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室外电线为什么不用铜线?不是导电更好吗?为什么必须用铝线? 家用电线

2022-01-19 22:08:31 | 作者:admin

家用电线

室外电线为什么不用铜线?不是导电更好吗?为什么必须用铝线?

任何事都可以用钱来解释,其中就包括室外导线用铝线而不是铜线这件事。在解答这个问题之前我们先来看看铜铝价格:截止今日收盘,长江期货铝价为17090元/吨;铜为66160元/吨。

就导线的导电性能而言,常见的金属中白银无疑是最好的,常温下电阻率只有0.016Ωmm2/m,遗憾的是白银属于贵金属,资源十分有限,白银导线只能少量应用在特殊需求领域上。

比如说导弹、卫星、手机等高科技电子产品中,其中导弹等尖端国防技术领域里白银导线的使用是最大的,这也是高级武器装备价格昂贵的原因之一。

其次是铜,电阻率略高于白银,为0.0172Ωmm2/m,黄铜资源相对于白银而言储量还开采量要大得多,而它的主要用途就是导线,相信这也是题主产生疑问的来源。

假设室外高压、低压输电线路导线全部采用电阻率较低的铜来制造,那么电能在输送过程中所造成的损耗无疑会大大降低。

比如说1000KV的特高压输电线路,在3000公里输电过程中的电能损耗约为20%,这就意味着如果输电1亿度,仅仅损耗就达到了2000万度电,每度电以0.3毛的成本计算时,2000万度的损耗就相当于损失了600万元!

如此巨大的损失是非常可怕的,因为国家电网每年的高压、特高压电能输送量是十分惊人的,以2005年为例,全国500KV以上的高压电线路总长达到11097公里,年输电量为773.8亿度电,在输电过程中造成的损耗损失数额相当巨大。

▼下图为国家弹道导弹防御系统中使用的白银电缆,只有在不惜成本的领域中才能奢侈到使用导电更好的白银做为导线,很显然这些“不惜成本”的领域里不包括室外电线。

而造成输电线路电能损耗过大的主要原因正是导线的导电率问题,因为全国乃至全世界的高压、特高压、低压配电网等室外导线99%都采用铝质导线。

铝质导线的问题在于电阻率远远高于铜质导线,为0.0294Ωmm2/m,几乎是铜的1.5倍!这就意味着假如将室外导线全部换成铜质,那么电能损耗至少会下降到13%,大大降低了输电成本,也许电价也会因此而大大降低许多。

但问题在于以铜换铝做为室外导线时是一件得不偿失的事,同时也是一件不切实际的事,甚至可以说基本上不存在这样的可能性。

这是由导线的成本决定的,文章开头我们所说的“钱”,铜线虽然能让3000公里的1000VK特高压输电损耗下降到13%,但是铜的价格却是铝的3.9倍。

更要命的是铜的产能远远低于铝,根本无法满足经济发展需求,以2019年为例:做为世界工厂的我国,铝产量为7247万吨,连续第10年蝉联世界第一;铜的产量为978万吨,加上进口的436万吨也才1414万吨。

而我国在经济高速增长的大背景下,每年仅500KV以上的高压输电线所需导线就高达300万吨(十二五期间铝质电缆需求年平均量),如果全部换成铜线,那么每年仅电缆耗材就超过600万吨(铜密度是铝的2倍)。

这表示铜线不仅价格高于铝线3.9倍,耗材也比铝线高至少50%,总体算下来铜线的使用成本相当于铝线的5倍以上,铜线虽好可真心用不起啊。

所以室外电线不管是高压、特高压还是低压配电网,一律使用铝质导线,用铜线代替铝线做为室外导线使用是一件不切实际的事,哪怕是富得流油的沙特也未必玩得起。

▼下图为工业用的多芯铜制电缆,只有大型工厂才具备使用室外铜线的条件,而且只用于动力电源输送,远距离电能输送使用铜线是不现实的。