關(guān)于稀土鋁合金電纜以鋁節(jié)銅開(kāi)發(fā)的可行性報(bào)告

1、 關(guān)于鋁合金電纜以鋁節(jié)銅的開(kāi)發(fā)公司部門(mén)：技術(shù)開(kāi)發(fā)部姓 名：XXX職 稱(chēng)：工程師安徽xx電纜集團(tuán)有限公司2013年4月28日簡(jiǎn)述 現(xiàn)在，我國(guó)已成為世界上電纜產(chǎn)品最大的制造國(guó)，但還是不屬于強(qiáng)國(guó)。中國(guó)需要更多優(yōu)良的高端產(chǎn)品。近幾十年來(lái)中國(guó)在電纜行業(yè)并沒(méi)有太大的突破，一直再走老套路。中國(guó)的電纜行業(yè)一般都以銅導(dǎo)體為主，而且我國(guó)也是一個(gè)缺銅的國(guó)家，大部分銅都依賴(lài)于進(jìn)口。而我國(guó)正是一個(gè)富產(chǎn)鋁的國(guó)家，對(duì)于節(jié)約資源、節(jié)省能源、改善環(huán)境越來(lái)越成為人類(lèi)生活與社會(huì)持續(xù)發(fā)展的必要條件，人們正竭力開(kāi)辟新途徑，尋求新的發(fā)展方向和有效的發(fā)展模式。輕量化顯然是有效的發(fā)展途徑之一，其中鋁合金是輕量化首選金屬材料。 以鋁節(jié)銅也是走

2、中國(guó)可持續(xù)發(fā)展道路?？沙掷m(xù)發(fā)展廣泛性定義就是既滿足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。它們是一個(gè)密不可分的系統(tǒng)，既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又要保護(hù)好人類(lèi)賴(lài)以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環(huán)境，使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂(lè)業(yè)。可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)既有聯(lián)系，又不等同。環(huán)境保護(hù)是可持續(xù)發(fā)展的重要方面?？沙掷m(xù)發(fā)展的核心是發(fā)展，但要求在嚴(yán)格控制人口、提高人口素質(zhì)和保護(hù)環(huán)境、資源永續(xù)利用的前提下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的前提；人是可持續(xù)發(fā)展的中心體；可持續(xù)長(zhǎng)久的發(fā)展才是真正的發(fā)展。使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂(lè)業(yè)。也就是江澤民同志指出的：“決不能吃祖宗飯

3、，斷子孫路”。 因此迫切開(kāi)發(fā)鋁合金電纜新產(chǎn)品以鋁節(jié)銅是必不可少的。目錄一、引言二、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移分析三、公司簡(jiǎn)介 四、鋁合金電纜介紹五、鋁合金電纜技術(shù)分析六、鋁合金電纜的優(yōu)勢(shì)七、結(jié)論一、 引言1、研究的背景及意義首先，從我國(guó)的資源情況來(lái)看，我國(guó)是一個(gè)銅資源十分匱乏的國(guó)家，目前銅材料大部分依賴(lài)進(jìn)口來(lái)解決，相反鋁資源很豐富，目前我國(guó)的鋁資源的開(kāi)采、冶煉加工技術(shù)均走在前列。從世界形勢(shì)來(lái)看，2007年世界原鋁產(chǎn)量達(dá)3880萬(wàn)噸，鋁消費(fèi)總量達(dá)4275萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史新高；鋁加工年產(chǎn)達(dá)3200萬(wàn)噸，仍以5%7%的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)；我國(guó)原鋁產(chǎn)量就已達(dá)1260萬(wàn)噸，連續(xù)5年居世界首位。把銅和鋁合金經(jīng)濟(jì)進(jìn)行對(duì)比，鋁合金的導(dǎo)電

4、率是銅的61%，密度鈰銅的30%,如果單位長(zhǎng)度電阻相同的情況下，鋁合金的截面是銅的1.5倍，而重量只有銅的45%左右，所以在經(jīng)濟(jì)性方面鋁合金比銅有著更大的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，對(duì)于原材料價(jià)格、資源的可持續(xù)性、綠色環(huán)保等多方面綜合因素考慮，以鋁代銅之勢(shì)是電纜行業(yè)必走之路，因此鋁合金電纜將得以日益廣泛應(yīng)用。2、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變理論綜述 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變時(shí)以企業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，是由于資源供給、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性或產(chǎn)品需求條件發(fā)生變化后，產(chǎn)業(yè)從某種產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變成另一種產(chǎn)業(yè)的過(guò)程。二、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變分析1、形式分析 中國(guó)是個(gè)銅資源匱乏的國(guó)家，再加上多年大量開(kāi)采，銅資源更是緊缺，使得銅價(jià)一直居高不下。然而我國(guó)鋁資源豐富，且價(jià)格便宜，僅為銅的30

5、%。而鋁的質(zhì)量輕、導(dǎo)電率好更是它用作于電纜的優(yōu)選條件。2、經(jīng)濟(jì)分析把銅和鋁合金經(jīng)濟(jì)進(jìn)行對(duì)比，鋁合金的導(dǎo)電率是銅的61%，密度是銅的30%,如果單位長(zhǎng)度電阻相同的情況下，鋁合金的截面是銅的1.5倍，而重量只有銅的45%左右，采購(gòu)價(jià)格只有銅電纜的70%80%,所以在經(jīng)濟(jì)性方面鋁合金比銅有著更大的優(yōu)勢(shì)。3 材料分析3.1 材料總類(lèi)材料總類(lèi)包括：電纜導(dǎo)體、輔助材料兩大類(lèi)。3.1.1 電纜的導(dǎo)體：導(dǎo)體應(yīng)選用鋁合金而不能使用純鋁作為導(dǎo)體，傳統(tǒng)純鋁雖有著良好的導(dǎo)電性能但機(jī)械性能差，表現(xiàn)在抗拉強(qiáng)度低、柔韌性差、抗蠕變低。尤其在抗蠕變方面對(duì)電纜的要求特別高。在正常使用條件下純鋁會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間的環(huán)境影響下由于抗蠕變性

6、能差，在于鏈接出會(huì)出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，造成局部電阻增大，出現(xiàn)安全隱患，造成不必要的損失，這對(duì)正常輸電是非常不利的。這也是很多客戶對(duì)于傳統(tǒng)鋁電纜最擔(dān)心的問(wèn)題，然而鋁合金電纜卻能解決純鋁電纜在這些方面的不足，因此在電纜的導(dǎo)體方面應(yīng)選擇鋁合金電纜。3.1.2 輔助材料：現(xiàn)中國(guó)當(dāng)今形式走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全等方面更為突出，因此鋁合金電纜所使用的輔助材料與以往的銅芯電纜不盡相同。3.1.2.1 絕緣材料：采用硅烷交聯(lián)料具有優(yōu)良的絕緣性能，確保電纜使用安全。3.1.2. 填充材料: 使用無(wú)機(jī)紙繩，無(wú)污染、隔熱效果好，且經(jīng)濟(jì)環(huán)?？苫厥赵俅问褂谩?.1.2.3繞包材料：層采用扎紋聚酯帶效果優(yōu)于普

7、通聚酯帶，表面改成扎紋狀更容易使 其與電纜和護(hù)套緊密。電纜鎧裝采用鋁合金帶連鎖鎧裝大大不同于銅芯電纜鎧 裝，使用連鎖鎧裝不易損傷電纜彎曲性好，比銅芯電纜更具有安全性。3.1.2.4護(hù)套材料：采用低煙無(wú)鹵阻無(wú)鉛、鉻等有毒重金屬燃系列材料，具有環(huán)保、安全性能。三、公司簡(jiǎn)介安徽xx電纜集團(tuán)有限公司創(chuàng)辦于1989年，占地面積250000平方米，建筑面積達(dá)120000平方米，位于安徽省銅陵級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，交通十分便利。公司現(xiàn)有員工1848人，其中大專(zhuān)以上學(xué)歷的293多名，高級(jí)職稱(chēng)的175名，中級(jí)職稱(chēng)的295名。是生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)、設(shè)計(jì)、研發(fā)、服務(wù)一體化專(zhuān)業(yè)化電纜企業(yè)集團(tuán)。公司擁有國(guó)際先進(jìn)水平的生產(chǎn)、檢驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備

8、600余臺(tái)，產(chǎn)品廣泛用于航天、軍工、冶金、電力、化工、制藥、玻璃、汽車(chē)、信息傳輸、造紙等行業(yè)，并擁有自營(yíng)進(jìn)出口權(quán)。公司一貫注重質(zhì)量管理，1993年通過(guò)ISO9002：1994質(zhì)量體系認(rèn)證，2000年通過(guò)ISO9001：2000質(zhì)量體系認(rèn)證，CCC質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證、GJB9001A-2001,GJB/Z9001A-2001軍工質(zhì)量管理體系認(rèn)證、連續(xù)10年榮獲安徽省“明星企業(yè)”省“重合同、守信用”單位，2003年榮獲安徽省高新技術(shù)企業(yè)稱(chēng)號(hào)，并獲得國(guó)家專(zhuān)利局40項(xiàng)電纜專(zhuān)利。近年來(lái)鋁合金電纜的蓬勃發(fā)展出現(xiàn)轉(zhuǎn)型，能繼續(xù)推行以鋁合金代銅，但始終未能從技術(shù)上取得突破，因而一直未

9、能實(shí)現(xiàn)這歷史的使命。針對(duì)純鋁作為電纜導(dǎo)體存在的眾多不足，我公司與XXX科技大學(xué)合作研究開(kāi)發(fā)，經(jīng)過(guò)多年不懈的努力成功研發(fā)出稀土鋁合金電纜，不僅具備與銅電纜電氣性能和機(jī)械性能幾乎相同的特點(diǎn)，還具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約、安裝方便、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。四、鋁合金電纜介紹1、鋁合金電纜種類(lèi)、適用范圍型號(hào)代替銅纜型號(hào)導(dǎo)體截面應(yīng)用范圍電纜圖片YJDLV8YJV、YJV22 、WDZ-YJV、VV10-500室內(nèi)、管道及隧道干燥場(chǎng)合敷設(shè)，阻燃A級(jí)。YJDLV82YJV22、VV22、WDZ -YJV2210-500可直埋、電纜溝、電纜隧道等潮濕的環(huán)境下使用，阻燃B級(jí)。YJDLVYJV、ZR-YJV、VV10-500室內(nèi)、管道

10、、隧道、橋架，阻燃C級(jí)2 分類(lèi)介紹2.1 ZA-AC90(-40)型合金電纜2.1.1 型號(hào)：ZA-AC90(-40)-別稱(chēng)：YJDLV8，替代銅纜YJV、YJV22   ZA-AC90鋁合金電纜、WDZ-YJV、VV系列產(chǎn)品。2.1.2產(chǎn)品介紹：ZA-AC90(-40)鎧裝電纜是一種高柔性的自鎖型鋁鎧裝，90度交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯或多芯低煙無(wú)鹵阻燃A級(jí)電纜。ZA-AC90（-40）減少了管道布線所帶來(lái)的施工難度和人力成本。電纜在工廠用高柔性的自鎖型鋁鎧裝組裝完畢，不需要管道及其附件和人工密集的拉線、扣線和成管等工序。ZA-AC90(-40)通過(guò)了CSA認(rèn)證可應(yīng)用于非潮濕環(huán)境

11、的明線或暗線敷設(shè)，并具備與管道方式敷線的相同性。ZA-AC90(-40)為低煙無(wú)鹵型，符合IE60754、GB17650.2、IEC60502.1及GB12706.1所測(cè)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)。2.1.3使用要求：適用于90下干燥場(chǎng)所；可室內(nèi)、室外安裝，可垂直安裝，也可托架或沿墻敷設(shè)，彎曲半徑最小為7倍外徑，也可360°彎曲；適用于民用、商業(yè)、工業(yè)、大型場(chǎng)館、娛樂(lè)場(chǎng)所、礦井、地鐵以及各類(lèi)級(jí)別危險(xiǎn)地區(qū)等場(chǎng)所。2.1.4 技術(shù)要求2.1.4.1 電纜的一般使用特性1）0.6/1kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜額定電壓為0.6/1kV；2）電纜的敷設(shè)溫度：-25。電纜敷設(shè)前應(yīng)將電纜儲(chǔ)存在溫度為13°

12、C（或更高）的環(huán)境下24小時(shí)；3）導(dǎo)線最高工作溫度90； 4）電纜短路時(shí)（最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)5秒鐘）電纜導(dǎo)體的最高工作溫度不超過(guò)250；5）土壤熱阻系數(shù)1.0. m/w；6）交聯(lián)聚乙烯熱阻系數(shù)4.0. m/w。7）空氣中不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù)環(huán)境溫度：25 30 35 45 校正系數(shù)：1.14 1.00 0.95 0.84直埋敷設(shè)土壤溫度下載流量的校正系數(shù) 環(huán)境溫度：20 25 30 35 校正系數(shù)：1.04 1.0 0.96 0.928）電纜的允許彎曲半徑：?jiǎn)涡倦娎|：7D mm多芯電纜：7D mmD電纜的實(shí)際外徑mm2.1.4.2 交流耐壓試驗(yàn)方法0.6/1kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜

13、應(yīng)經(jīng)受試驗(yàn)電壓3.5kV時(shí)間5分鐘的交流耐壓試驗(yàn)。2.1.4.3 阻燃特性：AC90 為低煙無(wú)鹵ZA型電纜，使用于易燃場(chǎng)所和重要防火場(chǎng)地，能在燃燒時(shí)，撤離火源后，火焰的蔓延使在規(guī)定的范圍內(nèi)，殘焰或殘灼在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能自行熄滅。符合IEC60332-3,達(dá)到阻燃A級(jí)。2.1.4.4 低煙無(wú)鹵特性：通過(guò)IEC60754-2低煙無(wú)鹵測(cè)試。發(fā)生火災(zāi)后不發(fā)煙，無(wú)刺激性氣體逸出。2.1.4.5 環(huán)保特性：鋁合金產(chǎn)品所有材質(zhì)無(wú)鉛、無(wú)鉻不含重金屬，所有材質(zhì)可循環(huán)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。2.1.5. 綜合性能價(jià)  格：實(shí)現(xiàn)同等電氣性能的前提下，鋁合金電纜比銅芯電纜的價(jià)格大約低 30%40%

14、導(dǎo)  體：抗蠕變、高柔韌、強(qiáng)延展、低反彈、連接穩(wěn)定絕  緣：耐高溫、防燃燒、抗老化、強(qiáng)耐用、低碳環(huán)保。鎧裝層：經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越，特殊的自鎖形式，堅(jiān)固強(qiáng)韌。2.2 ZB-ACWU90（-40）型合金電纜2.2.1 型     號(hào)：ZB-ACWU90(-40) -別稱(chēng)：YJDLV82，替代銅纜YJV22、WDZ   ZB-ACWU90鋁合金電纜、YJV22、VV22等系列產(chǎn)品2.2.2產(chǎn)品介紹：ZB-ACWU90（-40）是一種高柔性的自鎖型鋁鎧裝、pvc外護(hù)套、90度交聯(lián)聚乙烯防水型絕緣單芯或多芯阻燃

15、B級(jí)電纜。因?yàn)榫哂蠪T4級(jí)的PVC外護(hù)套，ZB-ACWU90（-40）可直接埋地敷設(shè)，并使用于腐蝕環(huán)境和非燃性建筑中。ZB-ACWU90（-40）減少了管道布線所帶來(lái)的施工難度和人力成本。電纜已在工廠用高柔韌性的自鎖型鋁鎧裝和密封PVC外護(hù)套組裝完畢，不需要管道及其附件和人工密集的拉線、扣紋和成管等工序。ZB-ACWU90（-40）完全符合GB3956，也符合GB/T 12706.1及IEC60502最新版的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。2.2.3使用要求：適用于90下干燥或潮濕場(chǎng)所；可室內(nèi)、室外安裝，可垂直安裝，也可托架或沿墻敷設(shè)，也可地下直埋安裝；彎曲半徑最小為7倍外徑，也可360°彎曲；適用于民用

16、、商業(yè)、工業(yè)、大型場(chǎng)館、娛樂(lè)場(chǎng)所、礦井、地鐵以及各類(lèi)級(jí)別危險(xiǎn)地區(qū)等場(chǎng)所。2.2.4 技術(shù)要求2.2.4.1 電纜的一般使用特性1）0.6/1kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜額定電壓分別為0.6/1kV；2）電纜的敷設(shè)溫度：-25。敷設(shè)環(huán)境低于-25時(shí)電纜敷設(shè)前應(yīng)將電纜儲(chǔ)存在溫度為13°C（或更高）的環(huán)境下24小時(shí)；3）導(dǎo)線最高工作溫度90；護(hù)套在-40到90環(huán)境溫度下，無(wú)裂紋。4）電纜短路時(shí)（最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)5秒鐘）電纜導(dǎo)體的最高工作溫度不超過(guò)250；5）直埋敷設(shè)深度1米； 6）土壤熱阻系數(shù)1.0. m/w；7）交聯(lián)聚乙烯熱阻系數(shù)4.0. m/w；8）空氣中不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù)

17、 環(huán)境溫度：25 30 35 45 校正系數(shù)：1.14 1.00 0.95 0.84 直埋敷設(shè)土壤溫度下載流量的校正系數(shù) 環(huán)境溫度：20 25 30 35 校正系數(shù)：1.04 1.0 0.96 0.929）電纜的允許彎曲半徑：?jiǎn)涡倦娎|：7D±5% mm多芯電纜：7D±5% mmD電纜的實(shí)際外徑mm2.2.4.2 交流耐壓試驗(yàn)方法 0.6/1kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜應(yīng)經(jīng)受試驗(yàn)電壓3.5kV時(shí)間5分鐘的交流耐壓試驗(yàn)。2.2.4.3 阻燃特性：ACWU90 電纜為ZB型電纜，使用于易燃場(chǎng)所和重要防火場(chǎng)地，能在燃燒時(shí)，撤離火源后，火焰的蔓延使在規(guī)定的范圍內(nèi)，殘焰或殘灼在規(guī)定的時(shí)間

18、內(nèi)能自行熄滅。符合IEC60332-3達(dá)到阻燃B級(jí)。PVC護(hù)套不含鉛，鎘等重金屬。2.2.4.4 環(huán)保特性：鋁合金產(chǎn)品所有材質(zhì)無(wú)鉛、無(wú)鉻不含重金屬，所有材質(zhì)可循環(huán)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。2.2.5 綜合性能：價(jià)格：實(shí)現(xiàn)同等電氣性能的前提下，鋁合金電纜比銅芯電纜的價(jià)格大約低30%50%導(dǎo)體：抗蠕變、高柔韌、強(qiáng)延展、低反彈、連接穩(wěn)定絕緣：耐高溫、防燃燒、抗老化、強(qiáng)耐用、低碳環(huán)保。鎧裝層：經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越，特殊的自鎖形式，堅(jiān)固強(qiáng)韌。外護(hù)套：采用無(wú)鉛無(wú)鎘的PVC，可在潮濕場(chǎng)所安裝，亦可直埋或敷設(shè)在水泥中使用。使用：鋁合金電力電纜在美、加等發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛應(yīng)用。2.3 ZC-TC90(-40)/YJDL

19、V鋁合金電纜2.3.1 型     號(hào)：ZC-TC90(-40) -別稱(chēng)：YJDLV，替代銅纜YJV、ZR-YJV、VV系列產(chǎn)品2.3.2 產(chǎn)品介紹：ZC-TC90非鎧裝電纜采用鋁合金導(dǎo)體制造，截面從16mm2到400mm2。線芯為ASTM B級(jí)壓緊絞股型，達(dá)到GB/T 1838.3-2001 阻燃C級(jí)鋁合金電纜導(dǎo)體完全符合GB3956，也符合GB/T 12706.1及IEC60502最新版的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。使用要求：適用于600V35kV電壓等級(jí)；適用于90下干燥或潮濕場(chǎng)所；可室內(nèi)、室外安裝，可垂直安裝，也可托架或沿墻敷設(shè)，也可地下直埋安裝；彎曲半徑最小為7

20、倍外徑，也可360°彎曲；適用于民用、商業(yè)、工業(yè)、學(xué)校、大型場(chǎng)館等場(chǎng)所。2.3.4 技術(shù)要求2.3.4.1 電纜的一般使用特性1、額定電壓0.6/1kV；2、電纜的敷設(shè)溫度：-25；敷設(shè)環(huán)境低于-25時(shí)電纜敷設(shè)前應(yīng)將電纜儲(chǔ)存在溫度為13°C（或更高）的環(huán)境下24小時(shí)；3、導(dǎo)體長(zhǎng)期允許工作溫度90；護(hù)套在-40到90環(huán)境溫度下，無(wú)裂紋，而且不含鉛，鎘等重金屬。4、電纜短路時(shí)（最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)5秒鐘）電纜導(dǎo)體的最高工作溫度不超過(guò)250；2.3.4.2 交流耐壓試驗(yàn)方法0.6/1kV電力電纜應(yīng)經(jīng)受試驗(yàn)電壓3.5kV時(shí)間5分鐘交流耐壓試驗(yàn)不擊穿。2.3.4.3 空氣中敷設(shè)1）單芯

21、電纜平行敷設(shè)時(shí)中心距離：185mm2及以下為電纜直徑的2倍，240 mm2及以上為90 mm；2）周?chē)h(huán)境溫度：30；3）導(dǎo)電線芯最高允許工作溫度：90；4）不同環(huán)境溫度下載流量的校正系數(shù)：環(huán)境溫度2025354045校正系數(shù)1.121.060.940.870.792.3.4.4 阻燃特性：TC90 電纜為ZC型電纜，使用于易燃場(chǎng)所和重要防火場(chǎng)地，能在燃燒時(shí)，撤離火源后，火焰的蔓延使在規(guī)定的范圍內(nèi)，殘焰或殘灼在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能自行熄滅。符合IEC60332-3達(dá)到阻燃C級(jí)。PVC護(hù)套不含鉛，鎘等重金屬。2.3.4.5 環(huán)保特性：鋁合金產(chǎn)品所有材質(zhì)無(wú)鉛、無(wú)鉻不含重金屬，所有材質(zhì)可循環(huán)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)

22、境造成污染。2.3.5 綜合性能價(jià)格：實(shí)現(xiàn)同等電氣性能的前提下，鋁合金電纜比銅芯電纜的價(jià)格大約低30%50%導(dǎo)體：抗蠕變、高柔韌、強(qiáng)延展、低反彈、連接穩(wěn)定絕緣：耐高溫、防燃燒、抗老化、強(qiáng)耐用、低碳環(huán)保。外護(hù)套：采用無(wú)鉛無(wú)鎘的PVC，可在潮濕場(chǎng)所安裝，亦可直埋或敷設(shè)在水泥中使用。使用：鋁合金電力電纜在美、加等發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛應(yīng)用。（三）鋁合金電纜技術(shù)分析1、項(xiàng)目背景首先，從我國(guó)的資源情況來(lái)看，我國(guó)是一個(gè)銅資源十分匱乏的國(guó)家，目前銅材料大部分依賴(lài)進(jìn)口來(lái)解決，相反鋁資源很豐富，目前我國(guó)的鋁資源的開(kāi)采、冶煉加工技術(shù)均走在前列。從世界形勢(shì)來(lái)看，2007年世界原鋁產(chǎn)量達(dá)3880萬(wàn)噸，鋁消費(fèi)總量達(dá)4275

23、萬(wàn)噸，創(chuàng)歷史新高；鋁加工年產(chǎn)達(dá)3200萬(wàn)噸，仍以5%7%的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)；我國(guó)原鋁產(chǎn)量就已達(dá)1260萬(wàn)噸，連續(xù)5年居世界首位。把銅和鋁合金經(jīng)濟(jì)進(jìn)行對(duì)比，鋁合金的導(dǎo)電率是銅的61%，密度鈰銅的30%,如果單位長(zhǎng)度電阻相同的情況下，鋁合金的截面是銅的1.5倍，而重量只有銅的45%左右，所以在經(jīng)濟(jì)性方面鋁合金比銅有著更大的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，對(duì)于原材料價(jià)格、資源的可持續(xù)性、綠色環(huán)保等多方面綜合因素考慮，以鋁代銅之勢(shì)是電纜行業(yè)必走之路，因此鋁合金電纜將得以日益廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在，我國(guó)已成為世界上電纜產(chǎn)品最大的制造國(guó)，但還是不屬于強(qiáng)國(guó)。中國(guó)需要更多優(yōu)良的高端產(chǎn)品。近幾十年來(lái)中國(guó)在電纜行業(yè)并沒(méi)有太大的突破，一直再走老

24、套路。中國(guó)的電纜行業(yè)一般都以銅導(dǎo)體為主，而且我國(guó)也是一個(gè)缺銅的國(guó)家，大部分銅都依賴(lài)于進(jìn)口。而我國(guó)正是一個(gè)富產(chǎn)鋁的國(guó)家，對(duì)于節(jié)約資源、節(jié)省能源、改善環(huán)境越來(lái)越成為人類(lèi)生活與社會(huì)持續(xù)發(fā)展的必要條件，人們正竭力開(kāi)辟新途徑，尋求新的發(fā)展方向和有效的發(fā)展模式。輕量化顯然是有效的發(fā)展途徑之一，其中鋁合金是輕量化首選金屬材料。因此迫切開(kāi)發(fā)鋁合金電纜新產(chǎn)品以鋁節(jié)銅是必不可少的。2、發(fā)展歷程100多年來(lái)，鋁和鋁合金導(dǎo)體材料已被電力部門(mén)用于電力傳輸和配送。鋁已經(jīng)替代銅導(dǎo)體的許多應(yīng)用，并且它也是標(biāo)準(zhǔn)的電氣導(dǎo)體材料。這種導(dǎo)體的設(shè)計(jì)已經(jīng)為電力傳輸和配送應(yīng)用提供了極好的輕度和傳導(dǎo)率。 由于鋁極為好的物理和電氣性能，在不同

25、的電氣應(yīng)用中，鋁及鋁合金導(dǎo)體材料是導(dǎo)體的明智選擇，鋁的重量很輕大約是銅重量的三分之一；它是極好的熱導(dǎo)體和光熱反射體，抗腐蝕能力極強(qiáng)，堅(jiān)固且柔韌，并可以通過(guò)合金方式或熱處理使其更加堅(jiān)固柔韌。鋁還是非磁性材料，在電纜的管道和鎧裝層應(yīng)用上優(yōu)點(diǎn)突出，并且易于回收。 3、產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)3.1 鋁合金電纜是在鋁中添加鐵、銅、鎂、鋅、稀土等元素并經(jīng)過(guò)創(chuàng)新工藝處理后制成的電力電纜，在北美地區(qū)已成功應(yīng)用30多年，是先進(jìn)的、成熟的技術(shù)與產(chǎn)品。國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、科技部、國(guó)家電網(wǎng)、國(guó)家消防總局等部門(mén)對(duì)該項(xiàng)新技術(shù)在我國(guó)的使用廣泛認(rèn)同，鋁合金電力電纜的安全性能、電氣性能、機(jī)械性能經(jīng)國(guó)家有關(guān)部門(mén)的檢測(cè)，均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（G

26、B）要求。3.2 緊壓絞合工藝，使緊壓系數(shù)達(dá)到0.93，有效地減小導(dǎo)體外徑，提高電性能，降低電纜輔料成本。退火處理工藝，采用新型的退火設(shè)備，退火處理后鋁合金導(dǎo)體具有更優(yōu)異的電性能和機(jī)械性能。 3.3 材料創(chuàng)新：導(dǎo)體采用鋁合金材料，該材料是根據(jù)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)自主研發(fā)的，具有高延伸、易彎曲、低反彈、耐腐蝕、抗蠕變、連接穩(wěn)定等特性，大大改善純鋁存在的缺陷，且部分性能優(yōu)于銅導(dǎo)體，可以起到以鋁節(jié)銅的目的。 3.4 金屬連鎖鎧裝工藝，易彎曲、抗壓抗沖擊、安裝方便、可直埋免管道敷設(shè)，提高電纜阻燃耐火級(jí)別。 4、加工工藝生產(chǎn)工藝流程包括：電工鋁錠熔化調(diào)整配方連鑄連軋拉絲絞線退火絕緣成纜鎧裝外護(hù)套包裝。序號(hào)生產(chǎn)設(shè)備設(shè)

27、備數(shù)量單位備注一、鋁合金生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)24*100M車(chē)間為宜15噸快速熔鋁爐1臺(tái)配置永磁攪拌、精煉除渣裝置等28噸保溫爐2臺(tái)3煤氣發(fā)生爐或天然氣爐1臺(tái)4連鑄連軋機(jī)組1套5光譜儀1臺(tái)二、鋁合金桿拉絲生產(chǎn)線一般廠房即可，無(wú)特殊要求5鋁合金大拉機(jī)3臺(tái)6中拉機(jī)2臺(tái)三、鋁合金絞線生產(chǎn)線一般廠房即可，無(wú)特殊要77股管絞機(jī)2臺(tái)861盤(pán)筐絞機(jī)3臺(tái)9異型束絞機(jī)組1套高效、節(jié)能四、鋁合金退火生產(chǎn)線可與絞線設(shè)備放在同一車(chē)間10鋁合金時(shí)效退火爐6臺(tái)注：其他設(shè)備基本與銅芯電力電纜生產(chǎn)設(shè)備相同，以上配置一般符合中偏大型企業(yè)。六、鋁合金電纜的優(yōu)勢(shì)一、鋁合金合金電纜比普通電纜的優(yōu)勢(shì)：1、導(dǎo)電性能：鋁合金的導(dǎo)電率是最常用基準(zhǔn)材料銅

28、IACS的61.5%，載流量是銅的79%，優(yōu)于純鋁標(biāo)準(zhǔn)。2、緊壓特性單從體積電導(dǎo)率方面考慮，鋁合金不及銅，但我們開(kāi)發(fā)的導(dǎo)體不僅從材料性能方面作出了改進(jìn)，而且在工藝方面也取得大的突破，我們采用超常規(guī)的緊壓技術(shù)，使緊壓系數(shù)達(dá)到0.93，而異型線的緊壓系數(shù)能達(dá)到0.95，在國(guó)內(nèi)屬于首創(chuàng)。通過(guò)最大極限的緊壓，可以彌補(bǔ)鋁合金在體積導(dǎo)電率上的不足，使絞合導(dǎo)體線芯如實(shí)心導(dǎo)體一般，明顯的降低線芯外徑，提高導(dǎo)電性能，在同等載流量情況下導(dǎo)體外徑只比銅纜大10%。3、抗蠕變性能鋁合金導(dǎo)體的合金材料與退火處理工藝減少了導(dǎo)體在受熱和壓力下的“蠕變”傾向，相對(duì)于純鋁，抗蠕變性能提高300%，避免了由于冷流或蠕變引起的松弛

29、問(wèn)題。4、抗拉強(qiáng)度和延伸率鋁合金導(dǎo)體相比于純鋁導(dǎo)體，由于加入了特殊的成分并采用了特殊的加工工藝，極大的提高了抗拉強(qiáng)度，且延伸率提高到30%，使用更加安全可靠。5、熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)用來(lái)計(jì)算在溫度變化時(shí)材料的尺寸變化。鋁合金的熱膨脹系數(shù)與銅相當(dāng)，多年來(lái)鋁連接器一直可靠地用于銅和鋁導(dǎo)體，且當(dāng)今使用的大部分電氣連接器都是用鋁制造的，這尤其適合鋁合金。所以鋁合金導(dǎo)體與連接器的膨脹和收縮完全一致。5、自重承載力強(qiáng)鋁合金改善了純鋁的抗拉強(qiáng)度，鋁合金電纜可支撐4000米長(zhǎng)度的自重，銅電纜只能支撐2750米。這種優(yōu)勢(shì)在大跨度的建筑（如體育場(chǎng)館）配線時(shí)體現(xiàn)得尤為突出。7、防腐蝕性能鋁固有的防腐性能緣自當(dāng)鋁表面與空氣接觸時(shí)形成薄而堅(jiān)固的氧化層，這種氧化層特別耐受各種形式的腐蝕。而合金中添加的稀土元素又能進(jìn)一步改善鋁合金的耐腐蝕性能，特別是電化學(xué)腐蝕。鋁能承受惡劣環(huán)境的特點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用于托盤(pán)內(nèi)電纜的導(dǎo)體，以及許多工業(yè)元件和容器。腐蝕的產(chǎn)生通常與不同的金屬在潮濕環(huán)境