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[6] 《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》,[S].2012

[5] 《IEC-352船舶電氣設(shè)施.低壓電力系統(tǒng)用電纜的選擇和敷設(shè)》,[S].

[4] 《GB-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》,[S].2007

[3] 《GB/T.15-2002建筑物電氣裝置.布線系統(tǒng)載流量》,[S].2002

[2] 《IEC-5-523電線電纜載流量標(biāo)準(zhǔn)》,[S].2005

[1] 《NB/T-2015鋁合金電纜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》,[S].2015

參考文獻：

目前國內(nèi)電力行業(yè)用鋁合金電纜代替銅電纜也才處于起步階段，但又對成本和重量控制嚴(yán)格的船舶上，可以應(yīng)用在一些空間寬裕，但是占用空間大。在實際應(yīng)用時，重量輕、價格低，假定的船用鋁合金電纜可以應(yīng)用于船舶行業(yè)。其優(yōu)缺點非常明顯，在其他性能基本相當(dāng)?shù)那闆r下，占用的截面積和空間會增加70%。相當(dāng)于用占用空間增加70%的代價換取10%-30%的價格和30%的重量減少的優(yōu)勢。

綜上所述，價格便宜。但是最明顯的缺點是外徑增加30%，最小彎曲半徑小，優(yōu)點是重量輕，船用鋁合金電纜與船用銅芯電纜載流量相當(dāng)，對于鋼芯鋁絞線型號。鋁合金電纜比銅芯電纜大兩個規(guī)格。

在增大規(guī)格使用時，鋁合金電纜截面積比銅芯電纜大一個規(guī)格；95mm²及以上時，需增大規(guī)格使用。95mm²以下船用銅芯電纜選擇相同載流量的船用鋁合金電纜時，通過載流量選擇電纜截面積時，能承受軸向拉力的能力等參數(shù)與銅芯電纜相當(dāng)。

假定的這種船用鋁合金電纜相對于船用銅芯電纜載流量有一定下降，防止機械損傷能力，阻燃\耐火性能，防水，單位長度價格是船用銅芯電纜的70%-90%；

8 假定的船用鋁合金電纜的優(yōu)缺點

（7） 電纜工作溫度，單位長度價格是船用銅芯電纜的70%-90%；

（6） 核心導(dǎo)體耐腐蝕能力優(yōu)于船用銅芯電纜；

（5） 最小彎曲半徑小于船用銅芯電纜；

（4） 增大規(guī)格使用時，外徑是船用銅芯電纜的130%，實際應(yīng)用時需增大規(guī)格使用；

（3） 增大規(guī)格使用時，鍍錫銅絲編織鎧裝，交聯(lián)聚烯烴內(nèi)護套，交聯(lián)聚乙烯絕緣，各項參數(shù)如下：

（2） 載流量只有同等核心導(dǎo)體載面積船用銅芯電纜的76%，即未來有電纜生產(chǎn)廠家使用這種鋁合金導(dǎo)體制作船用鋁合金電纜時，以此為依據(jù)假定了一種船用鋁合金電纜，也可以得出電力行業(yè)用銅芯電纜和船用銅芯電纜的區(qū)別，學(xué)習(xí)鋼芯鋁絞線廠家。不僅能得出電力行業(yè)用鋁合金電纜與電力行業(yè)用銅芯電纜的區(qū)別，目前電力行業(yè)使用的鋁合金電纜不能直接用作船用電纜。

（1） 各層材料為鋁合金導(dǎo)體，由于在絕緣、護套和鎧裝材料上的區(qū)別，但軸向拉力承受能力差。因此，雖然有比較好的徑向壓力承受能力，電力行業(yè)用的銅芯電纜不能直接用作船用電纜。而目前電力行業(yè)用的鋁合金電纜普遍采用鋁合金聯(lián)鎖鎧裝，而直徑和單位長度重量都比后者平均多9%。

通過對電力行業(yè)用鋁合金電纜、電力行業(yè)用銅芯電纜和船用銅芯電纜這三種電纜各項參數(shù)的對比，目前電力行業(yè)使用的鋁合金電纜不能直接用作船用電纜。

7假定的船用鋁合金電纜的各項參數(shù)

正是由于絕緣、護套和鎧裝材料上的特殊要求，船用銅芯電纜的載流量只有電力行業(yè)用銅芯電纜的65%，鎧裝使用金屬絲編織鎧裝。在核心導(dǎo)體同等截面積條件下，內(nèi)外護套采用交聯(lián)聚烯烴，船用電纜多一層內(nèi)護套，因此船用電纜在絕緣、護套和鎧裝材料上的選用會比電力行業(yè)用電纜要求高。由船用銅芯電纜與電力行業(yè)用銅芯電纜的對比也可以看出，船用電纜的要求會比電力行業(yè)電纜高，能承受軸向拉力。

可以看出，過火時不會產(chǎn)生有毒有害氣體和濃煙；

（4） 有防止機械損傷能力，還沒有船用鋁合金電纜。船舶行業(yè)用的電纜相對電力行業(yè)比較特殊，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)銅芯電纜，甚至部分性能更加優(yōu)良。

（3） 需要具有阻燃\耐火性能，鋼芯鋁絞線市場。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（2） 使用環(huán)境高溫、高濕、高鹽；

（1） 電壓較低；

目前國內(nèi)只在電力行業(yè)使用鋁合金電纜，那么電纜工作溫度、阻燃/耐火性、耐腐蝕性能等可以做到與目前使用的船用銅芯電纜基本相當(dāng)，也并不適合用作船用電纜。如果按船用標(biāo)準(zhǔn)用鋁合金導(dǎo)體制造船用電纜，即使是ACWU90（YJLHVLKV）型，目前電力行業(yè)用的鋁合金電纜，其耐腐蝕性能也優(yōu)于銅導(dǎo)體。但是從電纜的絕緣、鎧裝和護套材料而言，看著鋼芯鋁絞線廠家。進而起到保護內(nèi)部導(dǎo)體的作用，在導(dǎo)體表面形成一層致密氧化膜，而且由于鋁合金接觸空氣的部分會氧化，鋁合金導(dǎo)體的機械性能（拉伸性、抗疲勞性）優(yōu)于同等截面積的銅導(dǎo)體，也與電纜的絕緣、鎧裝和護套材料有關(guān)。從電纜生產(chǎn)廠家提供的資料，這些性能與電纜核心導(dǎo)體有一定關(guān)系，價格也會比船用銅芯電纜便宜10%-30%。

6 電力行業(yè)用鋁合金電纜能否直接用作船用電纜

電纜的其他性能還包含：工作溫度、阻燃/耐火性、機械性能、耐腐蝕性能等，即使增大規(guī)格使用，價格仍然只有銅芯電纜的70%-80%。假定這種鋁合金導(dǎo)體制造成船用鋁合金電纜時，電力行業(yè)用的鋁合金電纜在增大規(guī)格使用后，相同導(dǎo)體材料的船用電纜單位長度價格必然會高于電力行業(yè)用電力電纜。根據(jù)電纜廠家提供的資料，最小彎曲半徑必然可以小于船用銅芯電纜的6D。

5.3.5 電纜的其他性能

由于船用電纜使用的都是比較優(yōu)質(zhì)的絕緣、鎧裝及護套材料，假定這種鋁合金導(dǎo)體制造成船用鋁合金電纜時，鋁合金電纜最小彎曲半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電力行業(yè)用銅芯電纜，重量是船用銅芯電纜的約70%。

5.3.4 電纜單位長度價格

最小彎曲半徑與核心導(dǎo)體、護套、鎧裝類型都有關(guān)系。可以看出，外徑會比船用銅芯電纜大約30%，電纜外徑和重量都會比電力行業(yè)用鋁合金電纜增加9%。你知道鋼芯鋁絞線市場。那么在假定的船用鋁合金電纜增大規(guī)格使用的情況下，船用電纜的電纜外徑和重量都會比電力行業(yè)用電纜增加9%。假定把電力行業(yè)用鋁合金導(dǎo)體制造成船用鋁合金電纜時，在核心導(dǎo)體截面積相同的條件下，重量只有60%。

（3） CJPJ85/SC型船用銅芯電纜的最小彎曲半徑為6D。

（2） YJV32型電力行業(yè)用銅芯電纜的最小彎曲半徑為15D；

（1） ACWU90（YJLHVLKV）型鋁合金電纜的最小彎曲半徑為7D；

由電纜生產(chǎn)廠家提供的資料：

5.3.3 電纜彎曲半徑

可以得出結(jié)論，重量只有67%；鋁合金電纜比船用銅芯電纜外徑大20%，鋁合金電纜比電力行業(yè)用銅芯電纜外徑大30%，增大鋁合金電纜規(guī)格使用后，重量卻只有46%。

5.3.2.4 小結(jié)

從表8和表9可以看出，重量只有50%；船用銅芯電纜的外徑和重量都比電力行業(yè)用銅芯電纜大約9%；鋁合金電纜比船用銅芯電纜外徑大6%，鋁合金電纜比電力行業(yè)用銅芯電纜外徑大15%，在核心導(dǎo)體同等截面積條件下，增大規(guī)格后的對比情況見表8和表9。

由以上表6和表7數(shù)據(jù)可以得出，因此同等截面積下的外徑和重量對比情況意義不大，遵循鋁合金電纜增大規(guī)格使用的原則，整理如下表6。

5.3.2.3 數(shù)據(jù)分析

0.607

1.213

0.671

1.328

0.581

1.218

0.641

1.419

3×300

0.609

1.248

0.662

1.434

3×240

0.545

1.183

0.590

1.379

3×185

0.584

1.214

0.693

1.459

3×150

0.782

1.529

3×120

0.565

1.169

3×95

0.547

1.134

0.622

1.300

3×70

0.583

1.173

0.617

1.156

3×50

0.538

1.123

0.562

1.096

3×35

0.673

1.279

0.683

1.218

3×25

0.845

1.389

0.859

1.293

3×16

電纜重量比值

電纜外徑比值

電纜重量比值

電纜外徑比值

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

鋁合金電纜

鋁合金電纜/船用銅芯電纜

鋁合金電纜/電力行業(yè)用銅芯電纜

表9 增大規(guī)格后的比值情況

3×300

59.5

3×300

3×240

8430

52.7

3×240

7258

54.2

3×185

6580

46.5

3×185

4219

3×300

5888

48.7

3×150

5410

42.4

3×150

3584

60.8

3×240

4855

44.9

3×120

4490

38.5

3×120

2648

53.1

3×185

3952

40.6

3×95

3330

33.8

3×95

2309

49.3

3×150

2520

29.7

3×70

1971

45.4

3×120

3023

36.1

3×70

1708

42.2

3×95

2126

30.6

3×50

1870

26.7

3×50

1163

34.7

3×70

1652

27.1

3×35

1560

27.5

3×35

31.8

3×50

1285

24.3

3×25

1230

24.9

3×25

27.3

3×35

20.1

3×16

21.1

3×16

25.7

3×25

17.5

3×10

18.8

3×10

24.3

3×16

23.2

3×10

（kg/km）

（mm）

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

（kg/km）

（mm）

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

（kg/km）

（mm）

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

銅芯電纜

鋁合金電纜

船用銅芯電纜

電力行業(yè)

表8 鋁合金電纜增大規(guī)格后的對比情況

由于在實際應(yīng)用時，整理如下表6。

5.3.2.2 增大規(guī)格后的數(shù)據(jù)對比

1.093

1.089

0.468

1.064

0.507

1.150

1.103

1.166

0.365

0.980

0.402

1.142

3×185

1.088

1.149

0.392

1.012

0.427

1.163

3×150

1.081

1.166

0.406

1.011

0.439

1.179

3×120

1.187

1.201

0.432

1.039

0.513

1.249

3×95

1.200

1.215

0.385

0.961

0.462

1.168

3×70

1.137

1.146

0.453

1.039

0.515

1.191

3×50

1.059

0.985

0.418

1.007

0.443

0.993

3×35

1.045

0.976

0.468

1.058

0.489

1.032

3×25

1.015

0.953

0.616

1.209

0.625

1.152

3×16

1.017

0.931

0.743

1.326

0.756

1.234

3×10

電纜重量

電纜外徑

電纜重量

電纜外徑

電纜重量

電纜外徑

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

船用銅芯電纜/電力行業(yè)用銅芯電纜

鋁合金電纜/船用銅芯電纜

鋁合金電纜/電力行業(yè)用銅芯電纜

表7 同等截面積下三種電纜外徑和重量對比

在同等截面積下三種電纜的比值見表7。

59.5

4219

66.0

3×300

8430

52.7

3584

60.8

3×240

7258

54.2

6580

46.5

2648

53.1

3×185

5888

48.7

5410

42.4

2309

49.3

3×150

4855

44.9

4490

38.5

1971

45.4

3×120

3952

40.6

3330

33.8

1708

42.2

3×95

3023

36.1

2520

29.7

1163

34.7

3×70

2126

30.6

1870

26.7

31.8

3×50

1652

27.1

1560

27.5

27.3

3×35

1285

24.3

1230

24.9

25.7

3×25

20.1

21.1

24.3

3×16

17.5

18.8

23.2

3×10

（kg/km）

電纜重量

（mm）

電纜外徑

（kg/km）

電纜重量

（mm）

電纜外徑

（kg/km）

電纜重量

（mm）

電纜外徑

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

銅芯電纜YJV32

鋁合金電纜ACWU90

CJPJ85/SC

船用銅芯電纜

電力行業(yè)

表6 同等截面積下電纜的外徑和單位長度重量

根據(jù)各電纜生產(chǎn)廠家提供的三種電纜資料，鋁合金電纜截面積比銅芯電纜大一個規(guī)格；95mm²及以上時，你看鋼芯鋁絞線型號。也要遵循增大電纜規(guī)格的原則。95mm²以下船用銅芯電纜選擇相同載流量的船用鋁合金電纜時，在通過電纜額定載流量選擇電纜截面積時，假定的船用鋁合金電纜同等截面積的載流量也只有船用銅芯電纜的76%。因此，得出表5。

5.3.2.1 原始數(shù)據(jù)對比

5.3.2 電纜的外徑和單位長度重量

由表2可以看出，載流量是原來的65%，即把電力行業(yè)鋁合金電纜的鋁合金導(dǎo)體用作生產(chǎn)船用鋁合金電纜時，假定了一鐘船用鋁合金電纜，載流量會下降到原來的65%。基于此結(jié)論，線型。同樣的導(dǎo)體用作船用電纜時，船用銅芯電纜的載流量只有電力行業(yè)用銅芯電纜的65%。可以得出結(jié)論，相同截面積條件下，鋁合金電纜比船用銅芯電纜載流量大18%的情況。通過船用銅芯電纜與電力行業(yè)用銅芯電纜的對比可以看出，鋁合金電纜比銅芯電纜大兩個規(guī)格。

5.3.1.3 小結(jié)

0.765

0.691

3×300

0.717

3×240

0.759

3×185

0.766

3×150

0.759

3×120

0.813

3×95

0.759

3×70

0.809

3×50

0.764

3×35

0.738

3×25

0.793

3×16

0.808

3×10

船用鋁合金電纜/船用銅芯電纜

載流量（A）

（原始數(shù)據(jù)×0.65）

載流量（A）

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

載流量比值

船用銅芯電纜

（假定）

船用鋁合金電纜

表5 假定的船用鋁合金電纜與銅芯電纜載流量

在表4中出現(xiàn)了同等截面積情況下，鋁合金電纜截面積比銅芯電纜大一個規(guī)格；70mm²及以上時，通過增大電纜規(guī)格來解決這個問題。即70mm²以下銅芯電纜選擇相同載流量的鋁合金電纜時，這是鋁合金電纜無法回避的問題。電力工程行業(yè)在實際應(yīng)用時，鋁合金電纜的還是無法與銅芯電纜相提并論，但在同等截面積時，電力工程用的鋁合金電纜與銅芯電纜的對比結(jié)果也很符合這個結(jié)論。雖然鋁合金電纜在導(dǎo)電性能方面已經(jīng)比鋁芯電纜有了較大的提高，載流量約為銅的76%，電導(dǎo)率是銅的61.8%，在同等截面積的情況下，整理得出表4。

鋁合金與銅相比，整理得出表4。

0.648

1.18

0.758

0.700

1.063

0.672

3×300

0.638

1.102

0.703

3×240

0.638

1.168

0.745

3×185

0.642

1.179

0.757

3×150

0.648

1.174

0.760

3×120

0.648

1.259

0.815

3×95

0.642

1.177

0.756

3×70

0.656

1.246

0.817

3×50

0.650

1.176

0.764

3×35

0.661

1.142

0.756

3×25

0.630

1.222

0.770

3×16

0.627

1.255

0.786

3×10

船用銅芯電纜/電力行業(yè)用銅芯電纜

鋁合金電纜/船用銅芯電纜

鋁合金電纜/電力行業(yè)用銅芯電纜

載流量（A）

載流量（A）

載流量（A）

導(dǎo)體標(biāo)稱截面積（mm²）

銅芯電纜

鋁合金電纜

同等截面積載流量比值

船用銅芯電纜

電力行業(yè)

表4 電纜連續(xù)工作時的額定載流量

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范內(nèi)提供的載流量數(shù)據(jù)，與核心導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有關(guān)，選取的三種電纜芯線截面積是10-185mm²。

5.3.1.2 數(shù)據(jù)對比

（3） 船用銅芯電纜標(biāo)準(zhǔn)為《IEC-352船舶電氣設(shè)施.低壓電力系統(tǒng)用電纜的選擇和敷設(shè)》和《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》第4分冊。鋼芯鋁絞線型號。

（2） 建筑工程和電力工程用的銅芯電纜的標(biāo)準(zhǔn)為《IEC-5-523電線電纜載流量標(biāo)準(zhǔn)》、《GB/T.15-2002建筑物電氣裝置.布線系統(tǒng)載流量》和《GB-2007電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》。

（1） 鋁合金電纜標(biāo)準(zhǔn)為《NB/T-2015鋁合金電纜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》。

電纜的額定載流量是電纜最重要的數(shù)據(jù)之一，船用電纜截面積一般是1-185mm²。為方便對比，三種電纜選取的都是3芯電纜。

5.3.1.1 參考標(biāo)準(zhǔn)

5.3.1 電纜連續(xù)工作時的額定載流量

5.3 對比分析

電力行業(yè)應(yīng)用的ACWU90（YJLHVLKV）型鋁合金電纜截面積是10-400mm²，因此船用電力電纜以3芯電纜居多。在對比分析時，且使用電纜鎧裝層作為保護線，其他都是中性點不接地系統(tǒng)，電力行業(yè)使用的電纜芯線數(shù)量有3、3+1、3+2、4或者4+1。船舶電力系統(tǒng)除去少數(shù)中壓電力推進系統(tǒng)為中性點接地系統(tǒng)，分為三相三線、三相四線或三相五線制等，即銅芯、交聯(lián)聚乙烯絕緣、交聯(lián)聚烯烴內(nèi)護套、鍍錫銅絲編織鎧裝、交聯(lián)聚烯烴外護套電纜。

5.2.4 電纜導(dǎo)體截面積

由于電力系統(tǒng)中性點接地和保護類型的不同，即銅芯、交聯(lián)聚乙烯絕緣、細(xì)鋼絲鎧裝、聚氯乙烯護套電纜。輕型鋼芯。而船用銅芯電纜選取的是比較常用的CJPJ85/SC，即鋁合金導(dǎo)體、交聯(lián)聚乙烯絕緣、鋁合金聯(lián)鎖鎧裝、聚氯乙烯外護套電纜。選取參與對比的電力行業(yè)用銅芯電纜是YJV32，因此實際選取參與對比的鋁合金電纜類型是僅為在一定程度上符合船用條件的ACWU90（YJLHVLKV），相比看

鋼芯鋁絞線鋼芯鋁絞線市場_鋼芯鋁絞線型號_鋼芯鋁絞線廠家_輕型鋼芯

5.2.3 電纜芯線數(shù)量

從三種電纜所用的絕緣、鎧裝及護套材料對比可以看出，因此被廣泛用于防火應(yīng)用。但是聚氯乙烯在燃燒過程中會釋放出氯化氫等有毒氣體和濃煙。聚乙烯易燃，聚氯乙烯的最大特點是阻燃，且應(yīng)具有良好的機械性能和阻燃/耐火性能。比較好的護套材料主要是聚氯乙烯和交聯(lián)聚烯烴，應(yīng)具有較好的密封性，且金屬編織層可在一定范圍內(nèi)代替保護線PE。用于船用時：銅絲編織鎧裝>鋼絲編織鎧裝>鋁合金聯(lián)鎖鎧裝>鋼帶鎧裝。

5.2.2.5 選取結(jié)果

內(nèi)、外護套的作用是防止水分及潮氣的侵入，易敷設(shè)。而金屬絲編織鎧裝則能承受比較大的軸向拉力，鋼芯鋁絞線型號。且重量輕，其彎曲半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼帶鎧裝電纜，更能承受一定軸向拉力，優(yōu)點在于不僅可承受徑向壓力，作用主要是保護電纜導(dǎo)體免受一定強度的機械損傷。鋁合金聯(lián)鎖鎧裝相對于鋼帶鎧裝，耐高溫。 聚氯乙烯絕緣在工作溫度、耐寒性等方面與交聯(lián)聚乙烯絕緣相比有較大差距。用于船用時：交聯(lián)聚乙烯>聚氯乙烯。

鎧裝能承受徑向或軸向壓力，要求具有較高的絕緣強度，主要選用以下幾種比較典型的電纜類型：

絕緣層是用于將導(dǎo)體與相鄰導(dǎo)體保護隔離，針對這些客觀條件限制，主要是高溫、高鹽、高濕、易發(fā)生機械損傷、易發(fā)生火災(zāi)等，要考慮船舶的特殊環(huán)境，區(qū)別如下：

5.2.2.4 電纜每層說明

交聯(lián)聚烯烴

鍍鋅鋼絲編織鎧裝

交聯(lián)聚烯烴

交聯(lián)聚乙烯

CJPJ95/SC

鍍鋅鋼絲編織鎧裝

交聯(lián)聚烯烴

交聯(lián)聚乙烯

CJPJ90/SC

交聯(lián)聚烯烴

鍍錫銅絲編織鎧裝

交聯(lián)聚烯烴

交聯(lián)聚乙烯

CJPJ85/SC

鍍錫銅絲編織鎧裝

交聯(lián)聚烯烴

交聯(lián)聚乙烯

CJPJ80/SC

交聯(lián)聚烯烴

交聯(lián)聚乙烯

CJPJ/SC

絕緣類型

表3 船用芯電纜各層材料

船舶行業(yè)在對電纜進行選擇時，區(qū)別如下：

5.2.2.3 船用銅芯電纜

鋼絲編織鎧裝

交聯(lián)聚乙烯

YJV33

聚氯乙烯

鋼絲編織鎧裝

交聯(lián)聚乙烯

YJV32

鋼帶鎧裝

交聯(lián)聚乙烯

YJV23

聚氯乙烯

鋼帶鎧裝

交聯(lián)聚乙烯

YJV22

聚氯乙烯

交聯(lián)聚乙烯

聚氯乙烯

交聯(lián)聚乙烯

絕緣類型

表2 電力行業(yè)用銅芯電纜各層材料

主要是YJV、YJY、YJV22、YJV23、YJV32、YJV33等型號，主要區(qū)別在于絕緣、鎧裝和護套材料，其核心導(dǎo)體都是稀土鋁合金導(dǎo)體，任意兩芯級之間耐壓1KV。

5.2.2.2 電力行業(yè)用銅芯電纜

聚氯乙烯

鋼帶鎧裝

聚氯乙烯

VLHV22

聚氯乙烯

聚氯乙烯

VLHV

聚氯乙烯

鋼帶鎧裝

交聯(lián)聚乙烯

YJLHV22

聚氯乙烯

交聯(lián)聚乙烯

TC90（YJLHV）

聚氯乙烯

鋁合金聯(lián)鎖鎧裝

交聯(lián)聚乙烯

ACWU90（YJLHVLKV）

鋁合金聯(lián)鎖鎧裝

交聯(lián)聚乙烯

AC90（YJLHVLK）

絕緣類型

表1 電力行業(yè)用鋁合金電纜各層材料

主要是AC90（YJLHVLK）、ACWU90（YJLHVLKV）、TC90（YJLHV）、YJLHV22、VLHV、VLHV22這幾類，即任意一芯線對屏蔽層之間耐壓0.6KV，選取的三種電纜電壓等級是參照船用電纜中使用量最大的0.6/1KV等級電纜，船用電纜電壓等級是0.6/1KV到8.7/15KV。在對比分析時，且6KV及以上極少，因此鋁合金電纜電壓等級主要是從0.6/1KV到26/35KV。而船舶行業(yè)大多數(shù)船用電壓等級是220V-6KV，35KV以上使用鋁絞線或鋼芯鋁絞線等裸導(dǎo)體，因此也選取一型與船用銅芯電纜類似的電力行業(yè)用銅芯電纜參與對比。鋼芯鋁絞線廠家。即參與對比的三種電纜分別為：電力行業(yè)用鋁合金電纜、電力行業(yè)用銅芯電纜、船用銅芯電纜。

5.2.2.1 電力行業(yè)用的鋁合金電纜

5.2.2 電纜絕緣、鎧裝、護套類型

電力行業(yè)使用電纜的電壓區(qū)間是220V-35KV，電力行業(yè)用的銅芯電纜與船用銅芯電纜也有很大區(qū)別，只能選取一型比較符合船用條件的電力行業(yè)用鋁合金電纜來與船用銅芯電纜進行比較。同時由于船用電纜的特殊性，在對比分析時，因此各大電纜制造企業(yè)也未專為船舶行業(yè)開發(fā)船用鋁合金電纜，因而一直未能實現(xiàn)這歷史性的革命。

5.2.1 電纜的電壓等級

5.2 選取參與對比的電纜類型

目前國內(nèi)還未有在船舶行業(yè)應(yīng)用鋁合金電纜，但始終未能從技術(shù)上取得突破，能繼續(xù)推行以鋁代銅，國人一直期望能開發(fā)出一種可利用鋁資源的導(dǎo)體，未能普及鋁導(dǎo)體。多年來，但由于執(zhí)行不力和材料技術(shù)等原因，在1957年就已經(jīng)把"以鋁代銅"確定為國家級技術(shù)政策，鋁導(dǎo)體的截面積需要比銅導(dǎo)體大一至兩個規(guī)格等級或者增大50%。我國同樣受國情、資源狀況、政治因素等原因影響，要達到同樣的電氣性能，世界電線電纜行業(yè)提出以鋁代銅，看著廠家。銅價高速攀升，為住宅、辦公樓、工業(yè)廠房以及公共設(shè)施提供了最佳的電力供應(yīng)方案

5.1 說明

5 鋁合金電纜和銅芯電纜對比分析

我國應(yīng)用鋁芯電纜的進展與美國相比有很大差距。上世紀(jì)五十年代，鋁合金電纜在電力系統(tǒng)需求側(cè)取代低壓電力銅纜，而且成本節(jié)約效果明顯。通過幾十年的實際使用驗證，安全性沒有任何問題，在電力系統(tǒng)需求側(cè)的低壓電力電纜領(lǐng)域使用鋁合金電纜，鋁合金電纜制造商給客戶提供了最經(jīng)濟實用的供電解決方案。

事實證明，電纜使用效果良好。在保證產(chǎn)品質(zhì)量與安全使用的前提下，用戶對于這種新興產(chǎn)品一致給予了高度評價，甚至是數(shù)千萬元的鋁合金電纜使用量。經(jīng)過幾年的使用，動輒是數(shù)百萬，鋼芯鋁絞線單價。遼寧凌源鋼鐵、寧夏寶塔能源、成都?xì)g樂谷、六安金領(lǐng)歡樂大世界等。在這些項目上，比較具有代表性的項目包括，鋼鐵石化、商業(yè)娛樂、高速公路領(lǐng)域都有使用，鋁合金電纜導(dǎo)體截面宜16-500mm²。

目前國內(nèi)鋁合金電纜在市政民用領(lǐng)域，宜制造用于35KV電壓等級以下配電領(lǐng)域電力電纜，因為導(dǎo)體材料特性、生產(chǎn)工藝等因素，鋼芯鋁絞線市場。機械性能優(yōu)于銅纜。兩種電纜具有相同的使用價值。

4 國內(nèi)實際應(yīng)用情況

（3） AA-8000系列鋁合金電纜，護套等考核條件與銅纜相同。鋁合金電纜電氣性能通過增加導(dǎo)體截面后與銅纜相同，絕緣、鎧裝方式及生產(chǎn)技術(shù)等優(yōu)于銅纜，在同等載流量情況下導(dǎo)體外徑只比銅纜大10%。

鋁合金電纜與銅纜除了導(dǎo)體材料不同，提高導(dǎo)電性能，明顯的降低線芯外徑，使絞合導(dǎo)體線芯如實心導(dǎo)體一般，可以彌補鋁合金在體積導(dǎo)電率上的不足，而異型線的緊壓系數(shù)能達到0.95。通過最大極限的緊壓，使緊壓系數(shù)達到0.93，但鋁合金電纜采用超常規(guī)的緊壓技術(shù)，鋁合金不及銅，使鎧裝電纜的用途更加廣泛。

（2） 兩種電纜有相同的使用價值

電纜制造標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3956-2008 《電纜的導(dǎo)體》和使用標(biāo)準(zhǔn)即國家住建部頒布的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》和JGJ48-2014《商店建筑設(shè)計規(guī)范》都明確了鋁合金電纜與銅纜具有相同的使用地位。

（1） 兩種電纜有相同的使用地位

3 鋁合金電纜與銅纜的使用地位、使用價值和使用領(lǐng)域

單從體積電導(dǎo)率方面考慮，能減少20%~40%的安裝費用。根據(jù)使用場所的不同可以選擇不同的外護套層，可免橋架安裝，型鋼。敷設(shè)便利，其重量輕，降低了火災(zāi)的危險系數(shù)。鋁合金帶鎧裝結(jié)構(gòu)相對于鋼帶鎧裝，鎧裝層提高了電纜的阻燃耐火級別，即使在火災(zāi)時，提高了安全性能。同時鎧裝結(jié)構(gòu)使電纜與外界隔離，電纜亦不易被擊穿，即使電纜遭受較大的壓力和沖擊力時，保證電纜能經(jīng)受外界強大的破壞力，其層與層之間的連鎖結(jié)構(gòu)，采用的是鋁合金帶連鎖鎧裝，使用壽命不長。鋼芯鋁絞線廠家。而我們根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的金屬連鎖鎧裝電纜，加之耐腐蝕性能差，安裝成本相當(dāng)高，且重量重，容易導(dǎo)致?lián)舸涞钟芰Σ睿谑艿酵饨缙茐牧r，安全級別低，大多采用鋼帶鎧裝，更容易進行端子連接。市場。

（9） 緊壓特性

國內(nèi)常用的鎧裝電纜，而鋁合金電纜彎曲半徑僅為7倍外徑，反彈性比銅低40%。一般銅纜的彎曲半徑為10~20倍外徑，使柔韌性大幅提高。鋁合金比銅柔韌性高30%，其獨特的合金配方、加工工藝，鋁合金的抗腐蝕性能大大優(yōu)于銅。

（8）鎧裝特性

鋁合金有很好的彎曲性能，例如鐵路隧道和其它類似地方，所以直埋敷設(shè)的鋁導(dǎo)體應(yīng)使用絕緣層或模壓護套防止腐蝕。在含硫的環(huán)境中，比如使用潤滑油、抗氧化劑和保護涂層。堿性土壤和某些類型的酸性土壤環(huán)境對鋁有較大的腐蝕性，可使用相應(yīng)的保護措施來防止腐蝕的發(fā)生，以及許多工業(yè)元件和容器。腐蝕的產(chǎn)生通常與不同的金屬在潮濕環(huán)境中的連接有關(guān)，特別是電化學(xué)腐蝕。鋁能承受惡劣環(huán)境的特點使其被廣泛應(yīng)用于托盤內(nèi)電纜的導(dǎo)體，這種氧化層特別耐受各種形式的腐蝕。對于鋼芯鋁絞線。而合金中添加的稀土元素又能進一步改善鋁合金的耐腐蝕性能，銅電纜只能支撐2750米。這種優(yōu)勢在大跨度的建筑（如體育場館）配線時體現(xiàn)得尤為突出。

（7） 柔韌性

鋁固有的防腐性能緣自當(dāng)鋁表面與空氣接觸時形成薄而堅固的氧化層，鋁合金電纜可支撐4000米長度的自重，也能保證連接穩(wěn)定。

（6） 防腐蝕性能

鋁合金改善了純鋁的抗拉強度，即使在長時間過載和過熱時，添加的鐵產(chǎn)生高強度抗蠕變性能，當(dāng)導(dǎo)體退火時，這尤其適合鋁合金。所以鋁合金導(dǎo)體與連接器的膨脹和收縮完全一致。

（5） 自重承載力強

用鋁合金制造的電氣連接與用銅導(dǎo)體制造的連接一樣安全穩(wěn)定。鋁合金的成分大大改進了其連接性能，且當(dāng)今使用的大部分電氣連接器都是用鋁制造的，多年來鋁連接器一直可靠地用于銅和鋁導(dǎo)體，使用更加安全可靠。

（4） 連接性能

熱膨脹系數(shù)用來計算在溫度變化時材料的尺寸變化。鋁合金的熱膨脹系數(shù)與銅相當(dāng)，且延伸率提高到30%，極大的提高了抗拉強度，由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工藝，避免了由于冷流或蠕變引起的松弛問題。

（3） 熱膨脹系數(shù)

鋁合金導(dǎo)體相比于純鋁導(dǎo)體，抗蠕變性能提高300%，相對于純鋁，以及家電、汽車、公共交通設(shè)施等等。輕型鋼芯鋁絞線。目前電力應(yīng)用的鋁合金電力電纜具有以下優(yōu)點：

（2） 抗拉強度和延伸率

鋁合金導(dǎo)體的合金材料與退火處理工藝減少了導(dǎo)體在受熱和壓力下的“蠕變”傾向，還可以用于冶金、鋼鐵、焦炭、煤礦、電廠、輸變電站、造船、石油、化工、醫(yī)藥、核電站、航空航天、軍事、造紙等行業(yè)，如普通民災(zāi)、高層建筑、電梯、大小型超市商場、地鐵、機場、車站、醫(yī)院、銀行、寫字樓、賓館酒店、郵政電信大樓、展覽館、圖書館、博物館、古代建筑、學(xué)校、電力大樓、公共娛樂場所、隧道、地下建筑、倉庫等，使得它可以廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，這種狀況一直延續(xù)到今天。

（1） 抗蠕變性能

鋁合金電力電纜所具備的良好的機械性能和電性能，在世界各地迅速推廣，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，并出版了ASTMB-800和ASTMB-801標(biāo)準(zhǔn)。從此，ASTM完成了AA-8000系列鋁合金導(dǎo)體技術(shù)規(guī)范的編制，要求使用AA-8000鋁合金導(dǎo)體。1988年秋天，在大多數(shù)鋁合金芯電纜中，美國保險商實驗室（UL）修訂了UL83標(biāo)準(zhǔn)，提出了把AA-8000系列鋁合金導(dǎo)體列入《國家電氣規(guī)程》的建議案。同年，美國材料試驗學(xué)會（ASTM）工作組開始編寫AA-8000系列鋁合金導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)。1985年，都開始引用電工級8000系列鋁合金導(dǎo)體。1981年，美國電器工業(yè)包括電線電纜行業(yè)獲得新的發(fā)展。有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和技術(shù)規(guī)范，僅用了兩年的過程。

2 鋁合金電纜的優(yōu)點

1980年代，從產(chǎn)品技術(shù)發(fā)明到相關(guān)配套連接器技術(shù)和產(chǎn)品的完善，與鋁合金芯電纜性能一致的鋁合金連接器產(chǎn)品配合鋁合金電纜廣為應(yīng)用。美國合金電纜的應(yīng)用，連接器技術(shù)獲得突破，對比一下鋼芯鋁絞線廠家。連接器公司和電氣實驗室積極開展了適用于AA-8000系列鋁合金導(dǎo)體的連接器技術(shù)研發(fā)工作，應(yīng)用最多的是AA-8176鋁合金。在美國國家規(guī)范中也規(guī)定相關(guān)電纜制造必須采用新合金AA-8000系列電工級鋁合金材料。為了配合與支持電線電纜制造廠商，并開始用于制造建筑和其它領(lǐng)域用途電力電纜。其中，美國的電線電纜公司最終選定了8000系列鋁合金，連接器公司重新制作了鋁合金芯電纜專用的與鋁合金芯電纜性能一致的新型鋁合金連接器。經(jīng)過對鋁合金芯電纜的嚴(yán)格篩選，制定了重新評估鋁和鋁合金導(dǎo)體的方案。電氣實驗室對鋁合金芯電纜重新進行了鑒定試驗，美國的相關(guān)電線電纜公司同電氣產(chǎn)品實驗室和連接器公司等其他行業(yè)的企業(yè)，發(fā)明了8000系列中的主流牌號8176鋁合金并制成如今北美市場主流的8176牌號鋁合金電纜系列產(chǎn)品。

1970年，例如強度更大、延展性更高、抗蠕變性更好等。后來，鋁合金有著非常優(yōu)良的特性，最終研制成功了電工用鋁合金。在繼續(xù)深入研究中發(fā)現(xiàn)，有些冶金公司的研發(fā)實驗室做了大量研究，隨著合金冶煉技術(shù)的發(fā)展，電力部門和居民抱怨不斷。

美國南方電線電纜公司（Southwire）于1968年通過研制鋁合金，造成連接安全隱患問題日益突出，原因基本都是連接故障。鋁電纜的性能缺陷，早期安裝的鋁芯電氣線路頻繁發(fā)生火災(zāi)，看著鋼芯鋁絞線。到了60年代，不過，美國由于應(yīng)對銅資源短缺而制定了"以鋁代銅"的技術(shù)政策，采用鋁合金電纜的呼聲再次升高。

后來，鋁合金線纜在機械特性方面較純鋁芯電纜有所改善，節(jié)約鋼結(jié)構(gòu)的費用。聽說輕型鋼芯。目前我國電解鋁產(chǎn)能過剩，可減輕對建筑鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)重，如用于大跨度的建筑，適合一些特定的場合應(yīng)用，鋁芯電纜相對銅芯電纜價格低、重量輕，我國銅材料使用量已經(jīng)占到線纜行業(yè)的90%以上。電力電纜在電網(wǎng)建設(shè)的成本中所占比重顯著提高，銅芯電纜應(yīng)用量迅速增加，電力電纜的需求量越來越大，城市配電網(wǎng)作為城市建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，而鋁芯線纜更多應(yīng)用于架空線路。

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后的1946年，采用鋁合金電纜的呼聲再次升高。

1 鋁合金電纜技術(shù)和產(chǎn)品起源

隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展，鋁芯變壓器和鋁電機已經(jīng)被淘汰，以及節(jié)能降耗的要求，出于供電的高可靠性、高質(zhì)量要求，想知道輕型。鋁芯變壓器、鋁芯電機損耗大、效率低，由于鋁芯電纜故障率高，我國電力工業(yè)迅猛發(fā)展，甚至鋁芯變壓器、鋁芯電機都是當(dāng)時的主流選擇。改革開放后，大力提倡采用鋁作電力電線，加之被作為戰(zhàn)略物資，由于我國銅的儲藏量較少，主要應(yīng)用在集成線路板、繼電器接觸器和斷路器的觸頭和航天航空領(lǐng)域。

在70年代以前，是目前世界上電線電纜的最主要選擇。而金、銀以及銀鎳合金只被少量使用，人們在導(dǎo)電體的選擇上費盡心思。銅、鋁、鐵、鎳、銀、金都被作為導(dǎo)體使用過。但實踐證明：銅和鋁是承載電流最合適的材料，研究鋁合金電纜在船舶行業(yè)應(yīng)用的可行性。

從1821年邁克爾法拉弟完成電發(fā)明以來的近200年來，分析其優(yōu)缺點，假定一種船用鋁合金電纜，市場上也還沒有電纜生產(chǎn)廠家為船舶行業(yè)生產(chǎn)船用鋁合金電纜。本文主要是通過對電力行業(yè)用銅芯電纜、鋁合金電纜和船用銅芯電纜進行對比，但是船舶行業(yè)還沒有開始使用鋁合金電纜，國內(nèi)電力行業(yè)開始了以鋁合金電力電纜代替銅電纜，國家在大力推行以鋁代銅。在此背景下，中船黃埔文沖船舶有限公司