“‘以鋁節(jié)銅’是國際性的總趨勢，但按各國的國情、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步有所不同，走走停停甚至出現(xiàn)反復(fù)，總的趨向是漸進(jìn)式的向前發(fā)展，前景大體上是明朗的。到底是用銅的電線電纜還是鋁的電線電纜，應(yīng)由終端用戶的設(shè)計(jì)和使用者根據(jù)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果決定。”中國工程院院士、上海電纜研究所副總工程師黃崇祺8月25日在國務(wù)院參事室和中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合舉辦的“促進(jìn)鋁應(yīng)用高層論壇”上表示。
我國電纜行業(yè)年用銅量超過500萬噸，占國內(nèi)銅消耗60%。為滿足這種需求，每年要花大量外匯進(jìn)口銅材，約占銅消耗量3/5。我國鋁礦資源較豐富，在地殼中的儲(chǔ)量約為8%。鋁導(dǎo)電率為銅的61%，機(jī)械強(qiáng)度偏低、易氧化、易蠕變，使推廣應(yīng)用受到限制。不過，鋁合金導(dǎo)體電纜，解決了“以鋁代銅”的技術(shù)問題。導(dǎo)體“以鋁節(jié)銅”的原則是該用銅的線纜產(chǎn)品就用銅，對(duì)可用銅或鋁作導(dǎo)體的產(chǎn)品，需經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)際試用成功的產(chǎn)品，才得以推廣應(yīng)用，反對(duì)盲目推行，致使產(chǎn)品質(zhì)量下降，生產(chǎn)大起大落。
國內(nèi)鋁和鋁合金的應(yīng)用量很少，且電壓等級(jí)一般都在35千伏以下，尤其低壓電纜占多。應(yīng)用前景廣闊，為擴(kuò)大應(yīng)用留有相當(dāng)大的空間。目前，電工鋁合金導(dǎo)體的應(yīng)用將會(huì)增加，這點(diǎn)已和電力部門取得共識(shí)。“架空導(dǎo)線的研究開發(fā)，其基礎(chǔ)和核心是對(duì)新材料的創(chuàng)新和應(yīng)用，而不是在于成品導(dǎo)線的設(shè)計(jì)和絞制?！秉S崇祺分析認(rèn)為。
據(jù)了解，我國第一根230千伏YJLLWO31×1800平方毫米的高壓大截面鋁導(dǎo)體光電復(fù)合交聯(lián)電纜已順利制造完成。經(jīng)上海電纜研究所國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測合格，電纜和附件符合IEC6207:2011標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)檢驗(yàn)要求。
實(shí)際上，國外對(duì)鋁和鋁合金電纜的用量已達(dá)兩位百分?jǐn)?shù)，應(yīng)用面已涉及低、中、高各個(gè)電壓等級(jí)。實(shí)芯鋁電纜早已大量應(yīng)用，甚至要求很高的海底實(shí)芯電纜（最大鋁截面已達(dá)1600平方毫米）也在用。電工用退火和中間熱處理的8000系鋁合金線早已在北美洲應(yīng)用，現(xiàn)在也在中國推廣應(yīng)用。具有高導(dǎo)電率和受控抗拉強(qiáng)度和伸長率的鋁合金導(dǎo)線和汽車用鋁合金線束已在日本開發(fā)成功。
銅包鋁線電力電纜在推廣時(shí)依然面臨很大難度，推廣難的根源是什么？在黃崇祺看來，原因有兩個(gè)：一是銅包鋁線制 造水平低，用戶對(duì)質(zhì)量擔(dān)憂；二是銅包鋁電力電纜和鋁芯電力電纜是競爭對(duì)手，用戶往往寧愿使用更價(jià)廉、一樣適合使用的鋁芯電力電纜，而不用銅包鋁電力電纜。
電子變壓器“銅改鋁”將迎來春天
“將漸進(jìn)式地繼續(xù)推進(jìn)，涉及家用電器、電子變壓器，超高壓和特高壓直流輸電干式平波電抗器中擴(kuò)大應(yīng)用?！秉S崇祺對(duì)電子變壓器行業(yè)的“銅改鋁”充滿了信心，在新技術(shù)、新材料、新工藝的推動(dòng)下，電子變壓器行業(yè)的“銅改鋁”將迎來春天。
據(jù)了解，電子變壓器有中頻、音頻、脈沖、電源、片式等多種變壓器。我國電子變壓器生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的20%以上，其中60%用于供應(yīng)國際市場，電子變壓器“銅改鋁”已具不可逆性。
目前，干式平波電抗器每臺(tái)需用40多噸鋁繞組線，以正在開始實(shí)施的溪洛渡和糯扎渡兩條輸電線路為例，總計(jì)需1760噸至2000噸，共44臺(tái)這種干式平波電抗器。隨著我國輸電事業(yè)的發(fā)展，這種繞組線將展現(xiàn)出美好的前景。
為了改進(jìn)鋁漆包線的性能，研究的方向?yàn)殚_發(fā)“新一代的鋁合金漆包線”，達(dá)到具有高的常溫和高溫機(jī)械性能、再結(jié)晶溫度，比純鋁線還好的可拉性。由此可保證在拉線、涂漆和制造電氣器件時(shí)所用的繞組線具有恰當(dāng)?shù)男袨椤?br /> 事實(shí)上，用鋁電纜代替銅電纜不僅可以降低成本，而且在安裝、重量、減少能耗等方面也有顯著優(yōu)勢。從全球規(guī)模商業(yè)的情況看，鋁電纜已成為一種可顯著減少固定資產(chǎn)投資、可代替銅電纜的方案。
為了規(guī)范市場，有關(guān)《電工用銅包鋁母線》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定和上報(bào)完畢。
銅包鋁排質(zhì)量的優(yōu)劣和產(chǎn)品成品率、成本和利潤，其關(guān)鍵和銅包鋁線一樣取決于銅、鋁的冶金結(jié)合。因此該種產(chǎn)品的生產(chǎn)在工藝、裝備的完善，生產(chǎn)效率、成材率和利潤率上尚有提升的空間。
我國電纜工業(yè)發(fā)展電工用鋁和鋁合金，有技術(shù)潛力，但生產(chǎn)裝備急需升級(jí)換代，否則將影響品種的開發(fā)、質(zhì)量的穩(wěn)定，從而影響其推廣應(yīng)用。
“當(dāng)前我國電纜工業(yè)擴(kuò)大鋁的應(yīng)用，其方向在電工用鋁合金，研究開發(fā)電工用鋁合金的實(shí)質(zhì)和基礎(chǔ)在具有真正自主創(chuàng)新的合金材料制品 （桿）、單線和連接附件，而不是絞制的成品導(dǎo)線或芯線，擴(kuò)大應(yīng)用的
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