銅電纜在智能電網(wǎng)建設(shè)中扮演的角色,以及面對能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和改變,智能電網(wǎng)對銅電纜的要求。
近些年來,全球氣候問題已經(jīng)是個老生常談、不厭其煩拿出來說得話題,相信很多人都有這樣的感受,氣候變化越來越詭異,春夏秋冬隨機播放,小編這么多年,就能很清晰的感受到十年來長沙氣候的異常變化,十年前,還能明確的分出春夏秋冬,但是到如今,已經(jīng)變成了“昨天穿襯衣,今天穿棉衣”的奇葩天氣。
為了應對氣候變化,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,從全世界范圍來看,當前能源結(jié)構(gòu)必須盡快做出調(diào)整和改變。
以風電和太陽能為代表的可再生的低碳能源是未來能源發(fā)展的方向。對這類能源,一般都是先將其轉(zhuǎn)化為二次能源——電力,然后再對其加以利用。預計,越來越多的能源接入電網(wǎng),電力將會成為未來能源的主線。而電網(wǎng)作為連接電力生產(chǎn)和消費的中介,在其中扮演著極其重要的不可或缺的角色。
為應對電力需求的復雜性,提高經(jīng)濟性,增進安全性,智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的發(fā)展方向。智能電網(wǎng)的建設(shè)是解決上述問題的一個有效途徑。它既是當前電力系統(tǒng)變革的要求,也是未來經(jīng)濟高效的組織形式所需的構(gòu)架基礎(chǔ)。
電網(wǎng)運行經(jīng)驗表明,電力電纜的故障80%發(fā)生在接頭部位。在這一點上,銅具有鋁及鋁合金無可比擬的優(yōu)越性,它即使受到氧化,生成的氧化銅仍是優(yōu)良導體,能夠保證接頭和端子的電連接性能;而鋁合金電纜即使有良好的施工工藝保障,在接頭或端子部位受到氧化后,生成的氧化鋁是絕緣體,會導致接頭或端子導電性劣化,從而加劇接頭或端子發(fā)熱從而使氧化更加嚴重。如此惡性循環(huán),從而發(fā)生系統(tǒng)故障。若考慮到未來,有可能有電動汽車以及新能源的接入時,電網(wǎng)末端負荷波動頻繁,潮流幅度變化劇烈,使得接頭端子處溫度波動大,頻繁出現(xiàn)熱脹冷縮,不同材料端子接觸的熱穩(wěn)定性問題可能還會凸現(xiàn)。
電力事故引起的火災對配電系統(tǒng)產(chǎn)生挑戰(zhàn)。銅電纜的防災、抗災能力大大優(yōu)于鋁合金電纜。后者在耐高溫性能方面性能弱,鋁的熔融溫度為660℃,而銅可達1080℃,在高溫環(huán)境中使用的耐火電纜要求要在經(jīng)受750℃~1000℃作用下仍能維持通電的功能。
另外,由于鋁的電導率低,為了獲得和銅相當?shù)膶щ娔芰?,需要將截面提高到約銅電纜的1.6倍。然而,目前城市電纜的通道無論是地上還是地下都受限,有限的通道資源鋪設(shè)的越來越多,越來越密,在此情況下如再用加大截面的鋁合金電纜,幾乎不可行,如強行使用會導致之間距越來越小,散熱能力下降,通道或纜溝溫度越來越高,構(gòu)成極為嚴重的安全隱患。
電纜作為智能電網(wǎng)的物理層基礎(chǔ),扮演的作用會越發(fā)重要,它的品質(zhì)是整個系統(tǒng)順利運行的基本保障??紤]到安全可靠以及電網(wǎng)本身產(chǎn)生的綜合社會效益,銅電纜無疑是最優(yōu)的選擇。
智能電網(wǎng)的目標應該是安全,可靠,高效,低碳,經(jīng)濟。為了降低事故發(fā)生的風險,降低整個生命周期中的成本,減少損耗,提高能效和供電質(zhì)量,在智能電網(wǎng)建設(shè)中應該首選銅電纜。