《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》鋁合金電纜應(yīng)用和選擇

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB50217—20XX

《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》

Codefordesignofcablesofelectricpowerengineering

專題報(bào)告之三

鋁合金電纜應(yīng)用和選擇

二○一六年三月成都

1概述

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004年至今我國(guó)每年約有10%左右的鋁需要出口，國(guó)內(nèi)電解鋁行業(yè)產(chǎn)能

嚴(yán)重過(guò)剩。而與此同時(shí)，我國(guó)銅資源卻相對(duì)短缺，目前國(guó)內(nèi)資源供給率不足20%，銅

金屬市場(chǎng)嚴(yán)重依賴進(jìn)口。針對(duì)這種情況，2005年7月國(guó)務(wù)院發(fā)出《關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約

型社會(huì)近期重點(diǎn)工作的通知》，特別提出要積極推進(jìn)原材料節(jié)約，完善資源節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)家發(fā)改委、建設(shè)部等部門也將資源節(jié)約、新材料、新技術(shù)推廣作為其重要工作。相

關(guān)資料顯示，目前我國(guó)電纜行業(yè)產(chǎn)值超過(guò)1萬(wàn)億元，規(guī)模居全球第一，如果能在電纜

行業(yè)推廣技術(shù)成熟的新型合金材料，無(wú)疑對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)具有重大的現(xiàn)實(shí)意

義。

本專題對(duì)鋁合金電纜和傳統(tǒng)的銅芯、鋁芯電纜進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分析了鋁合

金電纜的應(yīng)用前景以及存在的問(wèn)題，提出了鋁合金電纜的選用方法和注意事項(xiàng)。

2鋁合金電纜在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用簡(jiǎn)介

北美地區(qū)：美國(guó)南方電線電纜公司于1968年率先發(fā)明了AA8176導(dǎo)體鋁合金，之后

美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明了AA8030導(dǎo)體鋁合金。1970年，美國(guó)的相關(guān)電纜公司同電氣產(chǎn)品實(shí)

驗(yàn)室和連接器制造公司等企業(yè)共同努力，研制了AA8176、AA8030牌號(hào)鋁合金電纜各自

專用的連接器。1988年秋，美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)完成了AA-8000系列鋁合金導(dǎo)體

技術(shù)規(guī)范的編制，并出版了ASTMB-800和ASTMB-801標(biāo)準(zhǔn)。至此，AA-8000系列鋁合金

正式合法的作為建筑電線電纜和電力電纜導(dǎo)體。以AA8176、AA8030牌號(hào)為主的鋁合金

電纜產(chǎn)品在北美地區(qū)國(guó)家已有了40多年的安全、無(wú)事故應(yīng)用歷史。目前在北美地區(qū)低

壓建筑安裝領(lǐng)域鋁合金電纜占有絕對(duì)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)份額已經(jīng)超過(guò)了銅芯電纜。在

北美等地區(qū)，鋁合金電纜的制造主要依據(jù)美標(biāo)ASTMB80005(2011)、80107(R2012)

進(jìn)行生產(chǎn)和檢驗(yàn)。北美地區(qū)部分應(yīng)用鋁合金電纜的項(xiàng)目見(jiàn)表1：

1

表1北美地區(qū)部分應(yīng)用鋁合金電纜的項(xiàng)目

序號(hào)項(xiàng)目類型項(xiàng)目地點(diǎn)項(xiàng)目名稱

1賓館佐治亞Cumbeiland喜來(lái)登賓館

2賓館加利福尼亞洛杉磯國(guó)際機(jī)場(chǎng)Ramada

3軍事馬里蘭陸軍研究實(shí)驗(yàn)室

WrightPatterson空軍基

4軍事俄亥俄

地

5辦公樓賓夕法尼亞Alcao總部

6辦公樓紐約IBM公司

7工業(yè)建筑賓夕法尼亞Koons鋼業(yè)

SSACMartinsburg飛機(jī)制

8工業(yè)建筑西弗吉尼亞

造廠

9政府大樓馬里蘭美國(guó)國(guó)家安全局

10市政項(xiàng)目紐約自由塔

…………

歐洲地區(qū)：歐洲多個(gè)國(guó)家從電纜生產(chǎn)過(guò)程中的能耗、對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響、電纜使

用全生命周期的成本等多方面綜合考慮，最終還是決定采取銅芯電纜和純鋁電纜的解

決方案。

日韓：日韓兩國(guó)主要將鋁合金特別是耐熱鋁合金應(yīng)用于架空輸電線領(lǐng)域，在電纜

方面基本還是采用銅芯電纜。其中在日本市場(chǎng)，根據(jù)JCMA（日本建筑與機(jī)械協(xié)會(huì)）的

統(tǒng)計(jì)，銅芯電纜的市場(chǎng)占有率超過(guò)95%。

國(guó)內(nèi)：2006年左右鋁合金電纜產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)，通過(guò)十年的推廣，鋁合金電纜

的產(chǎn)品已經(jīng)逐漸被國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所接受，市場(chǎng)需求增長(zhǎng)快速。目前國(guó)內(nèi)在鋼鐵、石化、商

業(yè)地產(chǎn)、高速公路等領(lǐng)域中已有不少鋁合金電纜的應(yīng)用業(yè)績(jī)。國(guó)內(nèi)鋁合金電纜的制造

主要依據(jù)NB/T42051-2015《額定電壓0.6/1kV鋁合金導(dǎo)體交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜》以

及國(guó)標(biāo)GB/T31840.1~3-2015《額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)鋁合金芯擠

2

包絕緣電力電纜》。國(guó)內(nèi)部分應(yīng)用鋁合金電纜的項(xiàng)目見(jiàn)表2，國(guó)內(nèi)部分鋁合金電纜成功

應(yīng)用的案例見(jiàn)本專題附錄1。

表2國(guó)內(nèi)部分應(yīng)用鋁合金電纜的項(xiàng)目

序號(hào)項(xiàng)目類型項(xiàng)目地點(diǎn)項(xiàng)目名稱

1鋼鐵河南安陽(yáng)安陽(yáng)鋼鐵焦化項(xiàng)目

2鋼鐵安徽馬鞍山馬鋼-鋼軋硅鋼線2期項(xiàng)目

3商業(yè)地產(chǎn)吉林長(zhǎng)春長(zhǎng)春東田青年城

4商業(yè)地產(chǎn)內(nèi)蒙古鄂爾多斯內(nèi)蒙古鄂爾多斯市麗景灣

5高速公路河北石家莊西北坡高速項(xiàng)目

6高速公路廣東廣州增從高速公路

7化工陜西寶雞霸王河工業(yè)區(qū)秦力橡膠廠

奧聯(lián)(肇慶)玻璃有限公司

8化工廣東廣州

ZQ3項(xiàng)目

9電力福建三明福建永安電廠

華能托什干河別迭里水電

10電力新疆喀什

站

11電力全國(guó)武漢凱迪生物質(zhì)發(fā)電廠

…………

3鋁合金電纜與銅芯、鋁芯電纜的性能比較

本節(jié)內(nèi)容中的數(shù)據(jù)參考了GB/T30552-2014《電纜導(dǎo)體用鋁合金線》和GB/T

3956-2008《電纜的導(dǎo)體》中規(guī)定的數(shù)值，并綜合考慮了電纜生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)。

3.1物理與機(jī)械性能比較

銅、鋁、鋁合金材料在物理與機(jī)械性能方面的指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表3：

表3銅、鋁、鋁合金材料在物理與機(jī)械性能方面的指標(biāo)對(duì)比

導(dǎo)體特性電工銅(Cu)電工鋁(Al)電纜用鋁合金

3

軟態(tài)硬態(tài)軟態(tài)

密度（g/mm3)8.892.7032.7032.710

物理熔點(diǎn)（℃）1083660660660

特性熔解熱(J)51959595

線膨脹系數(shù)17×10-623×10-623×10-623×10-6

抗拉強(qiáng)度(Mpa)220~270160~20060~90100~160

力學(xué)

屈服強(qiáng)度(Mpa)60~8070~9020~3050~80

特性

伸長(zhǎng)率(%)30~450.5~2.020~3010~30

從表3可知，硬態(tài)純鋁的伸長(zhǎng)率很低，應(yīng)用在電纜上表現(xiàn)就是其柔韌性很差，在反

復(fù)彎折時(shí)容易損傷或折斷；軟態(tài)純鋁的伸長(zhǎng)率比硬態(tài)純鋁大幅提高，但是其屈服強(qiáng)度

只有銅的一半，應(yīng)用于電纜上表現(xiàn)就是抗蠕變性較差，安裝一段時(shí)間后，連接處容易

松弛，造成接觸電阻增大，引起發(fā)熱，易形成線路安全運(yùn)行的隱患。

鋁合金材料與純鋁的物理性能基本一致，但在力學(xué)特性方面兼顧了硬態(tài)純鋁屈

服強(qiáng)度高和軟態(tài)純鋁伸長(zhǎng)率好的特點(diǎn)，可以比較有效地改善上述問(wèn)題。

3.2電氣性能比較

銅、鋁、鋁合金材料在電氣性能方面的指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表4：

表4銅、鋁、鋁合金材料在電氣性能方面的指標(biāo)對(duì)比

電工銅（Cu)電工鋁（Al)

導(dǎo)體電氣特性電纜用鋁合金

軟態(tài)硬態(tài)軟態(tài)

電阻率（Ω·mm2/m）0.0172410.0282640.0273660.0279

電阻溫度系數(shù)

0.003930.004030.004030.00403

(0~100℃)(1/℃)

電導(dǎo)率%IACS(20℃)100616361~63

根據(jù)表4可知：鋁/鋁合金材料的電阻率約為銅的1.6倍。由于銅材的電阻率低，

4

因此相同截面的銅芯電纜要比鋁/鋁合金電纜允許的載流量高30%左右；同時(shí)在相同截

面流過(guò)相同電流的情況下，銅芯電纜的電壓降將小于鋁/鋁合金電纜。

由于導(dǎo)體的電導(dǎo)率與導(dǎo)體截面積成反比，如果按銅的電導(dǎo)率是100%計(jì)算，鋁合金

的電導(dǎo)率約為61%，鋁合金的比重為2.7t/m3，銅的比重為8.9t/m3。按此參數(shù)計(jì)算

(8.9/2.7)×(0.61/1)≈2，即鋁合金電纜的截面積是銅電纜的約1.5倍時(shí)，兩者的電

氣性能相當(dāng)；在相同載流量條件下，相同長(zhǎng)度的鋁合金電纜的重量約為銅電纜的一半。

3.3穩(wěn)定性、耐腐蝕性

銅芯電纜抗氧化，耐腐蝕，而鋁芯電纜易受氧化和腐蝕。銅芯電纜的連接頭性能

穩(wěn)定，不會(huì)由于氧化而發(fā)生事故；鋁芯電纜的接頭不穩(wěn)定，時(shí)常會(huì)由于氧化使得接觸

電阻增大，造成接頭發(fā)熱而發(fā)生事故。事故率比銅芯電纜大。另外鋁芯電纜如與銅端

子連接，由于金屬材質(zhì)不同，存在電位差，在潮濕的空氣中會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，同樣

會(huì)增大接觸電阻，使接頭處發(fā)熱，給系統(tǒng)安全運(yùn)行造成隱患。而銅芯電纜不存在這個(gè)

問(wèn)題。鋁合金電纜中由于加入了其他元素成分，從而可提高以純鋁為導(dǎo)體的金屬材料

的耐腐蝕性能，減少不同金屬之間的電位差（電位差越大，腐蝕會(huì)越嚴(yán)重），而且鋁

合金電纜應(yīng)要求配套專門的接線端子，以保證接觸面的安全運(yùn)行，從整體上提高電纜

的抗腐蝕能力。

3.4小結(jié)

鋁合金電纜材料與傳統(tǒng)的鋁芯電纜材料在電氣性能基本完全一致，但由于加入了

其他元素成分，使得鋁合金材料在力學(xué)特性方面較純鋁有了明顯地改善，能夠比較有

效地解決純鋁電纜反復(fù)彎折易折斷和抗蠕變性較差的固有問(wèn)題。

與銅芯電纜相比，在相同載流量條件下，相同長(zhǎng)度的鋁合金電纜的重量約為銅電

纜的一半，具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)。

4鋁合金電纜的選型

鋁合金電纜的選型主要考慮：載流量、短路熱穩(wěn)定截面、允許電壓降等幾個(gè)方面

的因素。本節(jié)表格中的數(shù)據(jù)引用自通用（天津）鋁合金產(chǎn)品有限公司和四川明星電纜

有限公司樣本,由于各電纜廠家產(chǎn)品參數(shù)難免有所差異，因此本專題中相關(guān)數(shù)據(jù)僅供

參考。

5

4.1載流量選擇

1kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜和鋁合金電纜的載流量對(duì)比見(jiàn)表5：

表51kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜和鋁合金電纜的載流量對(duì)比

銅芯電纜截面電纜載流量鋁合金電纜截面電纜載流量

（mm2）（A）（mm2）（A）

1610025103

2512735127

3515850160

5019270198

70246120281

95298150324

120346185371

150399240437

185456300504

240538400601

注：表5中載流量按導(dǎo)體溫度90℃考慮，環(huán)境溫度30℃，有孔托盤敷設(shè)條件考慮。其他規(guī)格及敷設(shè)條件下的

載流量表不在此處一一羅列，如有需要可參考GB16895.15-2002《建筑電氣裝置第5部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝第

523節(jié)：布線系統(tǒng)載流量》和09BD1《建筑電氣通用圖集電氣常用圖形符號(hào)和技術(shù)資料》、10CD106《鋁合金電纜敷

設(shè)與安裝圖集》。

根據(jù)上表可知，當(dāng)鋁合金電纜的截面放大1~2級(jí)時(shí)，其與銅芯電纜的載流量相當(dāng)。

4.2短路熱穩(wěn)定選擇

根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50217，按短路熱穩(wěn)定條件計(jì)算電纜導(dǎo)體允許

最小截面的公式如下：

Q

S102

C

6

1Jq120

Clnm

K120

p

2

IP

poHo

IH

除電動(dòng)機(jī)饋線外，均可取

pH

2

式中S——電纜導(dǎo)體截面(mm)；

Q——短路電流熱效應(yīng)(J)；

J——熱功當(dāng)量系數(shù)，取1.0；

q——電纜導(dǎo)體的單位體積熱容量(J/cm3·℃)，鋁芯取2.48，銅芯取3.4；

o

m——短路作用時(shí)間內(nèi)電纜導(dǎo)體允許最高溫度(C)；

o

P——短路發(fā)生前的電纜導(dǎo)體最高工作溫度(C)；

o

H——電纜額定負(fù)荷的電纜導(dǎo)體允許最高工作溫度(C)；

o

o——電纜所處的環(huán)境溫度最高值(C)；

IH——電纜的額定負(fù)荷電流(A)；

IP——電纜的實(shí)際最大工作電流(A)；

oo

——20C時(shí)電纜導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)(1/C)，銅芯為0.00393，鋁芯

為0.00403；

o24

——20C時(shí)電纜導(dǎo)體的電阻系數(shù)(cm/cm)，銅芯為0.018410，

4

鋁芯為0.03110；

——計(jì)入包含電纜導(dǎo)體充填物熱容影響的校正系數(shù)，對(duì)3～10kV電動(dòng)機(jī)

饋線回路，宜取0.93，其他情況可按1；

K——電纜導(dǎo)體的交流電阻與直流電阻之比，K1。

根據(jù)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜，m取250，P取90。

7

按上述條件計(jì)算，銅芯電纜C銅=137，鋁合金電纜C鋁合金=90。

在通過(guò)相同的短路電流，且短路持續(xù)時(shí)間相等的情況下，導(dǎo)體允許最小截面S鋁合

金≥1.52S銅，即在相同的條件下，鋁合金電纜的截面須為銅芯電纜截面的1.52倍及以

上。在選用鋁合金電纜時(shí)一定要進(jìn)行熱穩(wěn)定校核，確保其滿足熱穩(wěn)定的要求。

4.3允許電壓降

對(duì)于供電距離較遠(yuǎn)、容量較大的電纜線路，需校驗(yàn)其電壓損失。其計(jì)算公式如下：

173

三相交流：U﹪=ILrcosxsin

Ug

200

單相交流：U﹪=ILrcosxsin

Ug

200

直流線路：U﹪=ILR

Ug

式中：U——線路工作電壓，三相為線電壓，單相為相電壓（V）；

Ig——回路工作電流（A）；

L——線路長(zhǎng)度（km）；

r——電阻（Ω/km）；

x——電抗（Ω/km）；

cosφ——功率因數(shù)。

按照上述公式，以1kV三芯交聯(lián)聚乙烯銅纜和鋁合金電纜為例，其電纜壓降計(jì)算

見(jiàn)表6、表7：

表61kV三芯交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜壓降表（導(dǎo)體溫度按90℃考慮）

電纜截面電纜電阻電纜電抗功率因數(shù)電纜壓降功率因數(shù)電纜壓降

（mm2）（Ω/km）（Ω/km）（%/A*km）（%/A*km）

161.4640.0750.850.5840.90.615

250.9250.0750.850.3760.90.394

350.6670.0740.850.2760.90.288

500.4930.0720.850.2080.90.216

700.3410.0720.850.1490.90.154

8

950.2460.070.850.1120.90.115

1200.1950.0690.850.0920.90.0935

1500.1580.070.850.0780.90.079

1850.1260.0710.850.0660.90.066

表71kV三芯交聯(lián)聚乙烯鋁合金電纜壓降表（按導(dǎo)體溫度90℃考慮）

電纜截面電纜電阻電纜電抗功率因數(shù)電纜壓降功率因數(shù)電纜壓降

（mm2）（Ω/km）（Ω/km）（%/A*km）（%/A*km）

251.4750.0810.850.5900.90.620

351.0410.0780.850.4220.90.442

500.7290.0750.850.3000.90.314

700.520.0740.850.2190.90.228

950.3840.0720.850.1660.90.172

1200.3040.0710.850.1350.90.139

1500.2430.0710.850.1110.90.114

1850.1970.0720.850.0940.90.095

2400.1520.0710.850.0760.90.076

4000.0920.070.850.0540.90.053

根據(jù)表6和表7可以看出，根據(jù)上表可知，當(dāng)鋁合金電纜的截面放大1~2級(jí)時(shí)，銅

芯電纜和合金電纜電壓降相近。

4.4額定電壓、絕緣和護(hù)套材料

（1）額定電壓

鋁合金電纜的額定電壓表示為U0/U(Um)

其中：

U0---電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體對(duì)地或金屬屏蔽之間的額定工頻電壓；

9

U---電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體間的額定工頻電壓；

Um---設(shè)備可承受的“最高系統(tǒng)電壓”的最大值。

根據(jù)GB/T31840-2015的規(guī)定，目前鋁合金電纜電壓可為0.6/1（1.2）

kV~26/35(40.5)kV。

（2）絕緣和護(hù)套材料

電纜的運(yùn)行條件按正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體的最高溫度為90℃，短路時(shí)導(dǎo)體的最高溫度

為250℃考慮。鋁合金電纜絕緣材料采用交聯(lián)聚乙烯(XLPE)；護(hù)套材料采用聚氯乙烯

(PVC)和/或低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴。

注：GB/T31840-2015中對(duì)絕緣材料還規(guī)定有聚氯乙烯（PVC）和乙丙橡膠（EPR/HEPR），前者因

運(yùn)行溫度不滿足上述運(yùn)行條件要求，后者因?qū)嶋H應(yīng)用中較少采用，故均未在本專題中計(jì)列。

4.5小結(jié)

綜上所述，采用鋁合金電纜替換銅芯電纜時(shí)，在將對(duì)應(yīng)的銅芯電纜截面放大1~2

級(jí)后，鋁合金電纜在載流量、熱穩(wěn)定截面、電纜壓降方面能夠與銅芯電纜性能相當(dāng)。

5采用鋁合金電纜的經(jīng)濟(jì)性分析

5.1電纜材料成本

電纜材料成本主要考慮導(dǎo)體材料成本和絕緣材料成本。對(duì)于35kV電壓等級(jí)以上的

電纜，絕緣材料為電纜材料成本的主導(dǎo)因素，采用鋁合金電纜并無(wú)優(yōu)勢(shì)；對(duì)于35kV

電壓等級(jí)以下的電纜，鋁合金電纜較銅芯電纜有一定的優(yōu)勢(shì)。

由于各電纜生產(chǎn)廠家的設(shè)備成本、工藝成本、原材料成本、人工與售后服務(wù)成本

等均不同，所以各家電纜銷售價(jià)格各有不同，這里不再對(duì)各種規(guī)格銅芯電纜和鋁合金

電纜進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較。按保守計(jì)列，采用鋁合金電纜替代銅纜后可以節(jié)約20%左

右的費(fèi)用。采用鋁合金電纜替代銅芯電纜，其經(jīng)濟(jì)效益還是比較明顯的。

5.2電纜安裝成本

與銅芯電纜相比，合金電纜具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)，載流量相近的條件下，鋁合金電

纜的重量約為銅芯電纜的一半（針對(duì)低壓電纜而言）。因此鋁合金電纜安裝較銅纜更

為高效、方便。但鋁合金電纜的安裝需要使用特殊工具，接頭安裝工藝較銅纜復(fù)雜，

10

對(duì)施工人員的要求更高，如果鋁合金電纜接頭安裝不正確易留下故障隱患。鋁合金電

纜和銅芯電纜接頭施工比較，見(jiàn)本專題附錄2。

關(guān)于電纜安裝費(fèi)用的預(yù)算，據(jù)了解目前是根據(jù)電纜的電壓等級(jí)，按照長(zhǎng)度來(lái)計(jì)列

的。因此同一電壓等級(jí)，相同長(zhǎng)度的銅芯電纜和鋁合金電纜在安裝費(fèi)用預(yù)算上是體現(xiàn)

不出差異的。如果不考慮電纜截面的限制，采用鋁合金電纜替換銅芯電纜后，電纜長(zhǎng)

度不會(huì)增加，因此電纜的安裝費(fèi)用也不會(huì)增加；但目前工程實(shí)際應(yīng)用中，單根電纜的

最大截面一般不超過(guò)185mm2。按此原則，對(duì)于150mm2和185mm2截面的銅芯電纜若采用

鋁合金電纜進(jìn)行替換，替換后電纜的總長(zhǎng)度將會(huì)增加，進(jìn)而將增加電纜的安裝費(fèi)用。

另外采用鋁合金電纜替換銅芯電纜后，由于電纜外徑增加，相應(yīng)的電纜構(gòu)筑物也將隨

之增加。隱含將增加整個(gè)電纜安裝工程的成本。

5.3運(yùn)行成本

電纜運(yùn)行成本主要考慮電能損耗。

導(dǎo)體損耗計(jì)算公式如下：

WI2RLT

式中W——年電纜導(dǎo)體的損耗；

I——回路電流；

R——電纜的電阻；

L——電纜長(zhǎng)度；

T——年工作小時(shí)數(shù)。

根據(jù)本報(bào)告表6和表7可以看出：鋁合金電纜截面≥120mm2時(shí)，鋁合金電纜和對(duì)應(yīng)

替換的銅芯電纜電阻基本相當(dāng)；鋁合金電纜截面＜120mm2時(shí)，鋁合金電纜比對(duì)應(yīng)的銅

芯電纜電阻略大。綜合考慮，兩者的導(dǎo)體損耗大致相當(dāng)，鋁合金電纜的導(dǎo)體損耗比銅

芯電纜略大。

5.4小結(jié)

本節(jié)對(duì)采用鋁合金電纜的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析，綜合本節(jié)內(nèi)容：35kV電壓等級(jí)以下

的電纜（尤其是低壓電纜），鋁合金電纜在電纜材料價(jià)格方面有一定的優(yōu)勢(shì)；由于重

量較輕，鋁合金電纜在敷設(shè)施工時(shí)較銅芯電纜方便，但鋁合金電纜的接頭施工較銅芯

11

電纜復(fù)雜、要求更高，另外采用鋁合金電纜后還可能需要增加電纜構(gòu)筑物，這樣又將

增加安裝工作量；運(yùn)行維護(hù)方面鋁合金電纜的導(dǎo)體損耗比銅芯電纜略大，維護(hù)成本略

高。

6選用鋁合金電纜應(yīng)注意的問(wèn)題

鋁合金電纜的選型主要考慮：載流量、短路熱穩(wěn)定截面、允許電壓降等幾個(gè)方面

的因素。本節(jié)表格中的數(shù)據(jù)引用自通用（天津）鋁合金產(chǎn)品有限公司和四川明星電纜

有限公司樣本,由于各電纜廠家產(chǎn)品參數(shù)難免有所差異，因此本專題中相關(guān)數(shù)據(jù)僅供

參考。

6.1鋁合金材質(zhì)的選擇

鋁合金電纜好壞的關(guān)鍵就在于導(dǎo)體，這個(gè)原因無(wú)需贅言。合金配方是電纜生產(chǎn)廠

家的核心技術(shù)。在美國(guó)ASTMB800-05《StandardSpecificationfor8000Series

AluminumAlloyWireforElectricalPurposes》中，明確列出了能夠符合該標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)范的AA-8000系列鋁合金見(jiàn)表8：

表8AA-8000系列鋁合金

鋁材名稱美國(guó)專利編號(hào)

ANSI-H35.1UNS…

8017A98017…

8030A980303711339

8076A980763697260

8130A98130…

8176A98176RE28419

RE30465

8177A98177…

目前國(guó)外成熟的鋁合金電纜主要采用的是8176(鋁鐵鋅硅合金)和8030(鋁鎂銅鐵

合金)兩個(gè)牌號(hào)的材料。其中美國(guó)南方電線電纜公司采用的是AA8176，美國(guó)通用電纜

公司采用的是AA8030，上述2家公司分別擁有以上2種鋁合金配方的專利技術(shù)。在北美

等地區(qū)，鋁合金電纜的制造主要依據(jù)美標(biāo)ASTMB80005(2011)、80107(R2012)進(jìn)

行生產(chǎn)和檢驗(yàn)。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)鋁合金電纜的市場(chǎng)發(fā)展較快，很多生產(chǎn)銅纜或者鋁纜的廠家加入了鋁

12

合金電纜的生產(chǎn)行業(yè)，但傳統(tǒng)的銅芯、鋁芯電纜其導(dǎo)體為單種金屬材料，材料品質(zhì)較

容易把控，而鋁合金電纜因?qū)w為合金材料，其生產(chǎn)裝備、生產(chǎn)技術(shù)和工藝與生產(chǎn)傳

統(tǒng)銅芯、鋁芯電纜有很大區(qū)別。需要具有導(dǎo)體合金熔煉、導(dǎo)體合金材料連鑄連軋的裝

備和技術(shù)。對(duì)于鋁合金導(dǎo)體材料的制造，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家的制造技術(shù)還達(dá)不到美

標(biāo)ASTMB80005(2011)的要求，然而國(guó)內(nèi)相應(yīng)配套的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范沒(méi)有及時(shí)跟上。一

些電纜廠家趁機(jī)大鉆空子推出了五花八門的“鋁合金電纜”，利用用戶對(duì)鋁合金電纜

不熟悉，大肆推銷偽劣產(chǎn)品，造成了鋁合金電纜市場(chǎng)的混亂。采用這些產(chǎn)品，不僅性

能、安全得不到保證，還將影響鋁合金電纜在國(guó)內(nèi)的健康發(fā)展。

加拿大第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)POWERTECH曾對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的一些8000系列鋁合金電纜進(jìn)

行了熱循環(huán)和抗蠕變性能測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中國(guó)生產(chǎn)的鋁合金電纜的抗蠕變性能，甚至

不如美國(guó)生產(chǎn)的鋁電纜。通過(guò)對(duì)這些電纜的鋁合金成分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)中國(guó)生產(chǎn)的鋁

合金電纜產(chǎn)品中Si含量差異性非常大，成分差異高達(dá)68%。作為8000系列鋁合金電纜

的重要成分，Si含量對(duì)電纜的性能影響很大。由于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的鋁合金電纜成分控制不

穩(wěn)定，因此造成產(chǎn)品性能差異大。由此可見(jiàn)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的鋁合金電纜產(chǎn)品魚(yú)龍

混雜，質(zhì)量參差不齊。相對(duì)傳統(tǒng)的電纜生產(chǎn)，鋁合金電纜對(duì)生產(chǎn)的裝備、技術(shù)、工藝

要求更高、更先進(jìn)，行業(yè)門檻高，不具備實(shí)力和成熟生產(chǎn)條件的廠家是難以參與的。

國(guó)內(nèi)鋁合金電纜行業(yè)的亂象引起了國(guó)家有關(guān)部門和業(yè)內(nèi)人士的高度重視，《額定

電壓0.6/1kV鋁合金導(dǎo)體交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜》(標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)NB/T42051-2015)已于

2015年4月2日正式獲批，并于9月1日正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了6個(gè)電纜導(dǎo)體用

鋁合金的化學(xué)配比（對(duì)應(yīng)借鑒AA-8000系列6個(gè)牌號(hào)的導(dǎo)體，詳見(jiàn)表8），另外國(guó)標(biāo)GB/T

31840.1~3-2015《額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)鋁合金芯擠包絕緣電力

電纜》也已正式發(fā)布。以上標(biāo)準(zhǔn)的制定為鋁合金電纜的順利推廣和運(yùn)用提供了強(qiáng)有力

的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，提高了鋁合金電纜行業(yè)的準(zhǔn)入門檻，從源頭上杜絕了偽劣產(chǎn)品，有利于

規(guī)范鋁合金電纜的制造和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)次序。標(biāo)志著國(guó)內(nèi)鋁合金電纜行業(yè)進(jìn)入了規(guī)范化時(shí)

代。

關(guān)于國(guó)標(biāo)GB/T31840.1~3-2015需要澄清：由于編制單位的因素，在標(biāo)準(zhǔn)附錄A

“鋁合金導(dǎo)體成分”中加入了稀土高鐵鋁合金規(guī)格。而稀土鋁合金是上海電纜研究所

13

上世紀(jì)八十年代基于在純度不足的鋁材中加入微量稀土達(dá)到改善鋁材機(jī)械性能目的

而開(kāi)發(fā)研制的產(chǎn)品。上海電纜研究所在2013年電纜行業(yè)學(xué)術(shù)年會(huì)發(fā)表的研究報(bào)告中曾

明確指出“鋁的純度達(dá)99.7%、硅的含量在0.04%以內(nèi)，做導(dǎo)體鋁合金，加入稀土是不

必要的”，由此可見(jiàn)，只有當(dāng)用純度較差的鋁材料做導(dǎo)體鋁合金的基材時(shí)，才可能會(huì)

考慮添加稀土來(lái)彌補(bǔ)其材料性能的不足，現(xiàn)階段在合格的鋁材中加入稀土是沒(méi)有意義

的。另外在GB/T30552-2014《電纜導(dǎo)體用鋁合金線》和NB/T42051-2015《額定電壓

0.6/1kV鋁合金導(dǎo)體交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜》規(guī)范中均未有提及稀土鋁合金的內(nèi)容。因

此在選用鋁合金導(dǎo)體時(shí)，不應(yīng)考慮選用稀土鋁合金。電纜導(dǎo)體用鋁合金線的化學(xué)成分

見(jiàn)表9：

表9電纜導(dǎo)體用鋁合金線的化學(xué)成分

化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

%

成分

代號(hào)其他

SiFeCuMgZnBAl

單個(gè)合計(jì)

10.100.55~0.80．10~0.200.01~0.050.050.010.03a0.10余量

0.001~0.0

20.100.30~0.80.15~0.300.050.050.030.10余量

4

30.100.6~0.9b0.040.08~0.220.050.040.030.10余量

40.15b0.40~1.00.05~0.15-0.10-0.030.10余量

50.03~0.150.4~1.0--0.10-0.05c0.15余量

60.100.25~0.450.040.04~0.120.050.040.030.10余量

注1：表中規(guī)定的化學(xué)成分除給定范圍外，僅顯示單個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，表示該單個(gè)數(shù)據(jù)為最大允許值。

注2：對(duì)于注腳中的特定元素，僅在需要時(shí)測(cè)量。

a該成分的鋁合金中Li元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于0.003%。

b該成分的鋁合金應(yīng)同時(shí)滿足(Si+Fe)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于1.0%。

c該成分的鋁合金中Ca元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于0.03%。

6.2鋁合金電纜的適用范圍

（1）適用的電壓等級(jí)

35kV以上的高壓電纜，交聯(lián)電纜占市場(chǎng)主導(dǎo)地位。由于對(duì)絕緣的要求很高，交聯(lián)

14

聚乙烯絕緣材料在電纜成本中占有較大比例。在此類高壓電纜中若采用鋁合金導(dǎo)體代

替銅導(dǎo)體，由于電纜截面的增大將導(dǎo)致絕緣材料用量的增加，進(jìn)而推高了電纜的成本，

其經(jīng)濟(jì)性較差。另外35kV以上的高壓電纜可認(rèn)為是系統(tǒng)內(nèi)的重要供電回路，此類電纜

應(yīng)考慮采用銅芯電纜。

在35kV及以下中壓電纜系統(tǒng)中，絕緣厚度較高壓電纜薄，由于電纜截面的增大而

導(dǎo)致的絕緣材料用量增加有限，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用中也有銅芯、鋁芯電纜并用的情況，因

此此類電纜理論上可考慮采用銅芯或鋁合金電纜。但應(yīng)該注意到，即使是在鋁合金電

纜發(fā)源地的北美地區(qū)，其中壓系統(tǒng)也幾乎不使用鋁合金電纜。此類鋁合金電纜產(chǎn)品的

穩(wěn)定性和可靠性還有待觀察。國(guó)內(nèi)某鋼鐵企業(yè)，在新建技改項(xiàng)目中，大量使用8000

系列鋁合金電纜。2013年冬，投產(chǎn)1年時(shí)間，新建廠區(qū)主變至廠區(qū)的電纜隧道突發(fā)火

災(zāi)，80個(gè)回路10kV鋁合金電纜被燒毀300余米，造成近半個(gè)廠區(qū)停產(chǎn)10多天。被燒毀

的鋁合金電纜用新的鋁合金電纜替代后，時(shí)隔四個(gè)月，在同一區(qū)域的電纜隧道，再次

發(fā)生火災(zāi)，除幾十個(gè)回路的10KV鋁合金電纜燒毀外，同時(shí)造成新區(qū)變電站4臺(tái)主變壓

器燒毀，新區(qū)再次停電近半個(gè)月，造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。進(jìn)行事故分析后發(fā)現(xiàn)，事

故原因與電纜安裝時(shí)損傷和未采用阻燃電纜直接相關(guān)，但也不能排除電纜本身存在質(zhì)

量問(wèn)題。

在35kV及以下中、低壓電纜系統(tǒng)中，由于絕緣較薄，絕緣材料在成本中所占比重

較小，采用鋁合金電纜經(jīng)濟(jì)性比較明顯，且此類產(chǎn)品比較成熟，對(duì)35kV及以下一般性

負(fù)荷回路，電纜故障引起中斷供電不會(huì)對(duì)安全生產(chǎn)造成影響，不會(huì)對(duì)公共場(chǎng)所秩序造

成混亂和不影響正常生產(chǎn)的負(fù)荷回路，且具有較大經(jīng)濟(jì)性有優(yōu)勢(shì)時(shí)，可以采用鋁或鋁

合金電纜。

（2）適用的電纜類型

a.鋁合金的熔融溫度為660℃，銅的熔融溫度為1080℃。根據(jù)GB/T19216.11-2003

和GA306.2-2007的規(guī)定，耐火電纜的試驗(yàn)溫度最小不低于750℃。雖然電纜的耐溫等

級(jí)取決于絕緣、護(hù)層和附件材料，而并不取決于導(dǎo)體材料，但在實(shí)際火場(chǎng)中由于溫度

極高，不論電纜采取何種隔熱措施，在火災(zāi)發(fā)生后的極短時(shí)間內(nèi)高溫就會(huì)使鋁合金導(dǎo)

體熔化。因此雖然目前一些廠家宣稱可以生產(chǎn)耐火型鋁合金電纜，但從安全角度考慮，

15

不宜選用鋁合金材料作為耐火電纜的導(dǎo)體。

b.對(duì)于阻燃電纜可選用對(duì)應(yīng)的鋁合金電纜產(chǎn)品。

c.耐高溫電纜的結(jié)構(gòu)與阻燃電纜相同，區(qū)別在于耐高溫電纜一般采用氟塑料或硅

橡膠作為絕緣材料，而阻燃電纜采用聚乙烯絕緣。經(jīng)了解，鋁合金電纜廠家生產(chǎn)耐高

溫鋁合金電纜完全沒(méi)有問(wèn)題，只是目前尚未有業(yè)主提出這方面的需求，因此暫未推出

此類產(chǎn)品。

6.3電纜截面替換的問(wèn)題

采用鋁合金電纜替換銅芯電纜，并不是簡(jiǎn)單的放大一級(jí)截面。根據(jù)本報(bào)告第4節(jié)

的內(nèi)容，從載流量和電壓降方面的因素綜合考慮，使用時(shí)應(yīng)按照鋁合金電纜截面是銅

芯電纜截面的1.5倍左右進(jìn)行替換。按此原則，銅電纜截面50mm2及以下規(guī)格的，對(duì)應(yīng)

鋁合金電纜截面應(yīng)增大一級(jí)；銅電纜截面70mm2及以上規(guī)格的，對(duì)應(yīng)鋁合金電纜截面

應(yīng)增大兩級(jí)。但由于鋁合金電纜采用了緊湊型絞合技術(shù)，可有效減少電纜外徑，根據(jù)

本專題6.6節(jié)比較結(jié)果，在電纜截面較銅芯電纜增大1~2級(jí)的情況下，鋁合金電纜外徑

約僅增加了10%~20%。

另外，16mm2以下的電纜理論上即可用銅，也可用鋁。但考慮到小截面的鋁合金

電纜與銅芯電纜相比并無(wú)明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；同時(shí)電纜在安裝時(shí)，16mm2以下的電纜可

以直接連接到設(shè)備上，而現(xiàn)場(chǎng)的電器設(shè)備的連接部位大部分是銅質(zhì)的，所以16mm2以

下的電纜不適合采用鋁合金電纜。

6.4鋁合金電纜連接問(wèn)題

國(guó)內(nèi)銅芯電纜和鋁芯電纜經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，電纜的連接技術(shù)已經(jīng)非常成熟，與

之配套的電纜連接附件等產(chǎn)品也已形成完整的產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品供應(yīng)鏈。反觀鋁合金電纜，

因其導(dǎo)體是鋁合金材料，無(wú)論是美國(guó)AA-8000系列還是《額定電壓0.6/1kV鋁合金

導(dǎo)體交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜》(標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)NB/T42051-2015)均規(guī)定有6個(gè)牌號(hào)的鋁合金導(dǎo)

體。導(dǎo)體鋁合金牌號(hào)多，各規(guī)格的端子需求量又有限，各電纜廠家生產(chǎn)的電纜因?qū)w

緊壓程度不同，造成電纜導(dǎo)體外徑各異，端子通用性差，進(jìn)而推高了端子的生產(chǎn)費(fèi)用，

專業(yè)連接端子生產(chǎn)廠家根本無(wú)法為鋁合金電纜廠家生產(chǎn)能與各廠家、各鋁合金牌號(hào)性

能都匹配的鋁合金銅專用連接端子?？陀^上造成鋁合金電纜連接技術(shù)和附件產(chǎn)品的配

16

套困難，在市場(chǎng)上很難買到與鋁合金電纜配套的專用鋁合金連接端子等附件產(chǎn)品。因

此在實(shí)際使用中，部分廠家采用了銅鋁過(guò)渡端子做為連接器用于鋁合金電纜的連接。

然而銅鋁過(guò)渡端子因端子中鋁的存在，所有鋁作為導(dǎo)體的缺陷與不足的問(wèn)題依然存

在，并且由于銅鋁過(guò)渡端子，來(lái)是用于鋁電纜連接，端子安裝尺寸與終端設(shè)備尺寸不

匹配，為適應(yīng)連接需要施工時(shí)常需削磨端子接觸面，以減小端子接觸面尺寸。但這將

直接破壞端子的機(jī)械性能，并造成端子接觸面電氣性能、載流能力不足，連接部位過(guò)

載、發(fā)熱，造成了安全隱患。再則因鋁電纜與鋁合金電纜生產(chǎn)工藝不同，用于鋁電纜

的銅鋁過(guò)渡端子內(nèi)徑與鋁合金電纜導(dǎo)體外徑不匹配，需要專用壓接工具和嚴(yán)格的規(guī)范

施工，但國(guó)內(nèi)在鋁合金電纜安裝施工中難以保證鋁合金電纜與端子連接的規(guī)范施工，

因此造成鋁合金電纜與端子連接質(zhì)量隱患很大。目前鋁合金電纜的連接解決方案是國(guó)

內(nèi)鋁合金電纜生產(chǎn)廠家的短板，廠家在宣傳介紹產(chǎn)品的時(shí)候也會(huì)刻意回避這一點(diǎn)。

綜上所述，鋁合金電纜在連接時(shí)必須使用與鋁合金電纜性能一致的鋁合金連接

器。這種連接解決方案，在北美地區(qū)已經(jīng)是規(guī)范的方案，也正是依靠這種規(guī)范的方案

才保證了鋁合金電纜近50年安全、無(wú)事故的運(yùn)行業(yè)績(jī)。但在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用中鋁合金電纜

的連接問(wèn)題卻往往容易被人忽略，希望用戶能引起足夠的警惕，在采購(gòu)連接端子時(shí)要

查驗(yàn)該供貨商是否能提供由國(guó)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的《電纜導(dǎo)體與連接端子的鋁合金

材料一致性判定》檢查報(bào)告，以有效維護(hù)自身利益，保障使用鋁合金電纜的安全性。

6.5接地電容電流的影響

單相接地時(shí)的故障電容電流對(duì)發(fā)電機(jī)和廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的選擇均有

影響。

GB/T50064-2014《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)發(fā)電

機(jī)單相接地故障電容電流最高允許值規(guī)定見(jiàn)表10：

表10發(fā)電機(jī)單相接地故障電容電流最高允許值規(guī)定

發(fā)電機(jī)額定電發(fā)電機(jī)額定容電流允許值發(fā)電機(jī)額定電發(fā)電機(jī)額定容電流允許值

壓（kV）量(MW)(A)壓（kV）量(MW)(A)

6.3≤50413.80~15.75125~2002

10.550~1003≥18≥301

17

DL/T5153-2014《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中對(duì)高壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)

接地方式及保護(hù)動(dòng)作對(duì)象的選擇規(guī)定見(jiàn)表11：

表11高壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式及保護(hù)動(dòng)作對(duì)象的選擇規(guī)定

高壓廠用電系統(tǒng)的高壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式

接地電容電流Ic及保護(hù)動(dòng)作對(duì)象

不接地，經(jīng)高電阻接地，

Ic≤7A

保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)c保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)c

不接地，經(jīng)低電阻接地，

7A＜Ic≤10A

保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)c保護(hù)動(dòng)作于跳閘c

Ic＞10A經(jīng)低電阻接地，保護(hù)動(dòng)作于跳閘

選用鋁合金電纜后電纜截面將較銅芯電纜增大1~2個(gè)規(guī)格，電纜的電容電流隨著

電纜截面的增大而增加，以10kV電力電纜為例，對(duì)比了銅芯電纜和鋁合金電纜每公里

的電容和電容電流比較見(jiàn)表12。表中電纜電容電流根據(jù)《電線電纜手冊(cè)第1冊(cè)》（第2

版）中2.5.3節(jié)公式計(jì)算得出，具體公式如下：

IcUC

式中U——電纜的對(duì)地電壓(V)；

2f

f——電源頻率（1/s）；

C——每厘米長(zhǎng)度電纜每相的電容（F/cm）。

表1210kV三芯銅芯/鋁合金電纜電容、電容電流比較

銅芯電纜截面電纜電容電容電流鋁合金電纜截電纜電容電容電流

（mm2）(μF/km)(A/km)面(μF/km)(A/km)

（mm2）

700.2170.591200.3801.04

950.2400.661500.3871.06

1200.2610.711850.4261.16

18

1500.2840.782400.4641.27

1850.3120.853000.4911.34

2400.3440.944000.5291.45

采用鋁合金電纜其電容電流相較采用銅芯電纜增加較為明顯，因此在工程設(shè)計(jì)中

應(yīng)當(dāng)考慮由此帶來(lái)的影響。

6.6對(duì)電纜構(gòu)筑物設(shè)計(jì)的影響

由于選用鋁合金電纜相比銅芯電纜截面將放大1~2級(jí)，電纜外徑也將相應(yīng)增加，

1kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜外徑、重量比較見(jiàn)表13：

表131kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜外徑、重量比較

銅芯電纜電纜近似電纜近似鋁合金電纜電纜近似電纜近似鋁合金電纜

2

截面外徑重量截面（mm）外徑重量外徑增加比

率

（mm2）（mm）（kg/km）（mm）（kg/km）

1618.96782523.844025.9%

2522.610123525.955314.6%

3525.113385028.973915.1%

5028.518387033.597114.9%

7033.2252312040.9156423.2%

9537.6335315044.8194219.1%

12041.8420118550.5241420.8%

15046.4521324057.4303223.7%

18551.7642830062.7374421.3%

24058.3826540069.9492319.9%

根據(jù)表13比較結(jié)果：對(duì)于低壓電力電纜而言，截面為50mm2及以下的銅芯電纜采

用相應(yīng)的鋁合金電纜替換后，電纜外徑約增加15%；截面為50mm2以上的銅芯電纜采用

19

相應(yīng)的鋁合金電纜替換后，電纜外徑約增加20%。另外從表13還可看出：在低壓系統(tǒng)

中，鋁合金電纜與對(duì)應(yīng)的銅芯電纜相比在重量方面具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

10kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜外徑、重量比較表（8.7/10kV，帶鎧裝）見(jiàn)表14：

表1410kV三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜外徑、重量比較表（8.7/10kV，帶鎧裝）

銅芯電纜電纜近似電纜近似鋁合金電纜電纜近似電纜近似鋁合金電纜

2

截面外徑重量截面（mm）外徑重量外徑增加比

率

（mm2）（mm）（kg/km）（mm）（kg/km）

5057.045627060.042735.3%

7061.0550012067.3540210.3%

9565.0654415070.559758.5%

12068.5756418575.6685110.4%

15072.0869024082.4865614.4%

18577.01022630088.1985914.4%

24082.01202640094.31135915%

根據(jù)表14比較結(jié)果：對(duì)于中壓電力電纜而言，截面為120mm2及以下的銅芯電纜采

用相應(yīng)的鋁合金電纜替換后，電纜外徑約增加10%；截面為120mm2以上的銅芯電纜采

用相應(yīng)的鋁合金電纜替換后，電纜外徑約增加14%。另外從表12還可看出：在中壓系

統(tǒng)中，由于鋁合金電纜截面增加，造成導(dǎo)體直徑增加，進(jìn)而引起外層絕緣、內(nèi)外護(hù)套、

鋼帶的用料增多，使得鋁合金電纜重量增加較多，與對(duì)應(yīng)的銅芯電纜相比，在重量方

面已沒(méi)有太大的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)表13和表14的比較結(jié)果，采用鋁合金電纜替換銅芯電纜后，電纜外徑增加

還是比較明顯。敷設(shè)在電纜橋架中的電纜，按中壓電力電纜占積率40%~50%，低壓電

力電纜占積率50%~70%考慮，對(duì)于主廠房等電纜原本就比較密集的場(chǎng)所，若采用鋁合

金電纜替換銅芯電纜，原有的電纜構(gòu)筑物將需增加1~2層。采用鋁合金電纜的項(xiàng)目，

應(yīng)對(duì)電纜構(gòu)筑物進(jìn)行復(fù)核。

6.7鋁合金電纜的檢驗(yàn)報(bào)告

20

由于鋁合金電纜是新型材料產(chǎn)品，因此除需一般電纜產(chǎn)品的基本性能檢驗(yàn)外，還

應(yīng)特別注意生產(chǎn)廠家是否具有以下檢測(cè)報(bào)告：

(1)《導(dǎo)體鋁合金桿材料的檢測(cè)報(bào)告》：該報(bào)告涉及鋁合金材料的化學(xué)成分、抗拉

強(qiáng)度、延伸率、導(dǎo)電率、材料密度等方面內(nèi)容，是考核鋁合金電纜導(dǎo)體材料是否合格

的最重要的報(bào)告。

(2)《導(dǎo)體鋁合金材料的100小時(shí)抗壓蠕變?cè)囼?yàn)報(bào)告》：該報(bào)告考核鋁合金電纜所

使用的導(dǎo)體材料的抗壓蠕變性能。由于必須要有足夠的試驗(yàn)時(shí)間保證，才能真實(shí)地反

映導(dǎo)體鋁合金的抗壓蠕變特性，因此對(duì)于該項(xiàng)試驗(yàn)國(guó)標(biāo)規(guī)定試驗(yàn)時(shí)間為100小時(shí)。

(3)《鋁合金電纜導(dǎo)體與鋁合金銅連接端子的鋁合金材料一致性檢查報(bào)告》：據(jù)統(tǒng)

計(jì)配電網(wǎng)的電氣事故絕大部分發(fā)生在電氣連接部位，因此電纜導(dǎo)體與連接器(接線端

子)之間連接的穩(wěn)定性與可靠性對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。鋁合金電纜的正確連接

方案是采用與所連接的鋁合金電纜性能一致的鋁合金銅連接端子，之前有過(guò)采用銅鋁

過(guò)渡端子用于鋁合金電纜連接的錯(cuò)誤做法。因此要注意要求生產(chǎn)廠家提供鋁合金電纜

導(dǎo)體與鋁合金銅連接端子的鋁合金材料一致性檢查報(bào)告，證明所使用的鋁合金專用端

子的鋁合金材料與鋁合金電纜材料性能的一致性，以保證鋁合金銅連接端子的鋁合金

與鋁合金電纜的電氣、機(jī)械、抗蠕變性能相同，從而確保鋁合金電纜的使用安全。該

報(bào)告對(duì)于判定鋁合金連接端子是否匹配至關(guān)重要。

(4)《電纜與端子的1000次熱循環(huán)報(bào)告》：該報(bào)告檢測(cè)銜接端子的牢靠性，但該項(xiàng)

檢驗(yàn)無(wú)法反映材料的抗壓蠕變性能。

7結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)在國(guó)家層面已對(duì)鋁合金電纜技術(shù)的發(fā)展作出戰(zhàn)略安排，明確將鋁合金電

纜列入國(guó)家產(chǎn)業(yè)調(diào)整目錄。十二屆全國(guó)人大二次會(huì)議專門