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如何正确应用铝合金电缆与铜芯电力电缆?

浏览次数: 日期:2015年11月13日 12:58

1968年开始,美国南方线缆公司就开始研制生产铝合金电力电缆,到上世纪70年代,美洲、欧洲等多个国家和地区开始推广应用这种新型的电缆导体。时至今日,在美国的市政、民用及工、商业建筑领域,铝合金电力电缆占据绝对主导地位。

事实证明,在电力系统需求侧的低压电力电缆领域使用铝合金电缆,安全性没有任何问题,而且成本节约效果明显。通过几十年的实际使用验证,铝合金电缆在电力系统需求侧取代低压电力铜缆,为住宅、办公楼、工业厂房以及公共设施提供了最佳的电力供应方案。目前,国内的一些企业为了迎合市场营销,在还未完全掌握铝合金低压电力电缆技术和生产工艺的情况下,竟已开始向市场提供高于10KV以上铝合金导体电力电缆,将导体铝合金用于制造布电线(BV线)、耐火用途电缆、预分支电缆等,甚至一些企业为了迎合市场营销提出了“铝合金可以完全取代铜”的概念,事实上这种概念并不科学。

作为拥有铝合金电缆核心技术并一直从事铝合金电缆制造、应用,以美国技术、军工品质引领行业的UMILOY合金电缆关人士曾表示,“我们要本着科学谨慎的态度,有责任有义务引导市场科学、合理地选择铝合金电缆”。一些不切实际的宣传,存在安全风险的推广应用,既是对用户的不负责任,更是对铝合金电缆行业的不负责任。

铝合金电力电缆从性能、安全方面考虑,一般在民用建筑、市政工程及工、商业建筑领域等市场取代铜芯电力电缆没有问题。铝合金电缆替代铜芯电缆应尊重两种材料电气性能不同的事实。1、使用时应严格按照合金电缆截面是铜电缆截面1.5倍左右或按铝合金电缆替代铜缆的规格替代规则,即铜电缆50mm2(50mm2)规格以下,合金电缆跳高一档,铜电缆70mm2(70mm2)规格以上,合金电缆跳高两档,该跳两档时必须跳两档,这样才能满足替代后的电气性能。2、在铝合金电缆连接时应配套使用与电缆性能一致的铝合金铜过渡端子,而不能使用铜铝过渡端子。

目前国内铝合金电缆在市政民用领域,钢铁石化、商业娱乐、高速公路领域都有使用,比较具有代表性的项目包括,辽宁凌源钢铁、宁夏宝塔能源、成都欢乐谷、六安金领欢乐大世界等。在这些项目上,动辄是数百万,甚至是数千万元的铝合金电缆使用量。经过几年的使用,用户对于这种新兴产品一致给予了高度评价,电缆使用效果良好。在保证产品质量与安全使用的前提下,铝合金电缆制造商给客户提供了最经济实用的供电解决方案。
合金电缆相比于纯铝电缆是革命性的突破,解决了纯铝电缆的致命缺陷。在绝大多数普通场合,例如住宅、商业建筑、市政民用工程等领域完全可以取代铜缆来使用。而在一些消防等要求高的重要场所、特殊场所,铝合金电缆并非是最佳选择。这种情况下,推荐使用国标优质铜缆作为第一选择。

铝合金电缆最大优势在于安装。连锁铠装结构能够为电缆绝缘提供更好,更全面的保护,并能承受比铜电缆大的纵向力。铝合金电缆在室内可以使用线卡沿墙明敷,节约安装成本,这是铜缆无论如何无法做到的。
目前使用铝合金电缆的困难在于国内尚无配套的铝合金铜连接专用端子产品,据了解、只有以美国技术、军工品质引领行业的UMILOY合金电缆具备配套与铝合金电缆性能一致的铝合金铜连接专用端子产品能力,一般品牌通常还是无奈采用原用于铝电缆的铜铝过渡端子和近来一些厂家推出的与电缆性能不一致的所谓合金化合金铜过渡端子(该种合金铜过渡端子的合金端的化学成分、电气性能、机械性能、抗压蠕变性能等与所要连接的铝合金电缆性能不匹配)作为铝合金电缆连接端子,这是一种错误的做法和认知,因为端子中铝(或与铝合金电缆性能不匹配的合金)的存在,所有铝电缆的缺陷和安全隐患仍然存在,使得使用铝合金电缆的优势和价值不能真正得以发挥和体现。铝合金电缆在应用中无配套的能与所连接的铝合金电缆性能一致的铝合金铜专用连接端子问题是铝合金行业亟待解决的,这直接体现是否正确应用铝合金电缆。

可以预见,铝合金电缆在民用建筑、工厂厂房的中低压配电中将占越来越高比例。在这些领域使用铝合金电缆相比铜缆优势明显,其性价比远高于铜缆。但是,在高于10KV以上的高压、超高压、布电线领域,防火耐火、预分支等领域,铜缆将是铝合金电缆目前无法替代的。作为铝合金电缆制造商,要科学对待铝合金电缆与铜缆,既不夸大铝合金电缆的优点,也不掩盖其应用领域的不足。引导用户,科学、合理选择铝合金电缆,为用户提供安全、可靠、性价比最优的供电解决方案。

近来,某电缆行业专业人士在接受记者采访时曾表示,“目前国际上使用铝合金导体电缆已成为一大趋势,在这一方面已有诸多国家的实践,我国也应该进行尝试。”近年来铝合金电缆的概念逐渐被国内市场所接受,市场用量快速增长,铝合金电缆在我国的应用将持续走高,或将成未来电缆市场主力军。

在国内,因为历史、技术等原因,铜芯电缆成为最为人们所熟知的,它几乎占据了电缆市场的整个江山,可谓“傲视群雄”。铜芯电缆具有强度高、载流量大的特点,这一点勿容置疑,可问题在于我国的铜资源先天稀缺。近几年,市场供求矛盾凸显,导致铜的价格也一路飙升,再加上铜缆施工安装难度大、安装成本高、易盗、易老化等缺点,业界对于合金电缆替换铜缆的呼声日渐高涨,国家层面也已经开始将铝合金电缆技术的发展作出战略安排,已明确将铝合金电缆列入国家产业调整目录。由于铝合金的电气性能和优异的机械性能逐步被用户认可,价格又比铜电缆低20%~25%,因此在电力电缆敷设中,铝合金电缆用量的比例显着增加,国内铝合金线缆生产企业将迎来巨大的发展机遇。作为一个铜资源匮乏的国家,积极研制、生产铝合金电缆及配套金具服务于输配电领域,不仅有巨大的市场空间,也是电缆行业为建设“资源节约型、环境友好型”社会应尽的责任与义务。

有专家预计,未来5年,我国的铝合金电缆市场将形成超过3000亿元的市场规模。这被认为是中国电缆市场亟待开发的“金矿”。国内不断推出的利好政策也为铝合金电缆的推动提供了保障。首先是输电网络的不断扩大,“西电东送”、“北电南送”等国家级的战略项目,为铝合金电缆提供了广阔的应用市场。正如国家电网公司物资部相关人士所说,我国目前正在加快建成以特高压为骨干网架的坚强智能电网,对电线电缆行业的需求量巨大,铝合金导体是国家智能电网建设需求量极为旺盛的新技术、新产品。

同时,也正是因为这个新兴市场巨大利好,迅速令一大群中国企业望风而动,甚至掀起了一股投资高潮。不过,虽然铝合金电缆在北美等市场经过近五十多年的发展,已经成熟,但铝合金电缆产品在中国推广算起,铝合金电缆走入中国市场,尚且不过八九年。而真正引发业界关注以致形成投资,则更多是在近两年。

对于这样的铝合金电缆投资热,业内人士表现出担忧。因为,不少企业在不顾及自身条件的情况下,纷纷上马铝合金项目,多数企业连导体铝合金究竟是什么技术还没搞明白就盲目投资设备,以为有了设备就能生产合金电缆,还是习惯做铜缆的思路。即便有些企业做出了合金电缆,也不清楚铝合金电缆的连接还要配套与电缆性能一致的铝合金铜过渡连接端子,这种规范连接才能保障铝合金电缆的价值体现。照这种制造、应用等关键技术都未搞清楚的情况发展下去,铝合金电缆市场不用几年,就会伪劣产品泛滥,频繁出现安全用电事故。因为不合格的铝合金电缆因其合金技术未掌握,生产装备不专业,这种铝合金电缆的电气性能不如铝电缆,机械性能也不可能有什么改善,加上连接问题难以规范解决,事实上还不如铝电缆。如此产品若充斥市场,无疑会让市场对合金电缆失去信心。

但毕竟中国合金电缆市场在快速发展,市场前景诱人。据粗略统计,国内已有100多家企业计划投资该项目。不难想到,市场一旦被打开,电缆产业又要面临新一轮的冲击,行业也将进一步陷入被动扩张,这应该引起国内电缆行业和广大用户的高度关注,非理性的无序竞争,损害的不仅仅是用户的利益,更使行业自身发展陷入被动。非理性的无序竞争是过度投资而引发新一轮产能过剩的必然结果。

不过目前来看,国内真正具备生产铝合金电缆能力的生产企业却是屈指可数,已知真正具备成熟技术和生产能力的企业仅UMILOY合金电缆、STABILOY合金电缆,安徽欣意、江苏长峰等少数几个铝合金电缆品牌,理想估计也仅在10家左右。因此,中国广大电线电缆生产企业如何正确认识铝合金电缆的优越性和所谓低成本,如何投入更多的人力、物力用于铝合金电缆的研发及装备投入,是迫在眉睫的现实问题,更是在未来赢得广阔市场的现实问题。


20138月底,STABILOY合金电缆前总裁谭炳文在接受媒体采访时指出,在中国以外的地方,合金电缆已经有超过半个世纪的应用时间了,但在中国相关的铝合金电缆产品配套标准还不完善,甚至有些人拿纯铝电缆当铝合金电缆卖,因为大家不懂,这种情况我们见到过很多。对此,合金电缆领域主要领导者之一的UMILOY合金电缆有关市场负责人士也感受很深。

近年来,伴随着我国铜资源的紧缺及铜价的长期高位,铝合金电缆受到国内越来越多的关注,但是它在推广上还存在一些问题,一些厂家直接以纯铝电缆伪冒铝合金电缆进行销售,为工程使用和建设带来安全隐患,也造成了电缆市场的混乱。

当前,我国电缆行业还严重存在产品质量总体水平不高,偷工减料、制假售假等质量失信和违法现象,质量问题对安全、环保和健康带来巨大隐患。这些都是当前亟待解决的问题,而这些问题的解决必将加速整个行业洗牌,也正因此,有业内人士称2015年将是电缆行业洗牌年。

已服务电缆行业60余年的黄崇祺院士,是我国有色金属领域的着名专家,近些年一直致力于在国内推广铝合金导体电缆:“目前,国际上使用铝合金导体电缆已成为一大趋势,在这一方面已有诸多国家的实践,我国也应该进行尝试”。

上海电缆研究所刘斌在近期撰写的文章中写道:“近年来铝合金电缆的概念逐渐被国内市场所接受,市场用量快速增长,可以预见,铝合金电缆在我国的应用将持续走高。”目前无论是行业、企业亦或是用户,各方对铝合金导体电缆的态度已发生明显转向。

用相同规格的电缆作比较,铝导体的电导率是铜的61%,虽然导电性与铜芯电缆存在差距,但是人们提到铝合金导体电缆终究是因为其卓越的性能。在满足相同电气性能的前提下,铝合金导体线缆的重量只有相同电气性能铜缆的一半。使用铝合金导体线缆替代铜缆,可以减少电缆重量,降低安装成本,减少设备及电缆的磨损。与此同时,铝合金导体比铜导体柔韧得多,有很好的弯曲性能,安装时有更小的弯曲半径,更容易进行端子连接。”刘斌介绍说。

上述观点得到了业内其他专家的认同。国家电线电缆质量监督检验中心主任吴长顺认为,铝合金导体因在铝中增加微量的铁、硅、锌等元素并经过工艺处置后形成的合金材料,大大改善了铝的弯曲、耐腐蚀、机械加工、耐热、抗蠕变、机械强度高等性能。由于重量方面较铜导体有优势,因此铝合金导体电缆在工程装备和降低运输资金方面也有一定的优越性。随着人力成本的不断提高以及工程项目对工期的要求越来越紧,铝合金导体电缆的出现,正好适应了这种需求。重量大幅减轻,也减少了电缆固定支架、桥架等材料的要求,同时电缆的安装方式也更为多样,甚至能够通过简单的卡子固定在墙上明敷。福建永福工程顾问公司专家黄儆醒对此颇为看好。

目前我国的建筑行业、冶金行业、化工行业等均面临较大的发展和调整,再加之城镇化节奏的加快,而铝合金导体电缆成本优势十分明显,这对它的发展来说都是很大的商机。因此,铝合金导体电缆随着发展和不断优化,在适用领域代替铜芯电缆是完全可能的。

目前无论国家层面还是行业内信息都已表明:“十二五”期间,我国电线电缆市场容量将以每年8%~9%速度增长,但是也应看到,这期间电缆行业必须摆脱对铜的过度依赖。目前来看,真正具备生产铝合金导体电缆能力的生产企业在很长时间内仍可能是屈指可数。综合来看,电缆企业可根据自身发展情况进行科学规划,加紧对合金电缆技术的学习和研究,尽快掌握合金电缆生产技术,完善铝合金电缆专用的铝合金铜连接端子等附件配套,以期早日具备能力与目前行业领先的铝合金电缆专业公司共同开发铝合金电缆市场这片蓝海。

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