趙要|文
鋁合金導(dǎo)體在國內(nèi)市場的推廣應(yīng)用將會使國家節(jié)約大量銅資源,減少國家對國外銅資源的依賴度,同時使用戶能夠節(jié)約成本,使電纜能夠更便捷安裝。我們有理由相信,鋁合金導(dǎo)體在電力電纜中的應(yīng)用將會深入人心,甚至在電纜行業(yè)中引起一場變革。
我國是鋁的第一生產(chǎn)大國,但是在上世紀(jì)80年代初,由于鋁導(dǎo)體生產(chǎn)工藝低下,嚴(yán)重影響了鋁導(dǎo)體的使用。主要制約鋁導(dǎo)體推廣和使用因素是達不到國際公認(rèn)的61%IACS導(dǎo)電率水平,以及與導(dǎo)電率相矛盾的斷裂強度與伸長率,這就嚴(yán)重地制約了鋁導(dǎo)體的使用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,鋁導(dǎo)體加工工藝的不斷進步,人們想出了可以在鋁的熔煉過程中加入一些其他元素,來彌補鋁導(dǎo)體性能的不足,慢慢地發(fā)展到今天就形成了現(xiàn)在的鋁合金導(dǎo)體。
從2005年開始,鋁合金導(dǎo)體在電纜中的使用逐步發(fā)展起來,由于電纜制造中銅導(dǎo)體一直被人們廣泛使用,銅價居高不下,2008年銅價達到了8萬元/噸的最高點,銅價高的主要原因是我國的銅礦資源匱乏,主要依賴進口,從而也就制約了電纜的生產(chǎn)制造。由于鋁合金導(dǎo)體除了在導(dǎo)電率上與銅存在差距外,在導(dǎo)體壓蠕變、柔韌性、抗腐蝕以及電纜敷設(shè)方面都優(yōu)于銅導(dǎo)體電纜,同時,在導(dǎo)電率上也可以通過擴大導(dǎo)體截面來彌補載流量的缺陷,從而人們也慢慢開始使用鋁合金材料作為電纜導(dǎo)體。銅作為一種戰(zhàn)略性物資,節(jié)省銅資源也是國家發(fā)展不可忽視的一個方面,因此“以鋁節(jié)銅”也就形成了一個熱門的研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域。
鋁合金電纜連鑄連軋生產(chǎn)線
早在上世紀(jì)70年代鋁合金材料已開發(fā)成功,并在北美洲獲得應(yīng)用,這種鋁合金主要是8000系鋁合金作為電纜導(dǎo)電線芯,通常使用的牌號是8017、8030、8176。在2000年左右,天津加鋁成為最早將鋁合金導(dǎo)體制成電纜在中國進行推廣和使用的電纜中外合資制造商,也就是說天津加鋁通過長達十年的時間,在中國進行鋁合金電纜的推廣工作,鋁合金電纜才逐漸被人們所知。
河北欣意電纜公司(以下簡稱“欣意電纜”)也是最早生產(chǎn)鋁合金電纜的國內(nèi)電纜制造商,在2006年前后,欣意電纜就將鋁合金電纜出口至美國,因為,在北美地區(qū),鋁合金電纜有著長時間的應(yīng)用背景,很容易被用戶接受。直到2008年,欣意電纜抓住機遇,將鋁合金電纜在國內(nèi)進行推廣。在鋁合金電纜的推廣過程中也遇到了諸多困難,客戶習(xí)慣使用傳統(tǒng)的銅芯電纜,鋁材只有在鋼芯鋁絞線上應(yīng)用。鋁合金材料作為電纜導(dǎo)體是一項新興事物,很難被人們所接受,并且國內(nèi)也沒有鋁合金電纜長期使用運行的記錄,用戶對鋁合金電纜在運行的穩(wěn)定性和使用壽命上存在很大的憂慮。用戶的憂慮只是一個方面,國家的建筑設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)政策上在某些地方也限制了鋁合金電纜的使用,在很大程度上也就限制了鋁合金電纜的推廣。
鋁合金電纜目前主要用于民用建筑上,例如:住宅樓、辦公樓、體育館、軌道交通及一些其他大型民用建筑,對于城市輸配電網(wǎng)絡(luò),還沒有完全推廣開,只是在部分路段進行掛網(wǎng)試運行,從這也可看出國家電力部門對鋁合金電纜的使用還是存在疑慮。其次,鋁合金電纜本身特性也限制了其應(yīng)用的范圍,比如:消防等級較高的環(huán)境和煤礦用電纜,鋁合金的熔點為660℃,銅的熔點在1100℃,銅芯電纜的耐溫等級要明顯優(yōu)于鋁合金電纜,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,銅芯電纜可保證電力的正常傳輸,雖然鋁合金電纜也能達到標(biāo)準(zhǔn)要求的阻燃IA級和耐火I的要求,但是在消防要求等級較高的地方,人們還是偏向使用銅導(dǎo)體電纜。對于礦用電纜,人們更加傾向于使用銅芯電纜。最后,價格因素也會影響到人們對鋁合金電纜的選擇,鋁合金電纜具有優(yōu)異的機械性能和電氣性能,在某些方面甚至要優(yōu)于銅電纜,鋁芯電纜在性能上更是無法與鋁合金電纜相比,這也就形成了銅芯電纜纜價格最高,鋁合金電纜其次,鋁芯電纜價格最低。因此,在某些地方,人們更喜歡用價格較低的鋁芯電纜,而不愿使用價格略高的鋁合金電纜,這也影響了鋁合金電纜的使用。
鋁合金電纜蓬勃發(fā)展起來也是在最近幾年,人們逐漸意識到了鋁合金電纜優(yōu)勢以及電纜的巨大利潤空間,很多電纜廠家推出自主品牌的鋁合金電纜,都聲稱自己生產(chǎn)的電纜具有良好的抗蠕變性能、抗拉強度、延伸性及耐腐蝕性,其實市場上的鋁合金電纜性能也是參差不齊,造成了市場的混亂,同時也給用戶在使用上造成了很大的困惑。在眾多鋁合金電纜生產(chǎn)廠家中也不乏真正生產(chǎn)性能優(yōu)異的企業(yè),但是,以那些性能不達標(biāo)的鋁合金電纜來冒充性能優(yōu)異的鋁合金電纜,就阻礙那些真正生產(chǎn)性能優(yōu)異的鋁合金電纜企業(yè)的發(fā)展。
歸根結(jié)底,鋁合金電纜與其他電纜的區(qū)別就是電纜導(dǎo)體的不同,再進一步說就是鋁合金桿材生產(chǎn)工藝不同。鋁合金桿材生產(chǎn)過程中,添加其他微量元素比例不同,微量元素添加比例的不同也就造成鋁合金導(dǎo)體性能上存在差異。有些生產(chǎn)規(guī)模不大的電纜廠家,根本不具有鋁合金桿材的生產(chǎn)設(shè)備,這些鋁合金桿材都是外購,這就從根本上無法控制鋁合金電纜質(zhì)量。另外,具備鋁合金桿材生產(chǎn)的設(shè)備廠家,在生產(chǎn)過程當(dāng)中微量元素的添加比例也是存在很大差異,也沒有一個具體的國家標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)范,以上兩點就是造成目前鋁合金電纜生產(chǎn)不規(guī)范的原因。
鋁合金電線電纜
欣意電纜就是鋁合金電纜發(fā)展過程中由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)而受損失的一方。為了規(guī)范鋁合金電纜生產(chǎn)的現(xiàn)狀,欣意電纜起草了《稀土高鐵鋁合金桿》國家標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)號為GB/T29920-2013,目前該標(biāo)準(zhǔn)于2013年11月27日發(fā)布,將在2014年8月1日實施。此標(biāo)準(zhǔn)實施后,很大程度上規(guī)范鋁合金電纜的生產(chǎn),杜絕那些性能不達標(biāo)的鋁合金電纜產(chǎn)品。這不僅保護了用戶利益,也保護了鋁合金電纜生產(chǎn)廠家的利益,促進鋁合金電線電纜生產(chǎn)行業(yè)步入正軌。
鋁合金電纜在性能上有別于傳統(tǒng)銅蕊電纜,用戶很難改變對它固有的認(rèn)識,作為一種新型電纜,其在國內(nèi)的發(fā)展也不過才幾年的時間,天津加鋁數(shù)十年堅持不懈的推廣,也是看到了鋁合金電纜的發(fā)展趨勢,這種堅持是基于鋁合金電纜在北美市場成功應(yīng)用40年的經(jīng)驗,看到了它廣闊的發(fā)展前景。
欣意電纜作為最早將鋁合金電纜帶入國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè),從根本出發(fā)點上有別于天津加鋁,因為國內(nèi)銅資源是愈來愈匱乏,利潤空間逐漸縮小,提出了“以鋁代銅”的理念。隨著銅資源日益枯竭,人們會將傳統(tǒng)固有思維進行轉(zhuǎn)變,逐步適應(yīng)使用鋁合金電纜。從國家發(fā)展層面來看,也是需要考慮到國家總體資源保護與利用的戰(zhàn)略,欣意電纜總裁于貴良在參加全國人民代表大會上就提出了《關(guān)于搶抓鋁合金電纜市場的建議》的提案報告,也得到了國家相關(guān)部門的認(rèn)可。
綜上所述,我們有理由相信鋁合金電纜發(fā)展前景是光明的,隨著時間的推進,行業(yè)發(fā)展的逐步規(guī)范,國家標(biāo)準(zhǔn)制定并實施,鋁合金桿材加工工藝不斷改進,成本的降低,這些都將促使用戶逐漸接受鋁合金電纜產(chǎn)品。中