電力電纜的品種發(fā)展和產(chǎn)銷動(dòng)態(tài)
⑴ 不滴流油紙絕緣和充油電纜
近十年來(lái)中低壓油紙電纜已基本淘汰，但用于水底敷設(shè)的海纜，仍較多地采用鉛包不滴流油紙電纜。油紙鉛包電纜重量較重，電纜可沉沒于海底、飄浮的電纜會(huì)在巖石上磨損并受到錨害。采用鉛包油紙電纜比鉛包交聯(lián)電纜價(jià)格便宜，該產(chǎn)品受到一些用戶的歡迎，國(guó)內(nèi)上海和紅旗電纜廠更具有一定優(yōu)勢(shì)來(lái)提供上述產(chǎn)品。對(duì)于110～220kV油紙絕緣充油電纜，我國(guó)已有著悠久的制造歷史和豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，且產(chǎn)品的介電性能穩(wěn)定，價(jià)格公道，深受用戶歡迎。同時(shí)改型的纖維紙，介質(zhì)損耗較小，在高壓和超高壓電纜中，如用戶沒有提出特別防火要求時(shí)，充油電纜的應(yīng)用，還將有一段較長(zhǎng)的時(shí)期；
⑵ 聚氯乙烯絕緣電纜 聚氯乙烯絕緣電纜簡(jiǎn)稱PVC塑力纜，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柔軟，易于彎曲，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且價(jià)格便宜，在90年代后在我國(guó)進(jìn)入了最為輝煌的年代，約有幾百家電纜廠生產(chǎn)PVC塑力纜，年產(chǎn)量最高可超過(guò)12萬(wàn)km/年（三芯），年產(chǎn)值100億元。特別是國(guó)際GB 12706-91產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)公布后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步上升，導(dǎo)體采用緊壓扇形結(jié)構(gòu)，電纜結(jié)構(gòu)圓整密實(shí)，護(hù)套表面光亮，印字清晰，部分產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞各國(guó)。由于PVC塑力纜溫升載流量低，夏天過(guò)載時(shí)易發(fā)生熱擊穿，絕緣燃燒時(shí)，鹵素材料釋放出氯化氫有毒氣體使消防人員中毒，其著色料（紅色）會(huì)導(dǎo)致絕緣電阻下降和電容系數(shù)上升使開關(guān)頻繁跳閘等等弊端。我國(guó)約有1/4～1/5的產(chǎn)品為硅烷交聯(lián)所代替，但PVC塑力纜在我國(guó)還將占據(jù)著較多的市場(chǎng)份額。
⑶ 硅烷交聯(lián)電纜 早在80年代中期，上海電纜研究所和湘潭電纜廠就聯(lián)合開發(fā)了硅烷交聯(lián)絕緣電纜，硅烷交聯(lián)是低溫交聯(lián)，生產(chǎn)企業(yè)不需要增加多少技術(shù)措施，可在現(xiàn)有設(shè)備上生產(chǎn)，絕緣中不含鹵素，完全克服了PVC塑力纜存在的缺點(diǎn)。硅烷交聯(lián)又名溫水交聯(lián)[1]，由于是吸水后進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，絕緣中含水量?jī)H100～200ppM，和干法交聯(lián)絕緣中含水量一樣，絕緣品質(zhì)也和中低壓干法交聯(lián)電纜完全相同。近年來(lái)該產(chǎn)品發(fā)展非常迅速，我國(guó)已有一百多家企業(yè)開發(fā)了這項(xiàng)新產(chǎn)品，1998年產(chǎn)量達(dá)2.5萬(wàn)多公里（三芯）。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家中，約有一半PVC塑力纜被硅烷交聯(lián)絕緣電纜所代替，我國(guó)也正向這方面努力，以滿足城網(wǎng)改造的需要。硅烷交聯(lián)生產(chǎn)工藝可分為下列幾種方式[2]:
① 二步法工藝；又稱Sioplase E，美國(guó)Dowcorning公司開發(fā)，由塑料廠提供聚乙烯接枝料（A料）和含催化劑或著色劑的B料，由電纜廠按一定比例相混和，可在普通的擠出機(jī)上生產(chǎn)，并在溫水槽中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。為防止溫水污染產(chǎn)品，現(xiàn)已改用在蒸汽房中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。如在水槽中采用不銹鋼線盤，既可防止污染，又可以提高反應(yīng)速度，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。但絕緣料價(jià)格較貴，且存放期最好不要超過(guò)半年。
② 共聚法工藝；近幾年來(lái)一些大型的塑料公司如日本的三菱油化、美國(guó)的UCC以及北歐化工等公司提供的A料是在大型高溫高壓反應(yīng)釜中生產(chǎn)的共聚料，其產(chǎn)品性能更較接枝料優(yōu)越，但材料價(jià)格也較其它料更貴一些。
③ 固相一步法工藝；又稱Siloxen工藝，為德國(guó)Kable Metal公司開發(fā)，廣泛地在中國(guó)和東南亞各國(guó)流傳，該料已由絕緣料廠均勻混和，電纜廠不必重新配制，由于絕緣料未經(jīng)接枝，存放期可達(dá)一年。其缺點(diǎn)是擠出溫度最高可達(dá)240℃，擠出工藝較麻煩，由于擠出溫度高，產(chǎn)品質(zhì)量較難控制，掌握其生產(chǎn)工藝后，產(chǎn)品質(zhì)量才有保證。
④ Monosil一步法工藝；該工藝不要由絕緣料廠提供絕緣料，可采用液態(tài)硅烷由計(jì)量泵自動(dòng)計(jì)量和輸送到擠出機(jī)系統(tǒng)，并采用絕緣基料（粒料）經(jīng)自動(dòng)稱量后送入長(zhǎng)徑比達(dá)1:30的擠出機(jī)中完成擠出工藝。該設(shè)備由瑞士Maillefer和NKF、BICC等公司聯(lián)合開發(fā)，設(shè)備投資較大，但產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，絕緣基料價(jià)格較低，且不存在緣料的貯存期問(wèn)題。我國(guó)為發(fā)展中國(guó)家，擁有monosil一步法設(shè)備的企業(yè)很少，在100多家企業(yè)中僅占4～5家。
在這次城網(wǎng)改造中，硅烷交聯(lián)是PVC塑力纜的更新?lián)Q代產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)一些較大的供電局；如上海、北京、天津等供電局，已明文規(guī)定不再在配電網(wǎng)中采用PVC塑力纜，硅烷交聯(lián)電纜的產(chǎn)量有可能成倍增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)可達(dá)4～5萬(wàn)km／年。
除1kV等級(jí)硅烷交聯(lián)電纜外，10kV硅烷交聯(lián)電纜也有5家企業(yè)生產(chǎn)，對(duì)于品種規(guī)格變化較多和電纜長(zhǎng)度較短的供貨批量，采用10kV硅烷交聯(lián)更為經(jīng)濟(jì)。如采用CCV生產(chǎn)線生產(chǎn)，廢品率極高，為此在10kV交聯(lián)電纜生產(chǎn)工藝中，應(yīng)保持10kV硅烷交聯(lián)生產(chǎn)線的一定比例，才能均衡生產(chǎn)。
⑷ 干法交聯(lián)電纜 早在80年代中期，上海電纜研究所就協(xié)助沈陽(yáng)電纜廠向瑞典引進(jìn)了一套干法CCV交聯(lián)生產(chǎn)線，生產(chǎn)中高壓交聯(lián)電纜。并進(jìn)行了引進(jìn)技術(shù)的消化吸收及交聯(lián)電纜的基礎(chǔ)研究工作，制訂了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。90年代初GB 12706-91國(guó)標(biāo)正式發(fā)布，中低壓交聯(lián)電纜得到了蓬勃的發(fā)展。各電纜企業(yè)紛紛從國(guó)外引進(jìn)CCV干法交聯(lián)生產(chǎn)線，如NOKIA, Davis，TROESTER和Royal等國(guó)外較著名的設(shè)備制造公司。同時(shí)也引進(jìn)了國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)，提高了交聯(lián)電纜的產(chǎn)品質(zhì)量水平，部分交聯(lián)電纜還向東南亞和阿拉伯等國(guó)家出口。在中壓電力電纜領(lǐng)域內(nèi)，交聯(lián)電纜已基本上取代了油紙電纜，交聯(lián)電纜的產(chǎn)量由原來(lái)的年產(chǎn)1,000多km增加到10,000多km。隨著電纜用量的增加，交聯(lián)電纜在運(yùn)行中擊穿放炮的次數(shù)也逐年增多。上海電纜研究所作了交聯(lián)電纜的運(yùn)行可靠性研究和統(tǒng)計(jì)，國(guó)產(chǎn)交聯(lián)電纜的擊穿故障率高達(dá)0.5次／年－100km左右[3]，歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家已下降到0.2次／年－100km，主要是國(guó)產(chǎn)交聯(lián)電纜的生產(chǎn)環(huán)境較差，灰塵等雜質(zhì)容易進(jìn)入電纜絕緣，同時(shí)生產(chǎn)工人僅憑經(jīng)驗(yàn)操作，不按科學(xué)的交聯(lián)生產(chǎn)工藝計(jì)算機(jī)軟件操作，同時(shí)有些電纜廠管理不善，有些產(chǎn)品不進(jìn)行局部放電試驗(yàn)就將產(chǎn)品出廠了。上海電纜研究所貫徹了機(jī)械部“技術(shù)進(jìn)步”的政策，對(duì)國(guó)內(nèi)17條CCV交聯(lián)生產(chǎn)線進(jìn)行了整頓驗(yàn)收，改變了交聯(lián)電纜的生產(chǎn)環(huán)境，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。國(guó)產(chǎn)交聯(lián)電纜產(chǎn)品已和發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口的產(chǎn)品不相上下了。近年來(lái)我國(guó)交聯(lián)電纜生產(chǎn)線已超過(guò)100多條，其中有三分之一可以生產(chǎn)高壓交聯(lián)電纜，生產(chǎn)能力大大超出市場(chǎng)需求數(shù)量，由于城網(wǎng)改造的需要，從1999年開始，年需求中壓交聯(lián)電纜約3.5萬(wàn)km／年。產(chǎn)品價(jià)格大幅度下跌，企業(yè)處于市場(chǎng)劇烈的競(jìng)爭(zhēng)之中。對(duì)于110kV高壓電纜已有沈陽(yáng)、鄭州、上海和山東電纜廠于去年通過(guò)產(chǎn)品鑒定，1998年生產(chǎn)110kV高壓電纜約400km／年，年需求量約500km／年。1999年110kV高壓交聯(lián)電纜的年需求量將成倍上升，年需求量可能要達(dá)1000～1200km／年。但通過(guò)產(chǎn)品鑒定的企業(yè)將增加到13家，到2000年后，國(guó)內(nèi)將有25～30條高壓交聯(lián)生產(chǎn)線啟用，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的劇烈程度將超過(guò)中低壓電纜。對(duì)于220kV超高壓交聯(lián)電纜，上述四家電纜廠均已通過(guò)產(chǎn)品技術(shù)鑒定，將由上海電纜研究所承擔(dān)的按IEC WG 11-97建議的高電場(chǎng)熱循環(huán)予鑒定試驗(yàn)后（已建議作為型式試驗(yàn)考核），才能推向市場(chǎng)。上海電纜研究所已按照電纜行業(yè)的要求在1999年上半年建成了上述試驗(yàn)基地，已經(jīng)投入使用。
⑸ 架空絕緣電纜 在城市供電系統(tǒng)中，高壓線和綠化區(qū)都要占有一定空間，空間走廊日益狹小，線樹矛盾突出，觸電傷亡事故不斷發(fā)生，架空絕緣電纜的應(yīng)用就特別受到青睞。1990年上海電纜研究所獲得了開發(fā)1～35kV架空電纜的基金項(xiàng)目，在上海市電力局供用電研究所協(xié)助下，進(jìn)行了研究試驗(yàn)和產(chǎn)品開發(fā)工作，在江蘇江陰和浙江蘭溪電纜廠進(jìn)行1kV和10kV架空電纜的研制和生產(chǎn)。并在上海電網(wǎng)系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。1992年上海市受到臺(tái)風(fēng)襲擊，架空電纜的電桿斷裂，架空電纜落地，但供電沒有中斷，產(chǎn)品得到了用戶的稱贊。同年還制訂了架空電纜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 14049-93。1998年年產(chǎn)10kV架空電纜約3萬(wàn)km／年，在城網(wǎng)改造中，估計(jì)年需求量可達(dá)5～6萬(wàn)km／年。絕緣采用PVC，HDPE, XLPE等耐候絕緣料，今后將大量采用XLPE交聯(lián)絕緣料，導(dǎo)體分銅、鋁和鋁合金等硬拉結(jié)構(gòu)，在拉斷力要求高，桿塔跨距大的線路中可采用鋼線作承載線，我國(guó)東北林區(qū)還采用鋼芯鋁絞線結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)各電纜企業(yè)均可生產(chǎn)。
⑹ 五芯電纜 在塑料電力電纜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 12706-91中僅考慮到低壓三芯、四芯電纜，其中第四芯是為了輸送電力系統(tǒng)在不平衡狀態(tài)下產(chǎn)生不平衡電流以及短路電流。這就是3加1的四芯電纜，中心線大小由不平衡電流及短路電流來(lái)確定，但一般不得小于相的1/2。到90年代，原屬電氣裝備系統(tǒng)中一些電纜，例如建筑、船用、礦用電線電纜，輸送容量愈來(lái)愈大，并且對(duì)電纜產(chǎn)品的功能要求愈來(lái)愈多，隨著計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用，電路中非線性阻抗大量增加，造成三次諧波電流在中性線通過(guò)時(shí)電流很大，達(dá)到了相電流同樣大小水平，這樣中性線PN線要求擴(kuò)大到相線截面水平，即所謂4等截面。為了便于設(shè)備，儀器接地保護(hù)需要，又增加了第5線芯即PE線。這就是五芯電纜。很多電纜企業(yè)研制了五芯電纜以滿足不同用戶要求，有3+2芯及4+1芯二種結(jié)構(gòu)。建筑部門多數(shù)需要4+1芯結(jié)構(gòu)。其它用戶也有要求3+2芯結(jié)構(gòu)，五芯電纜以圓形電纜居多，并用迭代法編制計(jì)算程序，設(shè)計(jì)出5芯不等截面電纜的外徑和結(jié)構(gòu)尺寸、還有設(shè)計(jì)了五芯瓦型電纜結(jié)構(gòu)，四川電纜廠還得到該結(jié)構(gòu)的國(guó)家專利發(fā)明證書。在國(guó)外也較多地采用五芯電纜，英國(guó)BICC公司采用金屬屏蔽層作為第四或第五線芯，該結(jié)構(gòu)有如下一些優(yōu)點(diǎn)。
① 采用鋁導(dǎo)線作金屬屏蔽，用以防止外來(lái)的各種電氣干擾，并可作為PE線或PN線。對(duì)四芯電纜，該層即為PE線。
② 采用細(xì)鋼絲金屬屏蔽層作電磁屏蔽，以防止各種外來(lái)的電和磁的干擾，又稱全屏蔽電纜，電磁屏蔽層，又是PE或PN線，這種結(jié)構(gòu)得到了各種用戶的歡迎，需求量也愈來(lái)愈多。
對(duì)于五芯電纜應(yīng)采用何種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)PE線和PN線截面應(yīng)采用多大的尺寸，應(yīng)根據(jù)我國(guó)的具體情況，進(jìn)行調(diào)查研究，在即將進(jìn)行的國(guó)標(biāo)修訂中全面考慮。
⑺ 阻燃、耐火等其它電纜品種 在電力電纜中，以使用有鹵阻燃電纜為多，也有使用低煙無(wú)鹵電纜，阻燃電纜的等級(jí)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可分為A、B、C三類，型號(hào)用ZR表示。在某些企標(biāo)中，對(duì)阻燃等級(jí)最高的A類產(chǎn)品用GZR（即高阻燃）表示。對(duì)1kV電纜可適當(dāng)采用各種阻燃材料來(lái)達(dá)到三種不同類別的標(biāo)準(zhǔn)；但10kV交聯(lián)電纜還沒有阻燃絕緣料，要依靠采用不同的填充料和護(hù)套料和采用不同截面大小來(lái)達(dá)到B或C類標(biāo)準(zhǔn)。一般達(dá)到B類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就要求采用較大的電纜截面。如要達(dá)到A類標(biāo)準(zhǔn)，可采用隔氧層（又稱隔火層）結(jié)構(gòu)，上海電纜廠已于前年申請(qǐng)了隔氧層電纜結(jié)構(gòu)的專利。即在10kV電纜外擠包一層含高阻燃劑的樹脂材料，現(xiàn)在已有較多的電纜廠采用含高阻燃劑的橡膠帶或玻璃布帶繞包，含高阻燃劑的玻璃布帶又稱隔火帶已在市場(chǎng)上推廣應(yīng)用了。
在某些重大工程項(xiàng)目中，需要一種在火災(zāi)中仍能持續(xù)通電的保安電源，以便滅火報(bào)警、照明、通訊和救火之用，稱耐火電纜。耐火電纜絕緣與護(hù)套應(yīng)是阻燃電纜，并在導(dǎo)體上包上1－2層云母帶，合成氟金云母在110℃下仍不失去機(jī)械強(qiáng)度，產(chǎn)品型號(hào)為NH。為保持云母帶在加工中的機(jī)械強(qiáng)度，加包一層聚酯帶有著更好的效果。如不采用含氟的云母帶，還可制成無(wú)鹵耐火電纜，該產(chǎn)品更受到用戶的歡迎。
⑻ 電力電纜的接頭附件 油紙電纜附件用鐵殼頭和環(huán)氧頭已逐漸淘汰，代之而起的是熱收縮附件，由我國(guó)長(zhǎng)春應(yīng)化所開發(fā)并使用，上海電纜廠也和美國(guó)瑞侃公司合作生產(chǎn)熱收縮附件。上海電纜研究所在90年代初承擔(dān)了國(guó)家基金項(xiàng)目開發(fā)了架空電纜全套金具及附件，由武漢、長(zhǎng)沙和無(wú)錫等附件廠組織生產(chǎn)，并制訂了附件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，基本上滿足國(guó)內(nèi)中低壓電纜的成套供應(yīng)，在90年代中上海電纜研究所協(xié)助廣東南海附件廠引進(jìn)了西門子公司的全套硅橡膠予制附件，長(zhǎng)沙附件廠也引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)，中低壓電纜附件已全部配套齊全。110kV高壓電纜預(yù)制終端和SF6終端可由上海電纜研究所為主體的三原附件公司提供，并正在開發(fā)110kV預(yù)制連接盒。今年三原公司又與日本住友合作，共同生產(chǎn)220kV終端，全封閉終端與單一橡膠件預(yù)制式連接盒，目前正在電纜所進(jìn)行預(yù)鑒定試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)能提供高壓電纜附件的還有沈陽(yáng)電纜廠早年在上海電纜研究所協(xié)作下引進(jìn)的瑞典Kabledon生產(chǎn)技術(shù)，也可提供110kV預(yù)制終端和模塑連接盒，沈纜也和日本古河合作生產(chǎn)高壓電纜全套附件。除此以外有些電纜廠還向美國(guó)G＆W公司和Elasmould公司進(jìn)口一部分高壓電纜附件，以滿足城市電網(wǎng)改造的要求。