“‘以鋁節(jié)銅’是國際性的總趨勢，但按各國的國情、科學技術的進步有所不同，走走停停甚至出現(xiàn)反復，總的趨向是漸進式的向前發(fā)展，前景大體上是明朗的。到底是用銅的電線電纜還是鋁的電線電纜，應由終端用戶的設計和使用者根據(jù)綜合經(jīng)濟技術效果決定�！敝袊こ淘涸菏俊⑸虾ｋ娎|研究所副總工程師黃崇祺8月25日在國務院參事室和中國有色金屬工業(yè)協(xié)會聯(lián)合舉辦的“促進鋁應用高層論壇”上表示。
電工鋁導體的應用仍為主角
我國電纜行業(yè)年用銅量超過500萬噸，占國內(nèi)銅消耗60%。為滿足這種需求，每年要花大量外匯進口銅材，約占銅消耗量3/5。我國鋁礦資源較豐富，在地殼中的儲量約為8%。鋁導電率為銅的61%，機械強度偏低、易氧化、易蠕變，使推廣應用受到限制。不過，鋁合金導體電纜，解決了“以鋁代銅”的技術問題。
導體“以鋁節(jié)銅”的原則是該用銅的線纜產(chǎn)品就用銅，對可用銅或鋁作導體的產(chǎn)品，需經(jīng)科學實驗，實際試用成功的產(chǎn)品，才得以推廣應用，反對盲目推行，致使產(chǎn)品質(zhì)量下降，生產(chǎn)大起大落。
國內(nèi)鋁和鋁合金的應用量很少，且電壓等級一般都在35千伏以下，尤其低壓電纜占多。應用前景廣闊，為擴大應用留有相當大的空間。目前，電工鋁合金導體的應用將會增加，這點已和電力部門取得共識。“架空導線的研究開發(fā)，其基礎和核心是對新材料的創(chuàng)新和應用，而不是在于成品導線的設計和絞制�！秉S崇祺分析認為。
據(jù)了解，我國第一根230千伏YJLLWO31×1800平方毫米的高壓大截面鋁導體光電復合交聯(lián)電纜已順利制造完成。經(jīng)上海電纜研究所國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測合格，電纜和附件符合IEC6207:2011標準各項檢驗要求。
實際上，國外對鋁和鋁合金電纜的用量已達兩位百分數(shù)，應用面已涉及低、中、高各個電壓等級。實芯鋁電纜早已大量應用，甚至要求很高的海底實芯電纜（****鋁截面已達1600平方毫米）也在用。電工用退火和中間熱處理的8000系鋁合金線早已在北美洲應用，現(xiàn)在也在中國推廣應用。具有高導電率和受控抗拉強度和伸長率的鋁合金導線和汽車用鋁合金線束已在日本開發(fā)成功。
銅包鋁線電力電纜在推廣時依然面臨很大難度，推廣難的根源是什么？在黃崇祺看來，原因有兩個：一是銅包鋁線制 造水平低，用戶對質(zhì)量擔憂；二是銅包鋁電力電纜和鋁芯電力電纜是競爭對手，用戶往往寧愿使用更價廉、一樣適合使用的鋁芯電力電纜，而不用銅包鋁電力電纜。
電子變壓器“銅改鋁”將迎來春天
“將漸進式地繼續(xù)推進，涉及家用電器、電子變壓器，超高壓和特高壓直流輸電干式平波電抗器中擴大應用�！秉S崇祺對電子變壓器行業(yè)的“銅改鋁”充滿了信心，在新技術、新材料、新工藝的推動下，電子變壓器行業(yè)的“銅改鋁”將迎來春天。
據(jù)了解，電子變壓器有中頻、音頻、脈沖、電源、片式等多種變壓器。我國電子變壓器生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的20%以上，其中60%用于供應國際市場，電子變壓器“銅改鋁”已具不可逆性。
目前，干式平波電抗器每臺需用40多噸鋁繞組線，以正在開始實施的溪洛渡和糯扎渡兩條輸電線路為例，總計需1760噸至2000噸，共44臺這種干式平波電抗器。隨著我國輸電事業(yè)的發(fā)展，這種繞組線將展現(xiàn)出美好的前景。
為了改進鋁漆包線的性能，研究的方向為開發(fā)“新一代的鋁合金漆包線”，達到具有高的常溫和高溫機械性能、再結晶溫度，比純鋁線還好的可拉性。由此可保證在拉線、涂漆和制造電氣器件時所用的繞組線具有恰當?shù)男袨椤?/p>
事實上，用鋁電纜代替銅電纜不僅可以降低成本，而且在安裝、重量、減少能耗等方面也有顯著優(yōu)勢。從全球規(guī)模商業(yè)的情況看，鋁電纜已成為一種可顯著減少固定資產(chǎn)投資、可代替銅電纜的方案。
為了規(guī)范市場，有關《電工用銅包鋁母線》的行業(yè)標準已經(jīng)制定和上報完畢。
銅包鋁排質(zhì)量的優(yōu)劣和產(chǎn)品成品率、成本和利潤，其關鍵和銅包鋁線一樣取決于銅、鋁的冶金結合。因此該種產(chǎn)品的生產(chǎn)在工藝、裝備的完善，生產(chǎn)效率、成材率和利潤率上尚有提升的空間。
我國電纜工業(yè)發(fā)展電工用鋁和鋁合金，有技術潛力，但生產(chǎn)裝備急需升級換代，否則將影響品種的開發(fā)、質(zhì)量的穩(wěn)定，從而影響其推廣應用。
“當前我國電纜工業(yè)擴大鋁的應用，其方向在電工用鋁合金，研究開發(fā)電工用鋁合金的實質(zhì)和基礎在具有真正自主創(chuàng)新的合金材料制品 （桿）、單線和連接附件，而不是絞制的成品導線或芯線，擴大應用的體現(xiàn)是材料的品種、性能和質(zhì)量的穩(wěn)定性。”黃崇祺對電纜工業(yè)擴大鋁的應用提出了建議。
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