（湖南送变电勘察设计咨询有限公司 410114）
摘要：本文通过对变电站电力电缆选型进行技术经济比较分析，推荐常规变电站采用稀土铝合金电力电缆，并结合实际变电站进行验证结论
关键词：稀土铝合金；铜芯电力电缆；高延伸
0 引言
电力电缆在变电站内应用较为广泛，是变电站站内诸多电气设备的主要连接导体，电力电缆的选型直接关系变电站乃至地区电网的安全稳定运行。本文从电气性能、机械性能、耐腐蚀能力、阻燃性能、铠装性能、技术经济等方面对新型铝合金电力电缆与目前广泛使用的铜芯电力电缆进行了对比分析。通过技术经济综合比较，结合某地区一110kV变电站新建工程实际情况，对常规变电站电力电缆进行优化选型分析。
1新型稀土铝合金电力电缆性能分析
稀土铝合金是在美国8000系列合金的基础上研发的新型铝合金导体。适用于0.6kV～35kV电压等级；适用于200℃、180℃、105℃、90℃及以下干燥或潮湿场所；可室内、室外安装，可垂直安装、托架或沿墙敷设，也可地下直埋安装；弯曲半径最小为7倍电缆外径，优于铜缆；适用于民用、商业、钢铁、冶金、石油化工、造船、电力、新能源、大型场馆、娱乐场所、矿井、房地产业以及各类级别危险地区等场所。
稀土铝合金材料在纯铝材料的基础上添加了铜、铁、硅、镁、锰、钛、铬、锌、稀土等，稀土铝合金材料经过特殊的工艺合成和退火处理等先进工艺，弥补了纯铝电缆的不足，提高了电缆的导电性能、高延伸性能、强柔韧性能、易弯曲性能、低反弹性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能，保证电缆即使在长时间过载和过热时的连接热稳定性。
电气性能：稀土铝合金导体的电导率介于纯铝和铜之间，比铜差，比铝优，铝合金带连锁铠装电缆由于铠装材料是非磁性材料，所以即使存在三项不均衡电流也不会缠身涡流，可有效降低线路的损耗。稀土铝合金电缆相对于同等载流量的铜缆，它的外径也只增加了1～10%，所以直接替代也不会产生问题。
机械性能：铜导体的延伸率为25%，稀土铝合金导体经退火处理后的延伸率能达到30%，而普通铝杆的伸长率只有1.5%，该项参数是合金电缆能取代铝芯电缆和铜缆的重要标志，稀土铝合金导体韧性好，不会产生裂纹，有效降低了安装及运行中发生事故的风险。
耐腐蚀性能：腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，由于铝合金在空气中很快形成一层厚度约为2×10-4mm的致密氧化膜，防止内部的金属被进一步腐蚀。稀土铝合金中加入的稀有金属，在化学性能方面，进一步提高以铝为导体的金属材料的耐腐蚀能力，减少了不同金属之间的电位差。
阻燃性能：独有的铝合金带联锁铠装结构可使稀土铝合金电力电缆的性能达到阻燃A级；采用云母绝缘的稀土铝合金电力电缆可达到耐火Ⅰ级的特性。
2铜芯、铝芯和稀土铝合金芯电缆综合性能比较分析
2.1 整体性能对比
3 结 论
新型稀土铝合金电力电缆具备以下优势：在性能方面，选用1.5倍铜芯电缆截面的稀土铝合金电力电缆，可达到与相对应截面铜芯电缆一致的电气性能；铝合金电缆机械强度高，延伸率达到30%高于铜缆25%的标准，强柔韧性能、抗蠕变性比铜缆分别提高了25%、300%，反弹性能降低了40%，产品重量轻一半，降低了安装费用；铝合金联锁铠装结构具备抗腐蚀、阻燃耐火、抗压抗冲击优势，使铝合金电缆对安装环境的要求降低，易于敷设；同等载流量，铝合金电缆价格只有铜芯电缆的50%～60%，价格优势明显；以常规110kV变电站工程实际为例，35kV站用变与35kV开关柜之间的连接，10kV并联电容器、10kV站用变与10kV开关柜之间的连接均采用稀土铝合金电缆连接，较铜缆一次采购成本可节约30%，在30年使用年限内稀土铝合金电缆使用成本是铜缆的70%，降低成本20~30%。
稀土铝合金电缆在国际上已经有40多年的应用历史，是先进的、成熟的产品。铝合金带连锁铠装电缆作为一种新型的、安全可靠的电缆，性能和延伸性能好，且非常安全，在很多应用领域代替了铜电缆。综合经济指标分析，稀土铝合金电力电缆在国内一次采购成本大大低于铜芯电缆，加上安装成本也大幅度低于铜缆的安装成本，其总造价可节约20%以上。综合以上技术经济分析，建议常规110kV变电站35kV及10kV电力电缆使用稀土铝合金电缆。
作者简介：
秦正斌，1987年，男，湖北武汉人，中级工程师，从事电力系统规划设计与分析工作。
唐咪娜，1988年，女，湖南常德人，中级工程师，从事输变电工程电气设计工作。
论文作者:秦正斌,唐咪娜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
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