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第一部分 行業(yè)總體情況我國(guó)電線電纜產(chǎn)值在1998年就已占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的1%,耗銅量也僅次于美國(guó)。根據(jù)1995年我國(guó)第三次全國(guó)工業(yè)普查,我國(guó)電線電纜企業(yè)共有4676家(臺(tái)灣地區(qū)除外),按企業(yè)分布的百分比統(tǒng)計(jì),華東地區(qū)40.36%,中南地區(qū)21.96%,華北地區(qū)19.25% ,東北地區(qū)8.55%,臺(tái)灣地區(qū)3.08%,西北地區(qū)2.65%,西南地區(qū)2.65%。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,我國(guó)電線電纜制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)較快的發(fā)展期,1998年電線電纜制造業(yè)的產(chǎn)值為1990年的4.2倍,銷售額為4.5倍。產(chǎn)值增加量與GDP的增長(zhǎng)量同步。 1999年我國(guó)電線電纜產(chǎn)品的出口總額為12.58億美元,是1990年的12.5倍,1999年的出口額為11億美元。經(jīng)過(guò)十多年的迅速發(fā)展,我國(guó)電線電纜制造業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面取得了較大進(jìn)展,基本上滿足了國(guó)計(jì)民生發(fā)展的需要。根據(jù)對(duì)1989個(gè)電線電纜生產(chǎn)企業(yè)的統(tǒng)計(jì),2002年共完成銷售收入1167億元,同比增長(zhǎng)4.99%;全年完成銷售產(chǎn)值1221.9億元,同比上年增長(zhǎng)了5.91%;全年完成工業(yè)總產(chǎn)值(不變價(jià))比上年增長(zhǎng)了7.48%。由于總體上電線電纜制造業(yè)生產(chǎn)能力過(guò)剩,激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致了盈利水平大幅度下降,全行業(yè)利潤(rùn)總額同比上年下降了22.4%。全行業(yè)虧損企業(yè)增加了19%,虧損額增加了5億元。 2002年機(jī)械工業(yè)電線電纜企業(yè)完成主要產(chǎn)品產(chǎn)量:電力電纜254.
第二部分 技術(shù)發(fā)展及相關(guān)產(chǎn)品
一. 導(dǎo)電率63%IACS的低能耗架空導(dǎo)線
1.概況
1)目前國(guó)產(chǎn)鋁錠的化學(xué)成分有明顯提高目前我國(guó)已是世界產(chǎn)鋁第一大國(guó)。由于鋁廠大量采用進(jìn)口氧化鋁,使國(guó)產(chǎn)重熔用鋁錠的鋁含量明顯提高,且大部分牌號(hào)AL 99.70的硅含量下降,為電線電纜行業(yè)用鋁提供良好基礎(chǔ),同時(shí)今后開發(fā)高導(dǎo)電鋁合金用鋁錠有了基礎(chǔ)。例如:鋁含量在 99.78 %,硅含量在0.05%的重熔用鋁錠已容易采購(gòu)。
2)電工鋁導(dǎo)體加工技術(shù)提高 鋁導(dǎo)體稀土優(yōu)化、硼化等加工工藝的應(yīng)用得到推廣,通過(guò)這些新工藝的應(yīng)用,進(jìn)一步提高鋁導(dǎo)體導(dǎo)電率。
3)高導(dǎo)電率低能耗架空導(dǎo)線對(duì)生產(chǎn)成本和線路投資的影響導(dǎo)電率63%IACS的低能耗架空導(dǎo)線使生產(chǎn)成本略有增加,但不會(huì)超過(guò)10%。導(dǎo)線加價(jià)引起輸電線路投資的增加,可在輸電線路投入運(yùn)行后不到 10 年內(nèi)收回。在國(guó)家能源緊缺情況下是可行的節(jié)能辦法之一。 2. 標(biāo)準(zhǔn)化概況國(guó)內(nèi)已有制造廠生產(chǎn)62.5%IACS導(dǎo)電率的架空導(dǎo)線產(chǎn)品,并制定了產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外未見(jiàn)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。日本有62%IACS架空導(dǎo)線產(chǎn)品。2
二. 大跨越架空線 1.概況 1)主要技術(shù)要求跨越檔距:
三.750kV輸電線路及變電站用擴(kuò)徑架空線及擴(kuò)徑母線 1.概況 1)750 kV輸電線路工程是我國(guó)西電東送的重要組成部分。我國(guó)西北、西南地處高原,海拔高。一般送電情況下,無(wú)需采用大截面導(dǎo)線,因此擴(kuò)徑架空導(dǎo)線品種應(yīng)運(yùn)而生; 2)上海電纜研究所已申請(qǐng)國(guó)家專利“擴(kuò)徑導(dǎo)線”,并已獲批準(zhǔn); 3)結(jié)合西北電網(wǎng)需要,已研制擴(kuò)徑導(dǎo)線與母線,作為750 kV輸電工程用線。 4)預(yù)期目標(biāo): 750 kV輸電線路和變電站用導(dǎo)線及母線均都需采用擴(kuò)徑結(jié)構(gòu),實(shí)際應(yīng)用舉例:六分裂用
四.光纖復(fù)合架空地線 1.概況經(jīng)過(guò)約10余年的努力,我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)擁有10余家能生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)的OPGW工廠,制造鋁管式、不銹鋼管式OPGW。我國(guó)年用量已近
五.500kV 交聯(lián)電纜及其附件 1.概況目前世界上已研究開發(fā)500kV XLPE電纜和附件的國(guó)家為日本(藤倉(cāng)、日立、住友、古河等公司)、法國(guó)(Alcatel公司)、瑞典(ABB公司)和德國(guó)(Siemens公司)。而已在工程實(shí)際運(yùn)行的500kV XLPE電纜和附件的制造商為日本日立、藤倉(cāng)公司以及瑞典ABB公司(應(yīng)用于中國(guó)大朝山水電站)。 2.500kV XLPE電纜和附件標(biāo)準(zhǔn)制定情況 IEC已于2001年發(fā)布IEC62067《額定電壓150kV(Um=170kV)以上至500kV(Um=550kV)擠包絕緣電纜及其附件-試驗(yàn)方法和要求》。國(guó)內(nèi),上海電纜研究所已與河北新華線纜集團(tuán)公司共同制定公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《額定電壓500kV(Um=550kV)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件》。國(guó)內(nèi)已經(jīng)和正在試制500kV電力電纜的企業(yè)有河北寶豐電纜集團(tuán)公司、青島漢河電纜集團(tuán)公司、特變電工魯能泰山電纜公司和河北新華線纜集團(tuán)公司,但迄今為止500kV XLPE電纜附件完全依賴進(jìn)口。河北寶豐電纜集團(tuán)公司500kV銅芯
六.額定電壓10~35kV電纜可分離連接器 1.概況額定電壓10~35kV電纜可分離連接器研究,開發(fā)環(huán)網(wǎng)供電柜、箱式變壓器用可分離連接器。國(guó)外主要生產(chǎn)企業(yè)為美國(guó)Amerace公司等,國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)為廣東電纜附件廠等。 2.國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)情況目前現(xiàn)有的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為IEC60502-4《額定電壓6kV(Um=7.2kV)至30kV(Um=36kV)電纜附件試驗(yàn)要求》,其中包含屏蔽不帶電插拔可分離連接器的試驗(yàn)程序和要求、非屏蔽可分離連接器的試驗(yàn)程序和要求以及帶負(fù)荷插拔可分離連接器的試驗(yàn)程序和要求。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 12706.4《額定電壓6kV(Um=7.2kV)至35kV(Um=40.5kV)電力電纜附件試驗(yàn)要求》,該國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修改采用IEC60502-4。尚無(wú)額定電壓10~35kV電纜可分離連接器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
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七.高溫超導(dǎo)電纜(200K) 1.概況 1987年發(fā)現(xiàn)臨界溫度92K的YBaCuO高溫超導(dǎo)材料,1988年發(fā)現(xiàn)臨界溫度110K左右BiSrCaCuO高溫超導(dǎo)材料,1990年以后鉍系高溫超導(dǎo)材料制造技術(shù)取得突破,形成商品化生產(chǎn)。目前高溫超導(dǎo)電纜研究開發(fā)領(lǐng)先的國(guó)家為日本、美國(guó)、丹麥、意大利、法國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家。已經(jīng)掛網(wǎng)試運(yùn)行的高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)有丹麥
八.1E級(jí)核電站用電纜 1.概況核電站用電纜以滿足1E安全級(jí)為基本要求。 1E安全級(jí)的含義是指完成反應(yīng)堆緊急停堆;安全殼隔離、堆芯應(yīng)急冷卻、反應(yīng)堆余熱導(dǎo)出;防止放射性物質(zhì)向周圍環(huán)境排放等功能的電氣系統(tǒng)設(shè)備的安全等級(jí)電纜。 1E級(jí)電纜按敷設(shè)場(chǎng)合不同分為K3類和K1類。K3類電纜敷設(shè)在安全殼外部, 在正常情況和地震荷載下能執(zhí)行其規(guī)定功能,因此1E級(jí)K3類電纜平時(shí)不受到核反應(yīng)堆的射線損傷,不需進(jìn)行盧卡試驗(yàn)考核,但必須符合規(guī)定的安全等級(jí)。K1類電纜敷設(shè)在安全殼內(nèi)部,一定程度上長(zhǎng)期受輻射的影響,因此除符合K3類電纜要求外,還應(yīng)通過(guò)盧卡試驗(yàn)。核電站用電纜的品種與一般火力發(fā)電廠基本相同,只是試驗(yàn)要求較嚴(yán)。主要品種有10 kV及以下電力電纜、控制電纜、儀器儀表電纜、熱偶補(bǔ)償電纜,我國(guó)為安全考慮,選用電壓高一級(jí)6/10kV電纜。我國(guó)核電站設(shè)計(jì)受法國(guó)、美國(guó)和俄羅斯三方面的影響。 1E級(jí)K3 類電纜:電纜應(yīng)通過(guò)熱壽命評(píng)定試驗(yàn),評(píng)定結(jié)果應(yīng)不低于40 年,爭(zhēng)取60 年。目前要求電纜的絕緣線芯通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn)。成品電纜要求通過(guò) B 類成束燃燒試驗(yàn)。成品電纜的絕緣和護(hù)套,燃燒時(shí)酸性氣體逸出量及其水溶液的 pH 值和電導(dǎo)率應(yīng)符合無(wú)鹵低煙的規(guī)定。目前通過(guò)產(chǎn)品鑒定的有10多家電纜廠,正式供應(yīng)1E 級(jí) K3 類電纜的約為10家。所有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基本相同,同時(shí)也共同存在幾個(gè)懸念:①絕緣線芯通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn)實(shí)際上很難通過(guò),要求也并不合理;②熱壽命評(píng)定試驗(yàn)太復(fù)雜,時(shí)間太長(zhǎng),烘箱要求不一致,至今意見(jiàn)未統(tǒng)一;③電壽命試驗(yàn)方法未得到正式認(rèn)可。 1E 級(jí) K1 類電纜: 1E 級(jí) K1 類電纜的試驗(yàn)要求如下: (1)熱老化試驗(yàn),美國(guó)為
九.變頻電機(jī)用繞組線 1.概況 1)近二十年來(lái)變頻調(diào)速電機(jī)在國(guó)內(nèi)外有很大的發(fā)展,年增長(zhǎng)率略超過(guò)10% ,而直流傳動(dòng)的年增長(zhǎng)率為3~4% 。變頻電機(jī)具有較多的優(yōu)點(diǎn),如設(shè)備投資費(fèi)用少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,成本低,節(jié)能,調(diào)速范圍大,具有恒功率、恒轉(zhuǎn)速的特性,使用方便,容量大等等。因此在冶金、礦山、鐵路等工業(yè)方面廣泛地使用,此外在家用電器方面也大量應(yīng)用。自1998年國(guó)外首次報(bào)導(dǎo)有關(guān)變頻電機(jī)繞組線研究狀況以來(lái),國(guó)外進(jìn)展相當(dāng)可觀,國(guó)內(nèi)在1999年也開始研究工作。 2)已定型的國(guó)外變頻電機(jī)繞組線美國(guó)的含金屬氧化物屏蔽層復(fù)合漆包線(TZQS、RZQS2和USP) Dupon-德國(guó)Herberts的VOLTRONTM漆包線(E3599IPDR漆)繞組線破壞機(jī)理,試驗(yàn)方法的研究已逐漸成熟,試驗(yàn)方法也有較大的傾向性。 3)國(guó)內(nèi)該項(xiàng)目已成為行業(yè)熱點(diǎn) 1999年底上海機(jī)電工程學(xué)會(huì)電材專委會(huì)進(jìn)行了交流,2000年7月進(jìn)行了變頻電機(jī)專題交流。 1999年底上海電器科學(xué)研究所將變頻電機(jī)列為行業(yè)規(guī)劃項(xiàng)目。上海電纜研究所2001年列題開展漆包線高頻脈沖性能試驗(yàn)方法和試驗(yàn)設(shè)備研究。變頻電機(jī)繞組線機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃項(xiàng)目已于2004年初上報(bào)。
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十.超凈XLPE絕緣料及超光滑屏蔽料 1.概況 1) 超高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜用超凈XLPE絕緣料及超光滑屏蔽料目前國(guó)際上僅有北歐化工和陶氏化學(xué)所屬UCC公司生產(chǎn)。 2) 用于生產(chǎn)額定電壓220kV XLPE絕緣電纜的超凈XLPE絕緣料要求雜質(zhì)含量為:
十一.電線電纜用不含鉛、聚溴二苯醚和聚溴醚聯(lián)苯等有害物質(zhì)絕緣料和護(hù)套料 1.概況 1) 歐盟自
十二.電線電纜用納米級(jí)絕緣料和護(hù)套材料研究 1.概況 1) 一些國(guó)外公司現(xiàn)已能提供電纜工業(yè)用納米復(fù)合材料,這類材料僅含少量改性層狀納米粒子使材料具有納米特性。納米粒子的加入對(duì)聚合物機(jī)械性能幾乎沒(méi)有影響,效果好于其它填充物。 2) 國(guó)內(nèi)目前也有材料公司可以生產(chǎn)原位聚合聚乙烯納米復(fù)合材料,為用于電纜絕緣和護(hù)套料的制造奠定了基礎(chǔ)。 3) 國(guó)內(nèi)納米技術(shù)專用公共中試平臺(tái)去年已建成啟用并同時(shí)向社會(huì)開放,這將推動(dòng)納米科研產(chǎn)品向商品的轉(zhuǎn)變,從而加快納米科技走向產(chǎn)業(yè)化。 2.國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)情況 1) 中國(guó)第一個(gè)“納米標(biāo)準(zhǔn)”由中國(guó)冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院納米科技中心等單位正在抓緊制訂,預(yù)計(jì)將在年內(nèi)正式出臺(tái),覆蓋整個(gè)納米科研和產(chǎn)業(yè)界的通用標(biāo)準(zhǔn)正在醞釀之中。 2) 國(guó)內(nèi)大部分電線電纜用絕緣料和護(hù)套料已有國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這些材料標(biāo)準(zhǔn)均以滿足電線電纜產(chǎn)品性能的要求為原則。納米技術(shù)的應(yīng)用可以改善和提高材料的加工、阻燃等方面的性能,從電線電纜絕緣料和護(hù)套料國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總體看,不需要作大面積的修訂。第三部分 2010年技術(shù)展望特高壓(750kV、1000kV)電纜與附件研究(暫缺) 表1 重點(diǎn)項(xiàng)目匯總表(制定項(xiàng)目)序號(hào)項(xiàng)目名稱 級(jí)別 立項(xiàng)依據(jù) 采用的技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化作用 1. 導(dǎo)電率63%IACS硬拉鋁線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 在不降低強(qiáng)度的情況下,提高鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電率 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 2. 導(dǎo)電率63%IACS圓線同心絞架空導(dǎo)線 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 利用導(dǎo)電率為63%IACS硬拉鋁線制造架空導(dǎo)線促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 3. 主干線路用大跨越架空導(dǎo)線 a. 高強(qiáng)度鋁包鋼絞線 b. 特高強(qiáng)度鍍鋅鋼芯高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 4. 擴(kuò)徑架空導(dǎo)線及擴(kuò)徑母線 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 5. 額定電壓500kV(Um=550kV)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求引進(jìn)生產(chǎn)線制造 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 6. 額定電壓110 kV(Um=126kV)到500kV(Um=550kV)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜用超凈絕緣料 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 超凈料制造 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 7. 額定電壓110 kV(Um=126kV)到500kV(Um=550kV)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜用超光滑屏蔽料 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 超光滑料制造 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 8. 核電站用1E級(jí)電纜 a. 額定電壓10kV及以下電力電纜 b. 額定電壓450/750V及以下控制電纜 c. 額定電壓300/500V及以下補(bǔ)償電纜 d. 額定電壓300/500V及以下儀表電纜 e. 額定電壓300/500V及以下安裝電纜 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 9. 變頻電機(jī)用繞組線 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 10. 電線電纜用環(huán)保型絕緣料和護(hù)套料通則(暫定名稱)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 11. 額定電壓10kV到35kV電力電纜可分離型連接器 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 屏蔽、非屏蔽、帶負(fù)荷插拔 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 表2 重點(diǎn)項(xiàng)目匯總表(修訂項(xiàng)目)序號(hào) 項(xiàng)目名稱 級(jí)別 立項(xiàng)依據(jù) 采用的技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化作用 1. 光纖復(fù)合架空地線 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 架空絞線及光纖制造 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步 表3 采標(biāo)項(xiàng)目匯總表序號(hào)項(xiàng)目名稱 級(jí)別 立項(xiàng)依據(jù) 采用國(guó)際國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)和名稱 1. 額定電壓500kV(Um=550kV)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜及其附件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 重點(diǎn)方向 IEC 62067 額定電壓150kV(Um=170kV)以上至500kV(Um=550kV)擠包絕緣電纜及其附件的電力電纜及其附件-試驗(yàn)方法和要求 2. 光纖復(fù)合架空地線 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 重點(diǎn)方向 IEC 1396 光纖復(fù)合架空地線的電氣、機(jī)械和物理性能要求和試驗(yàn)方法 IEC 60794-4-1,1999 "光纜 第4-1部分用于電力線的架空光纜"。 IEEE std 1138-1994 "用于電力線路的光纖復(fù)合架空地線"。
