铝合金电缆厂考察分析报告

郭飞　施蒋娟　张炜玮

摘要：2014年8月5日，中机国能电力工程有限公司设计事业部、物资采购部相关人员参观考察了河北欣意电缆有限公司和美国通用电缆（中国）两家合金电缆公司，经过实地考察以及相关资料对比，进行了铜芯和铝合金电缆相应的分析。随着铜材料供给局限性的逐步扩大，铝合金材料为电缆事业的发展开辟了全新的方向。

关键词：铝合金；电缆厂；实地考察；考察报告；铜芯电缆 文献标识码：A

中图分类号：TM247 文章编号：1009-2374（2016）24-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.077

1 铜芯电缆与铝合金电缆概况

目前，我国电缆年产值已突破一万亿，成为了电工电器行业中仅次于汽车整车制造业的第二产业，而在其中铜芯电缆是电缆行业的主流产品，其中高达97%的电缆是铜芯电缆，用铜量约占全国用铜量的50%以上。铜作为我国仅次于石油的第二大战略物资，近年来消费量高速递增，目前进口依存度高达60%，铜的资源问题将成为铜芯电缆发展的拦路石。铜芯电缆能够成为主流产品，有其不可忽视的优点，其优点大致为以下两点：

一是，铜芯电缆载流量大。由于电阻率低，同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆允许的载流量（能够通过的最大电流）高30%左右。

二是，铜芯电缆电压损失低。由于铜芯电缆的电阻率低，在同截面流过相同电流的情况下，铜芯电缆的电压降小。

这些优点便是铜芯电缆成为主流的原因之一，但是众所周知，中国并非铜资源大国。在中国铜资源匮乏现状是不可回避的问题，铜价一直居高不下，也因此铜芯电缆不能完全地统领整个电缆市场。新型电缆的推广和应用将是一项事关我国国防建设、社会经济协调发展、造福子孙后代的伟大工程。按照对电缆的探索与应用历史来算，铝合金电缆便属于专业人士口中所说的新型电缆，其可发展性和实用性经过了西方国家的实践，也表现出了可行性。西方国家以铝合金电缆代替铜芯电缆已有40年的历史，在西方国家电缆应用中，铜芯电缆的占比为60%～70%，铝合金电缆占比30%～40%，而在中国铝合金电缆的占比却仅仅只占了2%～3%。由此可见，在中国市场中，铝合金电缆的未来发展是十分可观的。从世界市场上来看，虽然ALCAN、SOUTHWIRE、NEXANS三家铝合金电缆国际巨头长期垄断着市场和技术，但目前已经出现多家铝合金电缆生产厂家，都获得了美国UL、加拿大CUL、澳大利亚SAI GLOBAL、马来西亚SIRIM认证，这意味着铝合金电缆产业的发展趋势将不可阻挡。从运用的广泛性上来看，铝合金电力电缆广泛应用于电力、汽车、交通、矿产、船舶、化工、军事等领域，相比铜芯电缆，铝合金电缆在复杂恶劣的工程环境下使用，其优势将更为明显。

铜芯电缆是以无氧铜为主材料制成的电缆，而铝合金电缆是指在铝中增加铁、稀土等元素，经过退火处理后形成的合金材料制成的电力电缆。相比起铜芯电缆，制作铝合金电缆这种技术是更加先进、更加成熟的。以在这种技术制作出来的铝合金电缆与铜芯电缆相比，无论在资源、环保、安全，还是性能、价格等方面均具有明显优势，其优势可大致分为以下四点：

第一，各项性能指标优越。铝合金电力电缆通过添加微量稀土元素、铁元素以及特殊的工艺处理，使产品在导电性、柔韧性、延伸性、抗蠕变性、抗腐蚀性等方面均优于铜电缆。

（1）硅烷交联聚乙烯电缆绝缘材料具有良好的抗氧化、耐腐蚀性。根据美国材料学会公布的数据，使用寿命高出铜电缆10年以上；（2）铝合金电缆导体的柔韧性比铜电缆提高了30%，抗蠕变性比铜电缆小40%，延伸性比铜电缆提高了50%；（3）外层采用先进的金属连锁铠装技术，具有优异的抗压、抗冲击、抗弯曲、防虫鼠咬等特性；（4）相比铜导体，铝合金导体的导电性、载流量比铜导体弱，铝合金电缆需采取增大导体截面和线芯紧压技术，满足相同载流量、电阻及电压损失。

第二，高科技专利材料降低了火灾风险。铝合金采用自主研制的阻燃硅烷交联聚乙烯材料，加上其独特的自锁型铠装结构，当电缆外火温度达到近千摄氏度时，可实现不延燃、不滴落，低烟无卤，从而大大降低了火灾风险和人身安全隐患，被称为“救命技术”。

第三，资源优势。我国是一个铝矿资源和稀土资源储量丰富的国家，其中铝矿探明储量为30亿吨，占世界总量的12%。

第四，价格优势。铝合金电缆的主材是铝。铝的价格、比重远远低于铜，加上施工时局部地方可免去桥架安装，用工少，综合成本比铜电缆可降低20%～30%。

由此可见，铝合金电缆相比铜芯电缆，具有一定优势，而在如今的中国市场中，亦有着不少相关的公司与工厂着手于铝合金电缆的开发与研究，在中国新型电缆的市场将会进一步扩大，而铝合金电缆便是其中一支强劲的动力。

2 合金电缆厂概况

2.1 河北欣意电缆有限公司

河北欣意电缆有限公司为安徽欣意电缆有限公司的子公司，于2012年3月14日正式成立，位于石家庄高新技术产业开发区，当年9月投产。公司拥有从铝锭到铝杆生产线、十三模智能化高速拉丝机、630框式绞丝机、150挤塑机、3150大型成缆机等生产设备，QJ57型电桥拉力机、热老化试验箱等检测设备，目前的年产值约为2亿人民币，电力行业的业绩主要是一些地方供电局。

2.2 美国通用电缆（电缆）天津工厂

ALCAN公司为全球知名铝合金电缆国际巨头，于2006年引进了世德合金?STABILOY?电力电缆品牌，在天津空港经济区内投资建廠，占地总面积14万平方米，天津工厂项目投资9800万美元。于2009年第二季度投产，当时的公司名称为加铝（天津）铝合金产品有限公司。

2012年加铝（天津）铝合金产品有限公司被美国通用电缆（电缆）收购。

世德合金?STABILOY?电力电缆品牌是ALCAN公司专署品牌，在西方拥有40年的历史。

该公司研发了AA8030铝合金导体，为专用于民用及工业电力电缆特别开发的铝合金导体，AA8030是其在美国铝业协会的注册牌号。以AA8030铝合金作为导体材料的电缆在北美拥有近40年的合金生产安装和无故障运行经验。

该公司还针对AA8030导体进行了生命周期评价，即从原材料、生产、使用、生命末期处理、循环和最终处置的产品生命周期的环境因素和潜在的环境影响。

该公司的生产厂房、生产流程、生产管理、质量要求等各方面都采用了先进的技术，给人以耳目一新的感觉，该电缆厂目前的年产值约为20亿人民币，在中国也有较多业绩，也拥有300MW、600MW发电厂项目的业绩。

3 合金电缆与铜/铝电力电缆性能对比表

以下为铜芯电缆、铝合金电缆、铝电缆的性能对比表，参考使用了合金电缆厂家提资的资料，

4 结论和建议

铝合金电缆具备先进的机械性能，高延伸、强柔韧、易弯曲、低反弹，也具有可靠的安全性能，连接性能稳定、高强度抗蠕变性、阻燃性能优越、抗腐蚀性能好、耐氧化、环保，安装方便、快捷，节省成本，在工程运用中可以考虑使用。而相比铜芯电缆目前所能表现出来的机械性能，无论从抗腐性能、电缆重量、最大单引力，还是从安装方便性、经济性来看，铝合金电缆都优胜于铜芯电缆。若采用铝合金电缆，在满足同样载流量的情况下，铝合金电缆截面需要放大，相应的电缆埋管截面也需要放大。电缆桥架的填充度增加，荷载不增加。目前铝合金电缆产品的最小截面为16m2，而铜芯电缆为4m2，若采用铝合金电缆时，建议小截面电缆仍采用铜芯电缆，这样能够更好的适应某些特殊的环境。对这两家企业进行调查之后，发现生产技术、生产管理等各方面均较为先进、规范，生产产品流、质量更可靠，有一定的工程业绩。

参考文献

[1] 徐应麟，王春江.金属材料[M].北京：北京机械工业出版社，2014.

[2] 夏新民.电缆技术规格[M].广州：广东化学工业出版社，2008.

[3] 合金电缆厂.合金电缆与铜/铝电力电缆性能对比表

[S].2015.

作者简介：郭飞（1982-），男，江苏南通人，中机国能电力工程有限公司工程师，研究方向：大中型火力发电厂建设；施蒋娟（1988-），女，江苏南通人，中机国能电力工程有限公司助理工程师，研究方向：大中型火力发电厂建设；张炜玮（1982-），女，上海人，中機国能电力工程有限公司高级工程师，在读硕士研究生，研究方向：工程项目管理、大中型火力发电厂建设。

（责任编辑：秦逊玉）