栾渊明 谭昕 刘洪军 李德鹏
尚纬股份有限公司，四川 乐山 614001
摘要：目前国内低压铝合金电缆经过几年的推广，用户对于铝合金电缆的认可度逐步提高。与铜芯电缆相比，由于铝合金导体的电阻较大，其在输送电能时，存在比铜芯电缆更大的电压降。本文主要介绍了低压电缆电压降的计算公式；模拟了当线电压损失要求≤5%时，在交联聚乙烯绝缘，导体最高温度900C时，电缆允许通过最大电流时铝合金电缆允许的最大输电距离；并给出了在输电距离分别为100m、200m、300m、400m、500m时允许的最大电流。从而为低压铝合金电缆输电线路的电缆选型提供参考。
关键词：低压电缆；铝合金；输电距离；允许通过最大电流；电压降；
0引言
随着国家标准GB/T 31840—2015《额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)铝合金芯挤包绝缘电力电缆》的发布和实施，铝合金电缆的使用进入了大量推广时期。低压铝合金电缆选型时，其型号应适用实际使用环境。其规格的选择应从载流量、电压降和经济效益方面综合考虑。载流量方面，应结合实际的敷设环境和敷设方式，使线路通过电流最大值低于电缆载流量；电压降方面，应综合考虑额定电流和输电距离；经济效益方面，应在既满足电缆载流量要求，又满足电缆输电距离的情况下，选取最小的规格。对于电压损失，在GBJ54—1983《低压配电装置及线路设计规范》的第二章第二节导体截面选择中规定:“……从变压器低压侧母线至用电设备受电端的线路电压损失，一般不超过用电设备额定电压的5%”[1]。GB 50054-2011《低压配电设计规范》中第3.2.2中规定，“线路电压损失应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求” [2]。不同种类用电设备对端电压的要求不同，一般低压配电线路的电压损失，原则上都应不超过5%。在实际电缆选型中，铝合金电缆的输电长度不应照搬铜芯电缆，而应具体计算，具体分析。
1铝合金电缆的优势和劣势
铝合金电缆经过多年的推广，无论是在中压输电线路，还是低压配电线路上，都得到了广泛的应用。在低压配电领域，铝合金电缆由于其价格低廉、重量轻等优势，得到了广大客户的一致认可和好评。除了在住宅、办公楼、工业厂房等设施上大量使用铝合金电缆，其在太阳能光伏发电、风力发电输电、新能源汽车、充电桩、甚至在风力发电风机内部耐扭曲电缆领域，都有广泛的使用，铝合金导体的性能经过不断优化，也得到了长足的发展。然而，由于铝合金本身特性，其在电阻率、抗蠕变性以及焊接可靠性上仍然有一定的劣势。
2具体实例
我公司新建一座空气压缩机站，出线采用单回路的YJLHV 0.6/1kV 3×400+1×120低压铝合金电缆，回路电缆长度为400m，电缆敷设于隧道中。满负荷时，要求回路铝合金电缆的载流量为400A。按满负荷计算末端的线路电压降。
3电压降计算公式
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从表1可以看出，在额定载流量、电压降不大于5%时，各个规格允许的最大输电距离不一样，空气及隧道中敷设最大供电距离158.6m。在供电半径分别为100m、200m、300m、400m、500m，线电压降仍为不大于5%时，计算得最大允许的传输电流，见表2。
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从表1和表2可知，最大供电半径为500m的说法在要求电压降不大于5%的要求情况下，是不正确的。从表2可以看出，YJLHV 0.6/1kV 3×400+1×120电缆在供电400m时，要使线电压损失不大于5%，最大的传输电流只有222.9A，根本满足不了传输400A的要求；如果传输电流满负荷(400A)时、供电半径仍为400m，则电压损失达到了12.6%；如果传输电流满负荷(400A)时、线电压损失不大于5%，则供电半径只有158.6m。故重新修改线路设计方案。
5 重新设计线路方案
因新建空气压缩机站与箱式变压器间距离固定，其满负荷运行时要求的电流也必须满足400A，故我公司将原设计中的单回路线路，改为双回路并联供电。等效于每回路电缆只需承载200A电流即可满足要求。根据表（2）可知，在400m的输电距离上，在保证端电压降不大于5%的条件下，每回路电缆允许最大电流为222.9A，并联双回路可允许最大电流为445.8A，可满足最大负荷下（400A）的供电需求。考虑到双回路并联可能出现的不同回路电流分布不均的情况，每根电缆的载流量也留有一定的余量，保证的供电系统和用电设备的稳定和安全。
另外，一旦电缆回路中出现故障，空压站可关闭部分空压机以降低负荷，在维修线路的同时也可满足基本的用气需求，一举两得。
6结束语
综上所述，铝合金电缆在低压电网领域的应用需要更多的推广。虽然在输电过程中存在电压损失，但是仍然有很大的利用价值。计算了当要求线电压降不大于5%时，在额定负荷电流下典型铝合金电缆空气和隧道敷设时的允许最大输电距离，并给出了在输电距离为100m、200m、300m、400m、500m时允许的最大电流。在实际工程项目中，需综合考虑传输电流、输电距离和电压降三者之间的关系，从而保证供电系统和用电设备的安全稳定运行，同时使投入最少，经济效益最显著。
参考文献:
［1］GBJ54—1983《低压配电装置及线路设计规范》［S］．
［2］GB50054—2011《低压配电设计规范》［S］．
［3］王国忠，潘齐旺．低压电缆的电压损失和电压降［J］．电线电缆，2014(1):17-19
作者简介：栾渊明（1987-），男，工程师
作者地址：四川省乐山市高新区迎宾大道18号[614001]