甘肃西北之光电缆公司是专业从事铝合金电缆、电力电缆等电线电缆生产和销售研发的企业
  • $
您所在的位置:首页 > 信息动态  > 电线电缆动态
铝合金电缆在风电场中的应用
来源:www.xbdxdl.com 发布时间:2019/11/15 10:26:51

近几年来国内的风能发电事业取得了不断发展,风力发电总装机量和年度新增装机量均居全球前列,但鉴于风电场环境条件较相对恶劣,场内外集电线路的电缆终端、电缆本体等易出现异常,因此不断采用技术先进和特性靠谱的新型材料、新技术新工艺来提升集电线路运行品质对风电场的稳定运行是十分需要的。


铝合金电缆

电力电缆是风电场集电线路的重要组成部分,通常情况下,风电场电缆导体的选择有铝芯和铜芯两种。铝芯电缆与铜芯电缆各有不足,铝芯电缆的缺点是柔韧性差,反复折弯易断裂;稳定性较差,易受腐蚀和氧化;电阻率高,比同截面铜芯能耗高,损耗大;延展性差,不便于安装等。铜芯电缆的缺点是价格高;重量较重;施工及运输成本高。
基于上述现状,国内电缆厂家开始生产铝合金电缆,目前国内生产铝合金电缆的企业已有10 余家。事实上,早在1968 年,国外南方电缆公司就发明了铝合金电缆,加拿大等国家至今已有了40 多年的应用历史。因此为提高风电场集电线路运行质量并降低工程造价,有需要对铝合金电缆的产品使用进行分析。

铝合金电缆的特点分析
铝合金电缆的导体中主要成份有:铜、铁、硅、镁、锰、钛、铬、锌、稀土等,其中铜的作用增加了导体在高温时的电阻稳定性;铁的作用是增加导体的抗蠕变性;镁的作用是提高导体的抗拉强度;稀土的作用是提高导体的抗腐蚀性能。

风电场中的35kV 电缆导体选择
风电场所采用的35kV 高压电缆,起初为了节省工程造价,导体优先选用铝芯,在满足电压降及修正后的载流量的前提下利用经济电流密度计算合适的电缆截面。随着风电场数量增多和运行时间推移,铝芯电缆的缺点逐渐显现出来,主要体现在下列几个方面:
一、机械强度差,容易折断。风电场所在地区环境比较恶劣,风速较大,电缆上塔后受到的风荷载较大,尤其是电缆终端处由于伞群的影响,该部位的受风面更大,因此更容易出现故障。电缆与导线连接如图1 所示。
二、抗蠕变性较差。风电场电缆上塔后,当通过导体的电流过大时,铝导体发热发生蠕变,电缆接头容易出现松动、变形,导致线路接触不好,从而引起线路和设备故障事故。
三、电阻率高,损耗大。风电场选择电缆导体截面,铝芯截面要比铜芯截面大很多,如电缆截面选择过大,电缆长度远超过电缆厂家生产盘长时,电缆分段及中间接头增多,这样对集电线路的长期运行是不利的。
基于上述原因, 近几年风电场中电力电缆主要采用铜芯。铜芯电缆可以很好的解决铝芯电缆的各种问题,但是近几年我国对铜材的需求量逐渐上升,铜价也不断上升,无形中增加了许多工程成本,更是增加了施工现场被盗缆的风险。此外由于铜芯电缆重量较重,对电缆支架的要求也较高。
铝合金电缆与铝芯和铜芯电缆相比确实有很多优点, 能在许多场合替代它们,而且在GB/T3956 -2008《电缆的导体》中增加了铝合金导体的部分内容,因此风电场集电线路中采用铝合金电缆在理论上是可行的。但风电场大量推广铝合金电缆仍有一些问题亟待解决:
铝合金导体根据所添加的化学成分不同,其型号多种多样,而在国内规范中没有对所添加的化学成分的说明,因此在招投标以及实际供货时产品易存在差异。由于铝合金、铝、铜导体的膨胀系数不同,不同导体之间不宜直接连接,需要用过渡端子保证铝合金导体与铜、铝导体连接的可靠性,也因此增大了使用的风险。风电场采用铝合金电缆的应用案例很少,在高温、高寒、高海拔、高盐雾、高温差等特别地区的应用中,铝合金电缆是否比铝芯和铜芯电缆更可靠也需时间的检验。


以上内容就讲到这里,没希望对大家有所帮助!