26138 (2016 －3)铜芯电缆与铝合金电缆的损耗比较王志强(中船第九设计研究院有限公司，200063，上海)1 我国电缆导体的使用历史电线、电缆的导体主要分铜和铝两大类，以及由铝派生出来的铝合金和铜包铝。我国电缆导体的使用大致上可以分为以下几个阶段。1．1 第一阶段我国最初电线、电缆都采用铜导体。铜导体的导电性能和机械性能都很理想，20 ℃ 的直流电阻率为 1． 72 ×10－6Ω·cm。1．2 第二阶段从二十世纪五十年代始，由于朝鲜战争开打，因铜是重要的战略物资而遭禁运，加上我国铜资源匮乏，“以铝代铜”遍及生活的方方面面，电线、电缆采用铝导体作为一项技术政策被贯彻执行。在一...

  26138 (2016 －3)铜芯电缆与铝合金电缆的损耗比较王志强(中船第九设计研究院有限公司，200063，上海)1 我国电缆导体的使用历史电线、电缆的导体主要分铜和铝两大类，以及由铝派生出来的铝合金和铜包铝。我国电缆导体的使用大致上可以分为以下几个阶段。1．1 第一阶段我国最初电线、电缆都采用铜导体。铜导体的导电性能和机械性能都很理想，20 ℃ 的直流电阻率为 1． 72 ×10－6cm。1．2 第二阶段从二十世纪五十年代始，由于朝鲜战争开打，因铜是重要的战略物资而遭禁运，加上我国铜资源匮乏，“以铝代铜”遍及生活的方方面面，电线、电缆采用铝导体作为一项技术政策被贯彻执行。在一些对安全和可靠性要求不太严格的场所，甚至在新建住宅内 (本来应该关注安全的场所)，都采用了铝芯电缆。无论是导电性能，还是机械性能，铝都不如铜。电缆用铝导体 (软圆铝线 cm，大约为 1． 63 倍铜导体 20 ℃的直流电阻率。另外，铝导体的脆性使电缆接头容易断裂，且因它的蠕变特性，使电缆接头的可靠性降低甚至损坏。所谓蠕变就是在较高温度 (如大于 70 ℃)和较大压力 (如螺栓压紧)下，材料随时间而增长的热塑变形。经过长期摸索，也找到一些应对办法，如加强巡视，定期加固旋紧螺栓等。当然，事物总存在两面性，铝芯电缆因其价格低、轻便，非常大程度上减轻了施工劳动强度而受到欢迎。1．3 第三阶段到了改革开放时期，经济发展较快，人们对品质要求提升，摆脱了一些束缚，结果从一个极端转向另一个极端，东南沿海地区率先放弃了 “以铝代铜”，电线、电缆几乎全部采用铜导体，深度和广度前所未有。深度在铜、铝导体比例上超过了发达国家，广度从东南沿海地区逐步向内陆地区扩展。1．4 第四阶段近年来，铜价飙涨，使铜芯电缆价格成倍增加，人们不得不重新思考 “以铝代铜”的可能性。同时，刮起两股小旋风:一是出现了铜包铝电缆，二是从北美引进了铝合金电缆技术。铜包铝导体号称可替代铜导体，但事实上它仅可用来制造小截面电缆，且此种电缆仅适用于高频器件 (在高频电流的集肤效应下，铜包铝电缆能发挥它的优势)。国内外有关标准也指出铜包铝电缆仅限用于电子器件。铜包铝导体不能用来制造电力电缆，一方面它仅适用于单股线 (采用多股线就失去意义了)，另一方面接头技术没办法解决。于是，这股旋风很快就变成了 “低气压”。铝合金导体是在电工铝中添加了微量的硅、铜、锌、铁、硼等元素。相比铝导体，其机械性能有了很大改进，如柔韧性优化，抗蠕变性能大幅度的提升等。凡退火工艺精湛者，铝合金导体的导电性能可非常接近电工铝。GB/T 3956 ― 2008 (等同 IEC60228:2004) 《电缆的导体》中将铝导体和铝合金导体的电阻取相同数值。铝合金电缆的关键技术之一是接头。接头的材质及工艺是影响其品质的主要的因素。引进铝合金电缆技术的电缆制造企业除了出售电缆外还提供技术服务，若要接头可靠，必须请供应商委派专业技术人员指导施工。这也造成铝合金电缆的价格大大高于铝电缆，对制造商而言，其利润空间也就大。因此，铝合金电缆的制造商从最初的两家，猛增到如今的百余家，小旋风正在扩大。目前，各企业都按自己的企业标准生产铝合金电缆，貌似相同的产品其实品质差异很大。2 铜芯电缆和铝合金电缆的损耗比较铜芯电缆和铝合金电缆的损耗究竟哪个大?众说不一，这里用数据说话。电缆损耗计算公式为 ［1］ :P = I 2 ＲjLN C N P × 10－3(1)式中:P功耗，kWＲj当温度为 时单根导体计入集肤和邻近效应的单位长度交流电阻值，/km 配 电