在本文中，將銅套鋁合金/銅復(fù)合電纜的載流量，機械性能，橡套電纜連接性能，經(jīng)濟性和可復(fù)制性與銅導(dǎo)體電纜進行了比較和分析，并討論了其在工程中應(yīng)用的可行性。
　　究表明，該產(chǎn)品不僅在各個方面都是可靠和穩(wěn)定的，而且使用壽命長且性價比高。合國家政策探索了該產(chǎn)品的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。家用能量傳輸?shù)闹饕d體是銅導(dǎo)體和鋁導(dǎo)體。導(dǎo)體性能優(yōu)良但成本較高，鋁導(dǎo)體易被氧化形成致密的氧化膜，極大地增加了導(dǎo)體的電阻，造成更大的損耗。國積極探索合適的電纜導(dǎo)體，然后研究了銅層復(fù)合材料，該材料將鋁芯線上的銅層同心并均勻地覆蓋，然后將銅和鋁原子返回到兩種冶金結(jié)合的界面鋁包線（以下簡稱CCA），但鋁芯的機械性能較差，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型適用性有限[1?3]。鋁合金電纜[4，5]在歐美市場上占有較高的市場份額。果使用涂銅的鋁合金（以下稱為CCAA），則可以將銅和鋁合金的優(yōu)點結(jié)合起來。CCAA導(dǎo)體克服了低電阻，易蠕變的缺點，而銅芯導(dǎo)體具有密度高，成本高的缺點，并且具有可焊性強，易于加工，導(dǎo)電性好等優(yōu)點。曲率半徑小且經(jīng)濟。纜的載流量取決于導(dǎo)體的交流電阻，電壓水平和環(huán)境溫度。導(dǎo)體在50 Hz交流頻率下的趨膚深度約為9 mm，并且大部分電流分布在趨膚深度范圍內(nèi)。如果在皮膚深處的外部導(dǎo)體使用銅導(dǎo)體，而在皮膚深處的內(nèi)部導(dǎo)體使用由CCAA形成的新型導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，則可以防止損壞銅是在考慮了當前負載能力的前提下得出的。
　　種組合也是最經(jīng)濟和最合理的。前尚無新型CCAA結(jié)構(gòu)電纜和銅復(fù)合導(dǎo)體（以下簡稱合金復(fù)合電纜）的載流量計算標準及相應(yīng)的選擇方法。/銅護套銅）。對覆銅鋁合金/銅復(fù)合電纜載流能力的研究可以為其技術(shù)演示應(yīng)用提供理論依據(jù)，具有重要的指導(dǎo)意義。110 kV 800 mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為例，進行幾何建模，每層結(jié)構(gòu)的尺寸如表1所示。裝鋁/銅合金復(fù)合電纜每層的尺寸銅線和銅導(dǎo)體電纜保持不變。圖1所示，銅/銅護套鋁合金復(fù)合電纜的導(dǎo)體的三個內(nèi)層為CCAA，橡套電纜銅層體積比為15％，外部三層為銅線。要研究集中在不同導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對電流承載能力的影響。了提高操作效率，使用二維平面對電纜進行建模，將電纜劃分為較細的網(wǎng)格，將電纜溝槽和周圍的土壤劃分為較粗的網(wǎng)格。
　　電纜溝內(nèi)電纜敷設(shè)的工作條件為例，電纜敷設(shè)的環(huán)境參數(shù)如表2所示。傳熱過程的分析可以確定傳熱方法主要包括熱傳導(dǎo)，熱對流和熱輻射。熱中有三種邊界條件。型中電纜槽的尺寸為1.6 m×2 m。限選擇為距電纜溝壁的底部2 m。層土壤的溫度恒定在10°C，屬于第一類邊界條件。電纜槽的距離墻壁左右兩側(cè)的限制為2m，并且距熱源的距離足夠遠。度被認為是第二種邊界條件。纜溝的覆蓋范圍為上限，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型空氣溫度恒定為40℃，空氣對流傳熱屬于第三類。三相電纜的中心導(dǎo)體上施加振幅和相位差為120°的交流電，并在Z軸方向施加耦合電壓在COMSOL軟件中，橫截面為銅的導(dǎo)體電纜在圖2和圖3中分別顯示了800 mm2的電纜和帶護套的鋁/銅合金復(fù)合電纜的電流密度分布。/銅合金涂銅較為明顯。部銅導(dǎo)體的最大電流密度達到1.72×106 A / m2，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型而內(nèi)部覆銅鋁合金導(dǎo)體的電流密度僅為外部銅導(dǎo)體的電流。
　　度的1/3。纜的載流量與電纜導(dǎo)體的溫度直接相關(guān)。據(jù)二分法原理，導(dǎo)體溫度為90℃時，可以通過迭代電纜的溫度來確定其載流量。電纜溝中的單回路110kV 800mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜排列成正方形和直形時，達到滿載時的熱場分布如圖4所示。單回路110 kV 800 mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為例，可通過COMSOL有限元模擬獲得不同條件下電纜的載流量，如表2所示。
　　據(jù)表明，采用串聯(lián)布局時，橡套電纜相距增加。大的情況下，載流量增加了，振幅增加了，并且隨著間距的增加而減小。間距增加到400mm時，載流量將不再顯著變化，因此在鋪設(shè)過程中相間距應(yīng)在300mm至400mm之間，經(jīng)濟性更好。布置“產(chǎn)品”形狀時，相距等于電纜的外徑約100mm，并且散熱條件比“一個”形狀布置差，因此電容為目前的運輸量要低得多。論“產(chǎn)品”布置還是“一個”布置，均不具有相等導(dǎo)體截面積的銅導(dǎo)體電纜和覆銅鋁/銅合金復(fù)合電纜的載流量差異不大，平均差異約為12％。鍵機械性能分析：a）抗拉強度：鋁合金導(dǎo)體的抗拉強度為115?150 MPa，銅導(dǎo)體的抗拉強度為200?270 MPa，強度銅包鋁/銅合金復(fù)合導(dǎo)體的抗拉強度介于兩者之間，完全滿足施工和使用要求； b）延展性：退火后，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型鋁合金導(dǎo)體的延展率可達到30％，而銅導(dǎo)體的延展率約為25％，CCAA的延展率介于兩者之間。覆銅鋁/銅合金復(fù)合導(dǎo)體的伸長性能略好于銅導(dǎo)體。c）彎曲半徑：鋁合金導(dǎo)體更加柔軟，鋁合金電纜的最小彎曲半徑是電纜外徑的7倍。CCAA的柔韌性可與鋁媲美。金是相似的，因此鍍銅鋁合金/銅合金復(fù)合電纜的彎曲半徑應(yīng)小于銅導(dǎo)體的彎曲半徑。d）抗蠕變性：添加到鋁合金中的銅元素提高了高溫下的電阻穩(wěn)定性，橡套電纜而添加的鐵元素則提高了強度蠕變性能通過退火工藝得到補充特殊的[6]，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型其蠕變體積基本等于銅導(dǎo)體的蠕變體積。以看出，銅包鋁/銅合金復(fù)合導(dǎo)體具有穩(wěn)定的連接性能。般而言，就機械性能而言，使用覆銅鋁/銅合金復(fù)合導(dǎo)體代替銅導(dǎo)體，可使電纜的性能不斷提高。電纜導(dǎo)體和配件的連接最相關(guān)的指標是接觸電阻和熱穩(wěn)定性。配件的接觸是導(dǎo)體的最外層銅導(dǎo)體，因此復(fù)合導(dǎo)體的接觸電阻與銅導(dǎo)體的接觸電阻相同。于CCAA中銅和鋁合金的線性膨脹系數(shù)不同，當接頭承受交替的冷熱溫度時，會影響接頭的穩(wěn)定性。本科學(xué)研究人員證明，CCA和銅配件之間的連接具有穩(wěn)定的特性[7]，與CCA相比，CCAA的蠕變性能提高了300％，可以充分證明導(dǎo)體的連接和復(fù)合配件。用的可靠性。CCAA鋁合金中包含少量稀土元素可以有效減輕銅鋁界面的電化學(xué)腐蝕，并大大提高了耐蝕性。覆銅層后，抗氧化性能進一步提高，使用壽命為30年。
　　導(dǎo)體電纜相比沒有區(qū)別。據(jù)電纜結(jié)構(gòu)尺寸表，以110 kV 800 mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為例，銅芯電纜的單位重量為13329.5 kg / km，而復(fù)合電纜的單位重量銅/覆銅鋁合金為12，445.1千克/公里。量減少了7％。銅導(dǎo)體電纜相比，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型覆銅復(fù)合鋁/銅合金導(dǎo)體電纜具有更輕的重量，更低的彈性，更低的彎曲半徑要求，并大大降低了安裝和安裝的難度。尤其是在角落。以降低安裝成本，同時還可以縮短安裝周期。110 kV 800 mm2交聯(lián)聚乙烯護套鋁/銅合金復(fù)合電纜和銅導(dǎo)體電纜為例，通過結(jié)構(gòu)表對電纜材料成本的分析表明：銅包鋁合金/銅合金復(fù)合導(dǎo)體電纜的材料比為90％，橡套電纜電纜橫截面積越大，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型CCAA的比例越大，電纜材料的成本也越高。過將單位重量數(shù)據(jù)和強度表結(jié)合起來，可以計算出在鋪設(shè)電纜槽的“一個”形布置（相距300 mm）的條件下，銅包鋁/銅合金復(fù)合電纜每單位重量的載流量可達到銅導(dǎo)體電纜的每載重量的96。以說，對于110kV 800mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，使用涂銅的鋁/銅合金復(fù)合導(dǎo)體可以在確保運行的同時將直接購買成本降低約10％。定負載下電纜線的正常狀態(tài)。國工程院院士黃崇啟曾提出，回收銅包鋁線是在電線和電線行業(yè)大規(guī)模使用CCA的前提。纜[8]，就像CCAA一樣。有兩種比較成熟的CCA廢料回收方法，一種是直接熔煉方法，用于將硬質(zhì)鋁合金和鍛造鋁合金熔煉成廢鋁。冶煉行業(yè)和銅冶煉行業(yè)的鋁青銅冶煉；另一種是電解。離方法用于電解銅和鋁精煉工業(yè)。CCA相比，CCAA僅包含極少量的鐵，鎂，硅，鋅，硼和其他元素，這表明回收CCAA也是可行的。關(guān)報告顯示，2018年中國的再生鋁產(chǎn)量達到695萬噸，占鋁消費總量的16％。著回收系統(tǒng)的不斷完善，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型仍有巨大的發(fā)展?jié)摿9]。過電流容量，機械性能，連接性能，經(jīng)濟性和可重復(fù)性的各種演示，表明鍍銅鋁合金/銅合金復(fù)合導(dǎo)體電纜的機械和電氣性能可以滿足要求。用要求和具有一定的成本優(yōu)勢。銅鋁資源的合理組合也反應(yīng)了中國建設(shè)資源節(jié)約型社會的政策。

　　可用于銅導(dǎo)體電纜和鋁合金導(dǎo)體電纜，橡套電纜并具有市場前景。目前的銅套鋁/銅合金復(fù)合導(dǎo)體電纜尚未制定標準，MYPT金屬屏蔽電纜MYPTJ監(jiān)視型這使得生產(chǎn)企業(yè)無法統(tǒng)一，用戶在使用時還沒有標準參考。購買和建造。對銅/復(fù)合銅護套鋁合金導(dǎo)體電纜的研究不斷深入的基礎(chǔ)上，建議促進項目示范應(yīng)用和相關(guān)標準化工作的實施。
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