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杭州港昌金属制品有限公司

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业内看好“以铝节铜”发展趋势
发布日期:2017-10-20
   “‘以铝节铜’是国际性的总趋势,但按各国的国情、科学技术的进步有所不同,走走停停甚至出现反复,总的趋向是渐进式的向前发展,前景大体上是明朗的。到底是用铜的电线电缆还是铝的电线电缆,应由终端用户的设计和使用者根据综合经济技术效果决定。”中国工程院院士、上海电缆研究所副总工程师黄崇祺8月25日在国务院参事室和中国有色金属工业协会联合举办的“促进铝应用高层论坛”上表示。

  电工铝导体的应用仍为主角

  我国电缆行业年用铜量超过500万吨,占国内铜消耗60%。为满足这种需求,每年要花大量外汇进口铜材,约占铜消耗量3/5。我国铝矿资源较丰富,在地壳中的储量约为8%。铝导电率为铜的61%,机械强度偏低、易氧化、易蠕变,使推广应用受到限制。不过,铝合金导体电缆,解决了“以铝代铜”的技术问题。

  导体“以铝节铜”的原则是该用铜的线缆产品就用铜,对可用铜或铝作导体的产品,需经科学实验,实际试用成功的产品,才得以推广应用,反对盲目推行,致使产品质量下降,生产大起大落。

  国内铝和铝合金的应用量很少,且电压等级一般都在35千伏以下,尤其低压电缆占多。应用前景广阔,为扩大应用留有相当大的空间。目前,电工铝合金导体的应用将会增加,这点已和电力部门取得共识。“架空导线的研究开发,其基础和核心是对新材料的创新和应用,而不是在于成品导线的设计和绞制。”黄崇祺分析认为。

  据了解,我国第一根230千伏YJLLWO31×1800平方毫米的高压大截面铝导体光电复合交联电缆已顺利制造完成。经上海电缆研究所国家电线电缆质量监督检验中心检测合格,电缆和附件符合IEC6207:2011标准各项检验要求。

  实际上,国外对铝和铝合金电缆的用量已达两位百分数,应用面已涉及低、中、高各个电压等级。实芯铝电缆早已大量应用,甚至要求很高的海底实芯电缆(最大铝截面已达1600平方毫米)也在用。电工用退火和中间热处理的8000系铝合金线早已在北美洲应用,现在也在中国推广应用。具有高导电率和受控抗拉强度和伸长率的铝合金导线和汽车用铝合金线束已在日本开发成功。

  铜包铝线电力电缆在推广时依然面临很大难度,推广难的根源是什么?在黄崇祺看来,原因有两个:一是铜包铝线制   造水平低,用户对质量担忧;二是铜包铝电力电缆和铝芯电力电缆是竞争对手,用户往往宁愿使用更价廉、一样适合使用的铝芯电力电缆,而不用铜包铝电力电缆。

  电子变压器“铜改铝”将迎来春天

  “将渐进式地继续推进,涉及家用电器、电子变压器,超高压和特高压直流输电干式平波电抗器中扩大应用。”黄崇祺对电子变压器行业的“铜改铝”充满了信心,在新技术、新材料、新工艺的推动下,电子变压器行业的“铜改铝”将迎来春天。

  据了解,电子变压器有中频、音频、脉冲、电源、片式等多种变压器。我国电子变压器生产量占世界总产量的20%以上,其中60%用于供应国际市场,电子变压器“铜改铝”已具不可逆性。

  目前,干式平波电抗器每台需用40多吨铝绕组线,以正在开始实施的溪洛渡和糯扎渡两条输电线路为例,总计需1760吨至2000吨,共44台这种干式平波电抗器。随着我国输电事业的发展,这种绕组线将展现出美好的前景。

  为了改进铝漆包线的性能,研究的方向为开发“新一代的铝合金漆包线”,达到具有高的常温和高温机械性能、再结晶温度,比纯铝线还好的可拉性。由此可保证在拉线、涂漆和制造电气器件时所用的绕组线具有恰当的行为。

  事实上,用铝电缆代替铜电缆不仅可以降低成本,而且在安装、重量、减少能耗等方面也有显著优势。从全球规模商业的情况看,铝电缆已成为一种可显著减少固定资产投资、可代替铜电缆的方案。

  为了规范市场,有关《电工用铜包铝母线》的行业标准已经制定和上报完毕。

  铜包铝排质量的优劣和产品成品率、成本和利润,其关键和铜包铝线一样取决于铜、铝的冶金结合。因此该种产品的生产在工艺、装备的完善,生产效率、成材率和利润率上尚有提升的空间。

  我国电缆工业发展电工用铝和铝合金,有技术潜力,但生产装备急需升级换代,否则将影响品种的开发、质量的稳定,从而影响其推广应用。

  “当前我国电缆工业扩大铝的应用,其方向在电工用铝合金,研究开发电工用铝合金的实质和基础在具有真正自主创新的合金材料制品 (杆)、单线和连接附件,而不是绞制的成品导线或芯线,扩大应用的体现是材料的品种、性能和质量的稳定性。”黄崇祺对电缆工业扩大铝的应用提出了建议。

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