中压电网采用铝合金电缆的安全问题——访问国网北京公司原电缆管理处姜主任

发布时间:2016-06-29 来源:本站编辑

  目前,铝合金电缆拟进入电网公司的中压系统,一些铝合金电缆的相关标准也在制定和征求意见过程中,就此问题,我们想请教姜主任有关铝合金电缆一旦进入城市中压系统的话,哪些问题必需引起各方的注意。
  姜主任长期在北京电网公司从事电缆的安全管理工作,有丰富的实际工作经验,经历各种电缆的安全事故排查工作,对铜铝电缆在城市电网包括中压系统的运行特性非常了解,通过深入的交流,就铝合金电缆进入中压系统可能引起的问题做出说明:
  1、铝合金电缆进入电网,最担心的是接头安全问题
  电缆是否合格不光看电缆,还要看接头。电缆接头的连接问题是电网安全的关键点之一,目前的开关柜、变电箱等接头都是铜的,这就产生铜和铝合金电缆的接头问题。现在有铜铝接头标准,但还没有铝合金和铜电缆接头标准,也没有铝合金和铝电缆接头标准。
  因此说铝合金电缆目前最大问题是接头端子问题,而铜电缆没有这个问题,铜可以直接焊接。因此铝合金电缆的可靠性无法与铜电缆相比。
铝氧化活跃,氧化后形成氧化膜导致导电率降低,铝在温度上升情况下,导电率更低。铝合金电缆在此方面有一定改进,但依然存在这个问题。
  城市电网有峰谷差,一般是早上11:00晚上5:00.这个时候电流最高,各个接头也要承受压力;而夜里是谷即用电最少。这样峰谷峰谷循环,电缆接头也会受到热账冷缩的考验,如果接头质量不过关,最后接头就会出现问题,甚至出现接头爆炸。
  北京35KV以上的电缆接头高达1万3千多只,按要求每个接头每年必须检测一次,部分重要区域的接头要检测两次, 5人一组的巡视小队一天只能测15只接头,工作量非常巨大,如果改成铝合金电缆接头问题会成为更为巨大挑战,而且如果品质得不到保证,电网安全将受到巨大冲击。
  接头另一个问题是安装问题,何种情况用何种接头,是需要知识、经验、规范和培训的。这些都没有,就是系统性还不完善,如果使用则风险会增大。
  2、主要关心铝合金电缆的哪些指标?
  载流量、压紧率和导电率以及成品系统是电网公司比较重视的指标,但是通过对铝合金电缆的标准对比,并没有发现铝合金电缆在这些指标中有所突破。
  载流量:这是一个关键指标,铝合金在载流量上与纯铝相比没有改变,甚至还不如纯铝。也就是说铝合金电缆截流量不如铝,更不如铜电缆。
  压紧率:因为铝合金电缆截面大于铜电缆,而且密度低于铜,因此压紧率也是一个非常重要指标。尤其在接头部位,如果压紧度不匹配,就会产生接头故障问题。
  导电率:从传输角度,电阻率低越好,而铝合金在此方面也不如铜。标称截面25mm2的电阻率铜为0.727,铝和铝合金为1.20.。铝和铝合金电阻率是一样的。
  成品系统:电缆接头。只有电缆接头达到系统的要求,才能说铝合金电缆是合格的,这叫成品系统合格。这非常重要的,不能光考虑电缆,而忽视接头。
  现有的电力工程电缆设计规范即GB50127-2007 电力工程电缆设计规范是国家强制规范,只提到铜和铝电缆,没有铝合金。没有这个标准依据,设计师很难实施。该规范适用于新建、扩建的电力工程中500kV及以下电力电缆的选择与敷设设计。该规范规定安全性要求高的公共设施,应该用铜电缆。铝合金电缆在工程施工过程没有设计规范容易出现工程质量问题。
  3、国网北京公司对电缆的管理政策和措施
  80年代中国大量用铝电缆,欧洲也用铝电缆,但现在我们已经逐渐换成铜电缆。替换的原因是铝电缆有许多问题。
  1995年,国网北京公司第一个发文:凡北京局主网一律不许再使用铝电缆。
  这就是说国网公司走过一个以铝代铜,又以铜代铝的过程,因此对铜铝电缆的特点非常熟悉。
  国网北京不会轻易使用铝合金电缆的原因是:
  a) 供电可靠性绝对不能降低
  b) 新材料新技术的使用只能减轻工作量才有可能考虑
  c) 施工周期不能延长,维护必须更简单
  为了保证电缆品质的问题,国网北京公司还是率先对电缆进行全面用户检测的单位。后来发展成为独立的为社会服务的第三方检测机构,随后各省电科院也都开展了这个业务。
  检测的一个指标就是电阻率,如果电阻率不合格,要么是电缆纯度不够,要么就是压紧度不够,反正就会有问题,这是非常简洁和实用的方法。2004年开始检测的时候,有50%的电缆不合格。
  4、在城市人口高度密集的地方,不适合用铝合金电缆
  在城市人口高度密集的地方,是不适合用铝合金电缆的。例如在北京,因为还有一个过载问题,多数场合不可能不过载,铜电缆过载性能明显优于铝合金电缆,因此如果考虑过载安全,就应该首选铜电缆。
  铝合金电缆比较适合用在偏远地区,但是也要根据当地实际情况来看,在偏远地区用纯铝电缆可能更便宜,用铝合金电缆是否合算还需要研究。
  铝合金电缆就是这样的,替换纯铝电缆,它不上算,因为它价格比纯铝电缆高,但替换铜电缆,它还有弱点,有点尴尬。如果它说比铜电缆还好,这就夸大其词了,也不现实了。因此严格地讲,铝合金电缆只是一种改进了的铝电缆,大量使用前还有许多问题需要研究和规范。

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