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連接端子問題成為鋁合金電纜發展制約瓶頸
2014-09-04

鋁合金電纜的發明是導體材料的一次革命


國家電線電纜質量監督檢驗中心主任吳長順就曾做過鋁合金優越性的具體介紹,他表示:“鋁合金導體是通過在鋁中增加微量的鐵、硅、鋅、等元素并經過工藝處理后形成的合金材料,大大改善了鋁的彎曲、耐腐蝕、機械加工、耐熱、機械強度等性能,從而避免出現純鋁導體電纜存在的連接不穩定和機械性能低的問題。與銅線纜相比,其安全載流量、導電率和安全性、導體電阻率,特別是截流量完全等同甚至優于傳統銅線纜,彌補了硬態純鋁作為電纜導體的諸多不足之處,解決了鋁電纜在安全性能、電氣性能、機械性能等方面的重大技術難題”。
而除了性能的優越外,在成本上的優勢也讓電線電纜生產廠家不容小覷。據悉,導體作為電力電纜的主要構成部分,在低壓電力電纜中占電纜原材料成本的70%-80%左右。而鋁合金電纜在成本上相較于銅芯電纜來說優勢明顯。此外,在相同導電性能時,鋁合金電纜的重量只有銅芯電纜的50%,因此在工程安裝和降低運輸成本方面也是有一定的優越性。
鋁合金電纜正在成為中國電纜企業虎視眈眈的一片藍海。鋁合金電纜無論是從生產成本的角度出發,還是從應用范疇的角度考慮,都很有潛力,也極有可能在未來的幾年內,代替銅芯電纜成為電線電纜生產企業的新寵。

鋁合金電纜從北美引入中國已獲得廣泛認可


從1968年開始,美國南方電纜公司就開始研制生產合金電力電纜,隨后加拿大鋁業、美國UMI電氣等知名公司也投入該行業,并在美國、加拿大、墨西哥等國家開始推廣應用。主要應用于機場、軍事基地、辦公大樓、住宅、酒店、超市、院校、體育場、醫院、工廠廠房等建設工程。北美成功應用合金電纜近50年,從未出現過任何安全事故。這是在歐美地區快速推廣應用新型材料合金電力電纜的重要原因之一。

現在在中國鋁合金電纜已不是新鮮事物,其性能、價格上的優勢也經過了權威檢測和幾年的市場檢驗。統計數據顯示,雖然目前在中國銅芯線纜仍占超過90%的市場份額。但這并不能阻止鋁合金電纜逐步為大眾所認可、接受的良好勢頭。

就現階段而言,無疑我國銅芯電纜最為民眾所熟知,且它也占據了電纜市場的主要江山。雖然眼下的銅芯電纜有著強度高、載流量大的特點,并且在業界廣受認可,但由于我國銅資源先天比較稀缺,市場供求矛盾凸顯,加上銅芯電纜施工安裝難度大、安裝成本高、易盜、易老化等缺點,人們對于使用新型材料電纜替換銅芯電纜的呼聲也日漸高漲,國家也擬將使用新型材料電纜代替銅電纜問題上升為戰略考慮和安排。

鋁合金電纜已獲國家政策層面大力支持


據有關報道,國家工信部已明確表態將支持鋁合金電纜產業的發展,將其納入新材料范疇,列入國家《產業調整指導目錄》。國家層面開始大力支持鋁合金電纜行業的發展,國家住建部2012年4月1日正式實施的國家行業標準JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設計規劃》明確了鋁合金電纜與銅電纜相同的使用地位。各省建設管理部門也相繼頒布了鋁合金應用相關地方標準。國內行業管理部門已開始制定鋁合金單線和鋁合金電力電纜的相關國家標準和行業標準,很快將頒布實施。

近期國家電網公司針對十二屆全國人大二次會議第9287號《關于擴大鋁合金電纜在電力行業應用的建議》進行正式答復,國家電網公司在《答復》中明確表示:電線電纜“以鋁代銅”具有重要的戰略意義,為進一步推動鋁合金電纜在電力系統的應用,已將其納入國家電網公司2014版新技術目錄。

鋁合金電纜發展未來無可限量


美國、加拿大等電線電纜生產巨頭生產、使用鋁合金電纜已經近50年,而鋁合金電纜也因其良好的電氣性能、優異的機械性能和安全性能備受電線電纜生產廠家和市場的青睞。從發達國家歷史發展經驗看,未來數年間我國的線纜行業進行技術進步、新舊線纜材料進行整合、新型合金材料根據產品應用領域需求取代銅質材料的趨勢不可避免。一塊巨石落在一潭湖水中,注定要掀起波瀾,不管這潭湖水是臟水還是清水。因此,在市場一次次地淘洗過程中,只有那些不懈地進行技術創新的企業才可能長久屹立不倒。

鋁合金電纜的初步應用已經讓業內看到了它很有可能解決電線電纜生產企業唯“銅”是從的老大難問題。這一點無論是在2012年的亞洲高端電線電纜峰會上,還是后來業內的多次促進交流會中,都有所表現,可見鋁合金電纜的發展極有可能是勢不可擋、無可限量的。據從2012年的亞洲高端電線電纜峰會上了解,有眾多知名專業人士預計:鋁合金電纜會成為電力建設的主力軍,將占領電纜市場的巨大份額。毫無疑問,鋁合金的借勢而起是電纜行業技術進步和進一步發展的一大契機。

鋁合金行業著重強調節能、可持續發展,深度貫徹國家“十二五規劃”。“以鋁代銅”已成為電纜行業轉型發展的必然趨勢,預計2014年甚至未來幾年內,我國的鋁合金電纜的所占比重將逐步增大,即將開啟一個全新的電纜時代。業內專家分析,中國鋁合金電纜行業在未來的3-5年內,我國鋁合金電纜的市場規模將有望達到3000億元。

鋁合金電纜的研發嘗試從未停止


合金電纜主要是以AA8000系列中牌號為AA8176(北美主流牌號)、AA8030鋁合金材料為導體,采用特殊緊壓工藝和退火處理等先進技術發明創造的新型導體材料電力電纜。鋁合金導體是在電工鋁中加入嚴格配比形成的合金元素,同時通過工藝調整,使得鋁合金導體的機械性能大幅提高,解決了純鋁導體的伸長率低、抗蠕變性能差、柔韌性差等問題,增加電纜系統的連接可靠性。另外,保持鋁合金導體的電氣性能與電工鋁導體持平,優質的導體鋁合金,電導率在61%-62%IACS左右。

近年來,也有企業投入資金和人力用于新材料的研發,先后研發出了銅包鋁、銅包鋼等產品,但目前經過市場的實踐來看,依然很不完善。進而因為性能等諸多原因而在應用上受到很大的限制,未能掀起與銅抗衡的新氣象。從眼前的客觀現實來看,研發代替銅材的新材料,依然是刻不容緩之大計!因為目前我國的電線電纜行業正受著產能過剩、競爭激烈的煎熬,如果不能尋找及研發出技術含量高、性能優異的新材料代替價格日益高昂的銅材,對于電線電纜行業來說無疑是一種制約。而對于電線電纜生產企業來說,無疑也是一種牽絆,嚴重拖累了生產企業的利潤形成,阻礙行業的健康發展。

連接技術存誤區,鋁合金電纜發展受限于連接端子問題


但目前國內鋁合金電纜行業發展還要認真解決在應用中遇到的瓶頸即應用技術中的連接技術問題和應用上普遍存在的認知錯誤。

銅芯電纜是由單種金屬材料制造而成,經過幾十年的應用,銅纜的應用技術和連接端子等附件配套產品已非常成熟。鋁合金電纜因其導體為鋁合金材料,之前國內并無與鋁合金電纜性能相一致的鋁合金銅連接端子等技術和相配套產品。通常用戶對導體鋁合金不太了解,生產廠家因買不到鋁合金電纜專用連接端子,自己也無力開發、生產,加之也缺乏對電纜連接技術重要性的認知。

現在行業中都錯誤地采用原來用于連接鋁電纜的銅鋁過渡端子和近來出現的僅為了提高端子導電性能的所謂高導電率微合金銅過渡端子(對外亦聲稱鋁合金端子,實則混淆概念),實際上這些應用方案都是極其錯誤的。鋁合金電纜是為了改善純鋁電纜在物理、機械、抗壓蠕變等性能存在缺陷和不足,使用中存在連接等安全隱患而發明的新型導體材料。現在鋁合金電纜的應用,在連接中又錯誤的采用鋁或與鋁合金電纜性能不一致的所謂其它非導體鋁合金作為連接,那么所有鋁或與鋁合金電纜性能不一致的非導體鋁合金的缺陷仍然存在,安全隱患仍然存在。眾所周知,電纜在應用中的安全隱患基本都出在連接上。目前鋁合金電纜在連接上因為鋁或所謂與鋁合金電纜性能不一致的非導體鋁合金的存在,鋁合金電纜的優勢和價值根本就無法得以發揮和體現,這將造成與直接使用鋁電纜沒有什么區別。

鋁合金電纜在應用中存在的這個問題若不能引起業內和用戶的重視和重新認識,將使鋁合金電纜的應用與鋁電纜一樣,使用中存在致命的安全隱患。這將不利于鋁合金電纜這種本身具有性能優勢和真正使用價值的新技術、新產品得以普及。鋁合金電纜的應用,亟待行業提供真正正確的完美連接方案,即采用與鋁合金電纜性能一致的鋁合金銅連接端子作為連接附件的完美連接解決方案。

(責編:胡佳、林浩)

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