纜的電導(dǎo)率和電阻率中最基本的性能沒(méi)有比純鋁有實(shí)質(zhì)性的提高，這是歐洲國(guó)家不選擇鋁合金電纜的個(gè)原因。
2、比較銅電纜和鋁合金電纜的能耗
英國(guó)巴斯大學(xué)的Gpmond和CIJ的研究[5]對(duì)生產(chǎn)和使用過(guò)程中電網(wǎng)中使用的不同原材料的能耗進(jìn)行了深入的比較研究，如表2所示。可以看出，鋁在生產(chǎn)和使用中的能耗約為銅的三倍。
鋁和鋁合金電纜在生產(chǎn)和使用中比銅電纜消耗更多的能量。
3、鋁合金電纜的碳置換和環(huán)境影響顯著高于銅電纜
根據(jù)英國(guó)巴斯大學(xué)的gpmond和CIJ的生產(chǎn)和使用過(guò)程中電網(wǎng)中使用的不同原材料的二氧化碳排放量的比較研究，[5]如表3所示。如您所見(jiàn)，鋁的二氧化碳排放量是銅的兩倍。
另外，荷蘭的WimBOONE和德國(guó)的ArnavKACKER在其文章中。從生命周期的角度對(duì)銅導(dǎo)體或鋁導(dǎo)體進(jìn)行了廣泛的比較。本文指出，鋁合金電纜對(duì)環(huán)境的影響更大（酸化潛力）比銅電纜。
4、全生命周期成本
鋁的價(jià)格遠(yuǎn)低于銅的價(jià)格，因此鋁合金電纜具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，為電纜企業(yè)帶來(lái)了獲利空間。然而，在對(duì)歐洲國(guó)家電纜的整個(gè)生命周期成本進(jìn)行比較研究后，可以得出結(jié)論，鋁合金電纜比銅電纜沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)。
電力電纜通�？梢允褂�35至50年以上。但是，電纜的投資決策主要基于投資成本，而忽略了電纜使用壽命內(nèi)可能節(jié)省的成本。電纜擁有的總成本不僅應(yīng)考慮電纜的初始成本，還應(yīng)考慮電纜壽命期間的運(yùn)行和維護(hù)成本。因此，整個(gè)生命周期成本應(yīng)包括電纜使用壽命期間的資本支出和運(yùn)營(yíng)成本。只有這樣，才有可能在諸如銅和鋁的材料中選擇更經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)電材料。
通過(guò)生命周期成本分析（LCCA），荷蘭的WimBOONE和德國(guó)的ArnavKACKER從生命周期的角度對(duì)銅導(dǎo)體或鋁導(dǎo)體進(jìn)行了廣泛的比較，得出以下結(jié)論：
（1）在運(yùn)營(yíng)期間，銅線和鋁線之間的成本差異已大大降低。在所有情況下，生命周期成本的差異約為3％，在某些情況下，銅纜甚至成為最低的生命周期成本。
（2）如果僅考慮一次性投入和采購(gòu)成本，鋁合金電纜和鋁材料無(wú)疑具有巨大的優(yōu)勢(shì)，但是從銅和鋁合金電纜的整個(gè)生命周期成本的分析來(lái)看，銅和鋁的成本幾乎是沒(méi)什么區(qū)別，從整個(gè)生命周期成本的角度來(lái)看，銅電纜比鋁合金電纜要好于鋁合金電纜。
歐洲國(guó)家沒(méi)有采用鋁合金電纜的技術(shù)路線。它主要研究和證明了銅導(dǎo)體電纜和鋁合金電纜的電氣性能，能耗，二氧化碳排放，環(huán)境影響和生命周期成本，并得出結(jié)論認(rèn)為鋁合金電纜不適合歐洲國(guó)家。
