室外電線為什么不用銅線?不是導電更好嗎?為什么必須用鋁線?

任何事都可以用錢來解釋,其中就包括室外導線用鋁線而不是銅線這件事。在解答這個問題之前我們先來看看銅鋁價格:截止今日收盤,長江期貨鋁價為17090元/噸;銅為66160元/噸。

就導線的導電性能而言,常見的金屬中白銀無疑是最好的,常溫下電阻率只有0.016Ωmm2/m,遺憾的是白銀屬于貴金屬,資源十分有限,白銀導線只能少量應用在特殊需求領域上。

比如說飛彈、衛星、行動電話等高科技電子產品中,其中飛彈等尖端國防技術領域里白銀導線的使用是最大的,這也是高級武器裝備價格昂貴的原因之一。

其次是銅,電阻率略高于白銀,為0.0172Ωmm2/m,黃銅資源相對于白銀而言儲量還開采量要大得多,而它的主要用途就是導線,相信這也是題主產生疑問的來源。

假設室外高壓、低壓輸電線路導線全部采用電阻率較低的銅來制造,那么電能在輸送過程中所造成的損耗無疑會大大降低。

比如說1000KV的特高壓輸電線路,在3000公里輸電過程中的電能損耗約為20%,這就意味著如果輸電1億度,僅僅損耗就達到了2000萬度電,每度電以0.3毛的成本計算時,2000萬度的損耗就相當于損失了600萬元!

如此巨大的損失是非常可怕的,因為國家電網每年的高壓、特高壓電能輸送量是十分驚人的,以2005年為例,全國500KV以上的高壓電線路總長達到11097公里,年輸電量為773.8億度電,在輸電過程中造成的損耗損失數額相當巨大。

下圖為國家彈道飛彈防御系統中使用的白銀電纜,只有在不惜成本的領域中才能奢侈到使用導電更好的白銀做為導線,很顯然這些“不惜成本”的領域里不包括室外電線。

而造成輸電線路電能損耗過大的主要原因正是導線的導電率問題,因為全國乃至全世界的高壓、特高壓、低壓配電網等室外導線99%都采用鋁質導線。

鋁質導線的問題在于電阻率遠遠高于銅質導線,為0.0294Ωmm2/m,幾乎是銅的1.5倍!這就意味著假如將室外導線全部換成銅質,那么電能損耗至少會下降到13%,大大降低了輸電成本,也許電價也會因此而大大降低許多。

但問題在于以銅換鋁做為室外導線時是一件得不償失的事,同時也是一件不切實際的事,甚至可以說基本上不存在這樣的可能性。

這是由導線的成本決定的,文章開頭我們所說的“錢”,銅線雖然能讓3000公里的1000VK特高壓輸電損耗下降到13%,但是銅的價格卻是鋁的3.9倍。

更要命的是銅的產能遠遠低于鋁,根本無法滿足經濟發展需求,以2019年為例:做為世界工廠的大陸,鋁產量為7247萬噸,連續第10年蟬聯世界第一;銅的產量為978萬噸,加上進口的436萬噸也才1414萬噸。

而大陸在經濟高速增長的大背景下,每年僅500KV以上的高壓輸電線所需導線就高達300萬噸(十二五期間鋁質電纜需求年平均量),如果全部換成銅線,那么每年僅電纜耗材就超過600萬噸(銅密度是鋁的2倍)。

這表示銅線不僅價格高于鋁線3.9倍,耗材也比鋁線高至少50%,總體算下來銅線的使用成本相當于鋁線的5倍以上,銅線雖好可真心用不起啊。

所以室外電線不管是高壓、特高壓還是低壓配電網,一律使用鋁質導線,用銅線代替鋁線做為室外導線使用是一件不切實際的事,哪怕是富得流油的沙特也未必玩得起。

下圖為工業用的多芯銅制電纜,只有大型工廠才具備使用室外銅線的條件,而且只用于動力電源輸送,遠距離電能輸送使用銅線是不現實的。

10 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 室外用鋁不僅僅是因為便宜,更重要的是輕。室外一般間隔距離都很長,用銅線,光重量就受不了,就算銅再便宜也不行。用鋁線,只需要加大面積就行,經濟性抗拉性樣樣優于銅。

  2. 相同導電功率的情況下,鋁線更輕。\n鋁線更便宜。\n鋁線的工作壽命更長可以達到十年到二十年。\n銅線就不行了一到兩年就會被盜。需要二次布線,這樣會帶來人力物力的極大損耗,并且影響正常供電。\n綜上所述,鋁線便宜壽命長,優勢明顯。

  3. 很負責的地說,城市為了美觀,電線入地下暗管,損失能量25%以上。而最早電線入地下的國家是瑞典瑞士,現在反而走高空,就是因為浪費的電夠幾十座城市使用了。同樣大陸,按比例算,浪費的電夠廣東廣西和福建和江西使用還不止!

  4. 我家電表到室內總長有30米,三相電,目前預計用25平銅線!用銅還是換鋁好,請幫忙分析,謝謝

  5. 純銅到底是什么顏色的

  6. 其實作者忽略了一個更重要的問題,電線是一次性投入,而損耗是長期的,算起總賬就不是那樣算了

  7. 相同橫截面積銅導電性是鋁的1.6倍,但是同等長度重量的情況下鋁的導電性是銅的2倍,也就是說只需要一半重量就能實現和銅一樣的導電,想想高壓塔跨度幾百米,很粗的銅線拉著,銅自重很大,很難拉直,雖然鋁線也沒拉直,但是銅線會更加難以施工

  8. 是不是我書讀的少,看了兩篇沒看懂

  9. 我想問的是,如果我家室外的電線換成銅線,能不能節省百分之十五的電!

  10. 同等重量的鋁線跟銅線,哪個電阻率大?