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    如何正確應用鋁合金電纜與銅芯電力電纜

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    1968年開始,美國南方線纜公司就開始研制生產鋁合金電力電纜,到上世紀70年代,美洲、歐洲等多個國家和地區開始推廣應用這種新型的電纜導體。時至今日,在美國的市政、民用及工、商業建筑領域,鋁合金電力電纜占據絕對主導地位。

     

    事實證明,在電力系統需求側的低壓電力電纜領域使用鋁合金電纜,安全性沒有任何問題,而且成本節約效果明顯。通過幾十年的實際使用驗證,鋁合金電纜在電力系統需求側取代低壓電力銅纜,為住宅、辦公樓、工業廠房以及公共設施提供了最佳的電力供應方案。目前,國內的一些企業為了迎合市場營銷,在還未完全掌握鋁合金低壓電力電纜技術和生產工藝的情況下,竟已開始向市場提供高于10KV以上鋁合金導體電力電纜,將導體鋁合金用于制造布電線(BV線)、耐火用途電纜、預分支電纜等,甚至一些企業為了迎合市場營銷提出了“鋁合金可以完全取代銅”的概念,事實上這種概念并不科學。

    作為擁有鋁合金電纜核心技術并一直從事鋁合金電纜制造、應用,以美國技術、軍工品質引領行業的UMILOY合金電纜關人士曾表示,“我們要本著科學謹慎的態度,有責任有義務引導市場科學、合理地選擇鋁合金電纜”。一些不切實際的宣傳,存在安全風險的推廣應用,既是對用戶的不負責任,更是對鋁合金電纜行業的不負責任。

    鋁合金電力電纜從性能、安全方面考慮,一般在民用建筑、市政工程及工、商業建筑領域等市場取代銅芯電力電纜沒有問題。鋁合金電纜替代銅芯電纜應尊重兩種材料電氣性能不同的事實。1、使用時應嚴格按照合金電纜截面是銅電纜截面1.5倍左右或按鋁合金電纜替代銅纜的規格替代規則,即銅電纜50mm2(含50mm2)規格以下,合金電纜跳高一檔,銅電纜70mm2(含70mm2)規格以上,合金電纜跳高兩檔,該跳兩檔時必須跳兩檔,這樣才能滿足替代后的電氣性能。2、在鋁合金電纜連接時應配套使用與電纜性能一致的鋁合金銅過渡端子,而不能使用銅鋁過渡端子。

     

    目前國內鋁合金電纜在市政民用領域,鋼鐵石化、商業娛樂、高速公路領域都有使用,比較具有代表性的項目包括,遼寧凌源鋼鐵、寧夏寶塔能源、成都歡樂谷、六安金領歡樂大世界等。在這些項目上,動輒是數百萬,甚至是數千萬元的鋁合金電纜使用量。經過幾年的使用,用戶對于這種新興產品一致給予了高度評價,電纜使用效果良好。在保證產品質量與安全使用的前提下,鋁合金電纜制造商給客戶提供了最經濟實用的供電解決方案。

    合金電纜相比于純鋁電纜是革命性的突破,解決了純鋁電纜的致命缺陷。在絕大多數普通場合,例如住宅、商業建筑、市政民用工程等領域完全可以取代銅纜來使用。而在一些消防等要求高的重要場所、特殊場所,鋁合金電纜并非是最佳選擇。這種情況下,推薦使用國標優質銅纜作為第一選擇。

    鋁合金電纜最大優勢在于安裝。連鎖鎧裝結構能夠為電纜絕緣提供更好,更全面的保護,并能承受比銅電纜大的縱向力。鋁合金電纜在室內可以使用線卡沿墻明敷,節約安裝成本,這是銅纜無論如何無法做到的。

    目前使用鋁合金電纜的困難在于國內尚無配套的鋁合金銅連接專用端子產品,據了解、只有以美國技術、軍工品質引領行業的UMILOY合金電纜具備配套與鋁合金電纜性能一致的鋁合金銅連接專用端子產品能力,一般品牌通常還是無奈采用原用于鋁電纜的銅鋁過渡端子和近來一些廠家推出的與電纜性能不一致的所謂合金化合金銅過渡端子(該種合金銅過渡端子的合金端的化學成分、電氣性能、機械性能、抗壓蠕變性能等與所要連接的鋁合金電纜性能不匹配)作為鋁合金電纜連接端子,這是一種錯誤的做法和認知,因為端子中鋁(或與鋁合金電纜性能不匹配的合金)的存在,所有鋁電纜的缺陷和安全隱患仍然存在,使得使用鋁合金電纜的優勢和價值不能真正得以發揮和體現。鋁合金電纜在應用中無配套的能與所連接的鋁合金電纜性能一致的鋁合金銅專用連接端子問題是鋁合金行業亟待解決的,這直接體現是否正確應用鋁合金電纜。

    可以預見,鋁合金電纜在民用建筑、工廠廠房的中低壓配電中將占越來越高比例。在這些領域使用鋁合金電纜相比銅纜優勢明顯,其性價比遠高于銅纜。但是,在高于10KV以上的高壓、超高壓、布電線領域,防火耐火、預分支等領域,銅纜將是鋁合金電纜目前無法替代的。作為鋁合金電纜制造商,要科學對待鋁合金電纜與銅纜,既不夸大鋁合金電纜的優點,也不掩蓋其應用領域的不足。引導用戶,科學、合理選擇鋁合金電纜,為用戶提供安全、可靠、性價比最優的供電解決方案。

    近來,某電纜行業專業人士在接受記者采訪時曾表示,“目前國際上使用鋁合金導體電纜已成為一大趨勢,在這一方面已有諸多國家的實踐,我國也應該進行嘗試。”近年來鋁合金電纜的概念逐漸被國內市場所接受,市場用量快速增長,鋁合金電纜在我國的應用將持續走高,或將成未來電纜市場主力軍。

    在國內,因為歷史、技術等原因,銅芯電纜成為最為人們所熟知的,它幾乎占據了電纜市場的整個江山,可謂“傲視群雄”。銅芯電纜具有強度高、載流量大的特點,這一點勿容置疑,可問題在于我國的銅資源先天稀缺。近幾年,市場供求矛盾凸顯,導致銅的價格也一路飆升,再加上銅纜施工安裝難度大、安裝成本高、易盜、易老化等缺點,業界對于合金電纜替換銅纜的呼聲日漸高漲,國家層面也已經開始將鋁合金電纜技術的發展作出戰略安排,已明確將鋁合金電纜列入國家產業調整目錄。由于鋁合金的電氣性能和優異的機械性能逐步被用戶認可,價格又比銅電纜低20%~25%,因此在電力電纜敷設中,鋁合金電纜用量的比例顯著增加,國內鋁合金線纜生產企業將迎來巨大的發展機遇。作為一個銅資源匱乏的國家,積極研制、生產鋁合金電纜及配套金具服務于輸配電領域,不僅有巨大的市場空間,也是電纜行業為建設“資源節約型、環境友好型”社會應盡的責任與義務。

    有專家預計,未來5年,我國的鋁合金電纜市場將形成超過3000億元的市場規模。這被認為是中國電纜市場亟待開發的“金礦”。國內不斷推出的利好政策也為鋁合金電纜的推動提供了保障。首先是輸電網絡的不斷擴大,“西電東送”、“北電南送”等國家級的戰略項目,為鋁合金電纜提供了廣闊的應用市場。正如國家電網公司物資部相關人士所說,我國目前正在加快建成以特高壓為骨干網架的堅強智能電網,對電線電纜行業的需求量巨大,鋁合金導體是國家智能電網建設需求量極為旺盛的新技術、新產品。

    同時,也正是因為這個新興市場巨大利好,迅速令一大群中國企業望風而動,甚至掀起了一股投資高潮。不過,雖然鋁合金電纜在北美等市場經過近五十多年的發展,已經成熟,但鋁合金電纜產品在中國推廣算起,鋁合金電纜走入中國市場,尚且不過八九年。而真正引發業界關注以致形成投資,則更多是在近兩年。

     

    對于這樣的鋁合金電纜投資熱,業內人士表現出擔憂。因為,不少企業在不顧及自身條件的情況下,紛紛上馬鋁合金項目,多數企業連導體鋁合金究竟是什么技術還沒搞明白就盲目投資設備,以為有了設備就能生產合金電纜,還是習慣做銅纜的思路。即便有些企業做出了合金電纜,也不清楚鋁合金電纜的連接還要配套與電纜性能一致的鋁合金銅過渡連接端子,這種規范連接才能保障鋁合金電纜的價值體現。照這種制造、應用等關鍵技術都未搞清楚的情況發展下去,鋁合金電纜市場不用幾年,就會偽劣產品泛濫,頻繁出現安全用電事故。因為不合格的鋁合金電纜因其合金技術未掌握,生產裝備不專業,這種鋁合金電纜的電氣性能不如鋁電纜,機械性能也不可能有什么改善,加上連接問題難以規范解決,事實上還不如鋁電纜。如此產品若充斥市場,無疑會讓市場對合金電纜失去信心。

     

    但畢竟中國合金電纜市場在快速發展,市場前景誘人。據粗略統計,國內已有100多家企業計劃投資該項目。不難想到,市場一旦被打開,電纜產業又要面臨新一輪的沖擊,行業也將進一步陷入被動擴張,這應該引起國內電纜行業和廣大用戶的高度關注,非理性的無序競爭,損害的不僅僅是用戶的利益,更使行業自身發展陷入被動。非理性的無序競爭是過度投資而引發新一輪產能過剩的必然結果。

    不過目前來看,國內真正具備生產鋁合金電纜能力的生產企業卻是屈指可數,已知真正具備成熟技術和生產能力的企業僅UMILOY合金電纜、STABILOY合金電纜,安徽欣意、江蘇長峰等少數幾個鋁合金電纜品牌,理想估計也僅在10家左右。因此,中國廣大電線電纜生產企業如何正確認識鋁合金電纜的優越性和所謂低成本,如何投入更多的人力、物力用于鋁合金電纜的研發及裝備投入,是迫在眉睫的現實問題,更是在未來贏得廣闊市場的現實問題。


    2013年8月底,STABILOY合金電纜前總裁譚炳文在接受媒體采訪時指出,在中國以外的地方,合金電纜已經有超過半個世紀的應用時間了,但在中國相關的鋁合金電纜產品配套標準還不完善,甚至有些人拿純鋁電纜當鋁合金電纜賣,因為大家不懂,這種情況我們見到過很多。對此,合金電纜領域主要領導者之一的UMILOY合金電纜有關市場負責人士也感受很深。

    近年來,伴隨著我國銅資源的緊缺及銅價的長期高位,鋁合金電纜受到國內越來越多的關注,但是它在推廣上還存在一些問題,一些廠家直接以純鋁電纜偽冒鋁合金電纜進行銷售,為工程使用和建設帶來安全隱患,也造成了電纜市場的混亂。

     

    當前,我國電纜行業還嚴重存在產品質量總體水平不高,偷工減料、制假售假等質量失信和違法現象,質量問題對安全、環保和健康帶來巨大隱患。這些都是當前亟待解決的問題,而這些問題的解決必將加速整個行業洗牌,也正因此,有業內人士稱2015年將是電纜行業洗牌年。

    已服務電纜行業60余年的黃崇祺院士,是我國有色金屬領域的著名專家,近些年一直致力于在國內推廣鋁合金導體電纜:“目前,國際上使用鋁合金導體電纜已成為一大趨勢,在這一方面已有諸多國家的實踐,我國也應該進行嘗試”。

    上海電纜研究所劉斌在近期撰寫的文章中寫道:“近年來鋁合金電纜的概念逐漸被國內市場所接受,市場用量快速增長,可以預見,鋁合金電纜在我國的應用將持續走高。”目前無論是行業、企業亦或是用戶,各方對鋁合金導體電纜的態度已發生明顯轉向。

    用相同規格的電纜作比較,鋁導體的電導率是銅的61%,雖然導電性與銅芯電纜存在差距,但是人們提到鋁合金導體電纜終究是因為其卓越的性能。在滿足相同電氣性能的前提下,鋁合金導體線纜的重量只有相同電氣性能銅纜的一半。使用鋁合金導體線纜替代銅纜,可以減少電纜重量,降低安裝成本,減少設備及電纜的磨損。與此同時,鋁合金導體比銅導體柔韌得多,有很好的彎曲性能,安裝時有更小的彎曲半徑,更容易進行端子連接。”劉斌介紹說。

    上述觀點得到了業內其他專家的認同。國家電線電纜質量監督檢驗中心主任吳長順認為,鋁合金導體因在鋁中增加微量的鐵、硅、鋅等元素并經過工藝處置后形成的合金材料,大大改善了鋁的彎曲、耐腐蝕、機械加工、耐熱、抗蠕變、機械強度高等性能。由于重量方面較銅導體有優勢,因此鋁合金導體電纜在工程裝備和降低運輸資金方面也有一定的優越性。隨著人力成本的不斷提高以及工程項目對工期的要求越來越緊,鋁合金導體電纜的出現,正好適應了這種需求。重量大幅減輕,也減少了電纜固定支架、橋架等材料的要求,同時電纜的安裝方式也更為多樣,甚至能夠通過簡單的卡子固定在墻上明敷。福建永福工程顧問公司專家黃儆醒對此頗為看好。

    目前我國的建筑行業、冶金行業、化工行業等均面臨較大的發展和調整,再加之城鎮化節奏的加快,而鋁合金導體電纜成本優勢十分明顯,這對它的發展來說都是很大的商機。因此,鋁合金導體電纜隨著發展和不斷優化,在適用領域代替銅芯電纜是完全可能的。

    目前無論國家層面還是行業內信息都已表明:“十二五”期間,我國電線電纜市場容量將以每年8%~9%速度增長,但是也應看到,這期間電纜行業必須擺脫對銅的過度依賴。目前來看,真正具備生產鋁合金導體電纜能力的生產企業在很長時間內仍可能是屈指可數。綜合來看,電纜企業可根據自身發展情況進行科學規劃,加緊對合金電纜技術的學習和研究,盡快掌握合金電纜生產技術,完善鋁合金電纜專用的鋁合金銅連接端子等附件配套,以期早日具備能力與目前行業領先的鋁合金電纜專業公司共同開發鋁合金電纜市場這片藍海。

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