稀土高铁铝合金电缆比我们用的大多铜芯电缆有哪些优劣?

发布时间: 2024-01-09& 作者: 开云app下载官网手机版

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  中国电工技术学会团体标准T/CES 197-2023《电缆屏蔽用铝合金带》由中国电工技术学会提出,温州安能科技有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网河南省电力有限公司电力科学研究院、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、西安理工大学、中国西电电气股份有限公司等单位起草编制完成。

  该标准规定了电缆屏蔽用铝合金带的基础要求、技术方面的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和质量证明书等方面技术要求。

  温州安能科技有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网河南省电力有限公司电力科学研究院、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、西安理工大学、中国西电电气股份有限公司、上海摩恩电气股份有限公司 等。

  种鹏蛟、王昱力、邓显波、李德阁、白银浩、杨威、吴明孝、周少珍、张耀东、黄友聪、汪浩、张静、汤玉斐、刘照伟、郭剑箫、陈磊、王国福、李准、陶瑞祥、张欢欣、王兵胜、皇甫亚俊、周细应、何立群、任远、孔祥湾。

  目前,我国铜资源紧缺,铝合金作为电网在新材料方面的突破及应用,有利于更好的保存我国战略铜资源,符合我国“以铝节铜“的基本国策。以往人们在电缆制造节铜的生产实践中,曾使用过如铜包铝、铜包锌以及表面导电涂料(如树脂中添加石墨烯或碳纳米管)、但在电缆运行中证实上述产品均不能够满足金属屏蔽的要求。

  其中,双金属复合材料由于电极电位差引起严重的电化学腐蚀;导电涂料因为膜层较厚,虽然防腐良好,但导电、传热、耐老化、耐溶剂、焊接等性能要求仍难以解决;铝合金导电氧化虽满足防腐能力,但其导电性不能达标。

  由于很多金属屏蔽外形看着虽然一样,但其实性能各有不同,给用户的选择和使用带来非常大的麻烦,并且由于没有关标准,产品质量良莠不齐,这些电缆市场监管无法可依,大量不合格或劣质电缆充斥市场,不仅为用户所带来了不必要的经济损失,也为使用电缆的用户安全运作带来了很大的隐患。

  电缆金属屏蔽种类非常之多,缺乏相应的性能规定和判别标准,产品性能高低有别,这样一些问题限制了新材料技术的逐步发展和应用,电缆屏蔽用铝合金带技术规范的制定,作为电缆金属屏蔽材料标准体系的一部分,必将在很大程度上净化国内电缆非铜金属屏蔽混乱、产品质量参差不齐的局面,有利于产品质量的提高和控制,并将使电缆生产单位及设计院有了选择电缆新材料的依据,采购方和用户有了产品质量考核的依据,对电工新材料发展具备极其重大的意义。

  本标准规定了电缆屏蔽用铝合金带的基础要求、技术方面的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和质量证明书等方面技术要求。

  本标准适用于电力电缆、电子线缆、射频电缆、通讯电缆、控制电缆等屏蔽用铝合金带。

  规定了电缆屏蔽用铝合金带的物理结构结构、化学成分、状态规格和产品表示方法等条款。

  规定了电缆屏蔽用铝合金带的表面上的质量、外观尺寸及其允许偏差、成卷要求、力学性能、耐腐蚀和抗老化性能、电性能和成品电缆的铝合金带屏蔽短路温升的技术参数。

  提出了电缆屏蔽用铝合金带的表面上的质量、外观尺寸及其允许偏差、成卷要求、力学性能、耐腐蚀和抗老化性能、电性能和成品电缆的铝合金带屏蔽短路温升性能的检测验证的方法和参考标准依据。

  主要包括a)制造厂名称、商标和厂址;b)产品的名字、规格;c)牌号、状态;d)净重和毛重kg(或卷数);e)生产批号;f)本文件编号;g)运输和贮存中需要注意的几点的图示标志;h)其他。

  2022年我国铜产量为2177吨,而我国电线万吨,铜杆行业每年消费量约占到全国铜消费量40%以上,而中国80%的铜资源需要从美洲进行,而以美国为首的智利、澳大利亚、秘鲁等国对华进行封锁,导致我国铜价居高不下,战略资源被严重消耗,国家发改委对此进行布局,线缆企业和电力行业部门要慢慢地减少对铜材的使用,民用产品优先使用铝基替代材料。

  而我国每年的我国电线万亿,其中电力电缆占比很大。电力电缆中,中低压电力电缆占总量的60%以上,在中低压电缆制造成本中,电缆中屏蔽带大约能占到生产所带来的成本的3%-5%,这样保守计算,也可以给电缆企业和电力公司节约数十亿的原材料成本。

  采用铝合金屏蔽带,在相同电缆下与铜屏蔽带相比能节约60%以上,也使得电缆的总材料成本节约了3%-4%左右,在中低压电缆原本毛利润只有5%以下的现状中,铝合金屏蔽带无疑给电缆生产厂商争取到一定的利润空间。

  电缆屏蔽用铝合金带技术规范的制定依托电工技术学会的行业优势,规范了铝合金带的技术指标和抽检验收相关规定,作为中低压电缆金属材料标准体系的一部分,必将在很大程度上净化国内电缆非铜金属屏蔽混乱、产品质量参差不齐的局面,有利于产品质量的提高和控制,并将使电缆生产单位和设计单位有了选择电缆新材料的依据,得到了可靠技术参数依据。统一技术参数标准,能够提升整体产品质量水平,避免纠纷,为中国制造产品质量的提升做出贡献。

  据我所知还有所见过的都是传统铜电缆,我也觉得铜缆在价格,性能还有方便方面都很出色,希望有相关厂家的技术人员提出不同意见。

  事实上,尽管铝合金电缆的成分有稀土和铁,但叫做稀土高铁铝合金电缆的说法却并不规范,不符合新出台的相关国标标准。铝合金电缆改变了其机械性能,而电性能与铜缆是持平的(增加相应截面积),连接性更安全,柔软轻便,铠装抗侧压,抗腐蚀,材料成本低,所以性价比非常高。当然,这些优点是针对那些符合规范的8***系列铝合金电缆。

  经济性能:稀土高铁铝合金的主材成本低于铜芯电缆,优越的弯曲性和抗蠕变性等机械性能强,使得安装简易便捷,施工费用低,绝缘材料使用高性能的低烟无卤阻燃材料。综合成本比铜缆节省25%-30%。

  技术性能:1 导体材料--新型的铝合金材料在纯铝材料基础上添加了铜、铁、镁、硅和稀土等多种元素,经特殊工艺合成和退火处理,提高了电缆的导电性能、弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀和抗老化性能,保证地电缆即使在长时间过载和过热时的连接热稳定性。

  2 绝缘材料--绝缘材料采取使用欣意集团自主研发的阻燃硅烷交联聚乙烯,使电缆工作环境和温度可达到-40℃至105℃。常规使用的寿命可比铜缆延长10年以上。我司研发的低烟无卤阻燃耐火稀土高铁铝合金电缆可四线℃高温下,不延燃、不低落、无毒气、无烟雾。大幅度的降低了火灾风险和人身安全隐患。

  3 连接性能--在过去的经验积累和认知中,铜铝连接一直是最为关键的问题。铜和铝或铝合金如果直接连接接触,因金属材质不同,存在电位差,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀。在电力系统中,这种腐蚀会增加接触电阻,使接头处发热,是系统安全运作的隐患。

  一 镀锡,铜排镀锡或铝端子镀锡都是可行的,已被电力行业大范围的应用,安全可靠。

  总结:简单的说稀土高铁铝合金电缆比铜缆明显优势:价格节省近30%。重量是铜缆的一半,机械性能强,安装成本减少20%--50%。抗蠕变性及耐腐蚀性强,常规使用的寿命超铜缆10年以上。相同载流量下,铝合金电缆外径在铜缆外径基础上增加11%以内,就能实现与铜缆相同的电气性能,在现行设计图纸预留150%空间的下,不影响铺设。

  国家标准:GB/T29920-2013. GB/T30552-2014. GB/T31840-2015. 首先要区分开普通铝合金电缆跟稀土高铁铝合金电缆,稀土高铁铝合金有专用牌号:8R76。从外观就能看出来,紧密度不够,洞洞眼眼的是普通铝合金。稀土高铁铝合金电缆通过添加稀土,铁,硅等元素,改变了铝合金的晶体结构,使其更加紧密,从而使得其延展性,弯折系数,抗氧化,抗腐蚀,常规使用的寿命等都优于铜心电缆。在选择型号的时候,横截面积小于70平的,要比铜心电缆增大一个规格,横截面积大于70平的,要比铜心电缆增大两个规格。增大核心导体规格后,由于其紧密度(93-95%)高,实际电缆直径只比铜心电缆增大了10-12%,完全不影响穿管,增大规格后,其电阻和载流量都跟铜心电缆相当。该产品,目前只有欣意集团有国家专利,唯一进入南方电网和国家电网的品牌。17年国家发改委发文,推广新材料里面,就有稀土高铁铝合金电缆。今年两大央企:中冶,中交都在内部下发了,推广使用稀土高铁铝合金电缆。性能方面,可以完全取代铜心电缆,价格这一块,至少比铜心电缆便宜20%,由于其重量只有铜心电缆的一半,安装时的人力成本也会降低,后期运营时线损率是铜心电缆的十分之一。综合以上,今后电缆行业的发展的新趋势已经很明显了。


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