电气线路设计中电线电缆类型的选型

　　1、铜铝芯线缆的比较相同截面的导体，铝的电阻率是铜的1.64倍，在通过相同电流时，铝导体的有功损耗和电阻部分电压损耗分量大、截流量低。《民用建筑电气设计手册》(1999年5月第一版第288页)指出，0.6/1kV聚氯乙烯绝缘电缆的载流量，截面积在16mm?及以下时，铜、铝线缆载流量值差一级截面积，25mm?及以上时载流量相差近两级截面积。如果按照相同的载流量选取不同截面的铜、铝电缆，铜损耗不一定小于铝损耗。空气中敷设某干线载流量要求80A,选铜芯电缆考虑综合因素则选VV22-3×35+1×16，载流量113A。若选铝芯电缆则选VLV22-3×70+1×35，载流量139A。线路P=I?R=I?ρ(L/S);电压U=IR=Iρ(L/S)。式中，ρ为导体电阻率;L为电缆长度，m;S为电缆截面积，mm?。铜电缆与铝电缆的功率、电压损耗之比：(ρ/S)铜/(ρ/S)=(0.0172/0.0282)×(70/35)=1.22。计算结果大于1。由此得出结论，相同条件下只要铝芯电缆的截面是铜芯电缆截面1.64倍以上时，铝损反而小于铜损。铜的密度是铝的3.3倍，价格约为铝3.2倍。铜、铝重量比为(8.9×35)/(2.7×70)=1.65，铜铝的成本比为(1.65×4.0)/(1×1.3)=5.1。相同载流量的铜电缆重量是铝电缆的1.65倍;仅计导体材料，铜电缆的成本是铝电缆的5.1倍。

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　　2、工程设计中导线材料的选择①铜导线在工程中的应用。铜导体优点为熔点高、硬度高、电阻率低，目前，在各类工业与民用建筑工程中越来越普遍。国家指定的各种电气规范和相关电气设计手册都明文表示：电气工程设计除了一些特殊情况必须选用铜导体外，一般只要满足用电负荷等级、负荷大小、线路损耗、机械强度、热稳定、动稳定、使用环境等要求，选用铜导体或铝导体都可以的。根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)8.4.3条规定，参考有关的电气设计手册，结合多年的设计体会，认为下列情况或场合的配电线路应当选用铜芯导线或电缆：具有重大纪念、历史或国际意义的特等建筑;重要的公共建筑和居住建筑;档案室、书库等重要的资料室和重要库房;高层建筑的应急照明系统及消防设施供电;特别潮湿场所和对铝材质有严重腐蚀的场所;易燃、易爆的场所;截面积6mm?及以下的电线或电缆;测量、控制、信号、保护等系统的二次回路;有特殊规定的场所。②铝导体在工程中的应用。除了上述列出的应选用铜导体材料的情况以外，其余都可以选用铝导体，包括居住小区室外电源主干线、大功率电机的供电电源、单栋住宅楼至配电室的主电源、住宅楼与住宅楼之间的干线电源、总电源箱与分电源箱之间的电源电缆等大量含有三级负荷的工业与民用建筑的配电线路，户外架空输变电线路和配电室高、低压母线等。

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　　3、选用铝芯线缆的注意事项由于铜芯电缆与铝芯电缆价格上的悬殊，合理选用铝芯线缆代替铜芯线缆能使工程造价降低。为了改善铝芯导体的工作性能，一定要选取足够大的截面积。对代用16mm?及以下铜芯截面积线缆选用大两级截面积的铝芯线缆，代用25mm?及以上铜芯截面积线缆选用大三级截面积铝芯线缆。这样选出的铝芯线缆不但成本比铜芯要省很多，技术性能也不比铜芯差。由于铝材本身固有的熔点低、硬度低、弹性模量小、热膨胀系数大、表面形成氧化膜易腐蚀的弱点，造成铝材接头易变形、固定不牢，时间长了接头接触不良，增加电阻、发热量大，易造成停电事故。而且铜、铝两种材料接触在潮湿环境易产生电化腐蚀。因此，有铜、铝接触的的接头必须采取严格的防腐处理(如铝全表面镀铜再镀锡处理和铜导体镀银使铜铝搭接最终变成锡银搭接)或采用高质量的铜铝过渡压接端子。施工企业严格按照规范进行施工、建设单位定期检查和维护是改善铝材性能不足的重要措施。在具体工程的设计中，应根据不同情况合理选用铜、铝材料。对无特殊要求的工业与民用建筑低压三级负荷，干线电源大截面电缆采用铝芯，小于10mm?单股线选用铜芯。铝材、铜材合用，在大幅度降低工程造价的同时也能得到良好的效果。