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提高我國中壓電纜質量水平化解產能過剩

文章出處：責任編輯：發布時間：2016-02-25 08:47:00 點擊數：- 【大 中 小】

上海電纜研究所 200093

一．我國中壓電纜生產狀況
1.總需求增量下降
受國家產業政策和全球經濟危機對電線電纜行業的影響，我國中壓電纜的銷售量"十二五"期末與"十一五"期末比較出現相應的下降，例如，6～35kV電力電纜（三芯）從年用18萬公里降到15萬公里左右。下降的因素主要有：國家電力投入無顯著增量、國家產業結構調整以及房地產業發展受到抑制等。

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2.產能分布呈區域性集中
中國電線電纜制造的主要地區集中在華東、中南以及華北地區。而華東地區電纜產業更為突出，占據行業的半壁江山，相對而言也是企業發展比較迅速，競爭比較集中、激烈的地區。
（1）從企業數量看，華東地區占53.6%，主要集中在江蘇省、浙江省、安徽省、山東省以及上海市。
（2）從企業分布來看，全國規模以上企業最多的前幾個省（地區）分別是江蘇、廣東、浙江、安徽、山東、河北、遼寧以及上海。
（3）從行業的資產規模來看，華東地區電線電纜制造企業的資產規模擴張較快，保持著較大的競爭力。
（4）從中國電線電纜行業企業群來看，在華東、中南、華北區域內已形成了若干個產業集群和產品生產基地。因此，中國電線電纜行業屬于技術區位指向型，將呈區域性集中趨勢。
從總體生產能力看，我國目前共有35kV中低壓電纜生產線600多條。
3. 產能嚴重過剩
"十二五"期間中壓電纜處于產能過剩狀態：全國生產能力大約36萬公里/年，而實際需求量在15萬公里/年左右，開工率大約40%～45%。所以如何消化過剩產能？是擺在我們面前的艱巨任務和難題。
4. 生產檢測設備國產化現狀
目前，我國中壓電力電纜生產設備幾乎全部實現國產化，而且部分出口到欠發達國家，檢測設備完全替代了進口產品，性能指標不遜色于進口設備，檢測設備出口量比生產設備稍高一些。但國產交聯電纜連硫機組的自動化程度問題、生產線收放線穩定性問題和擠出溫度穩定性問題等都有待改進和提高，必須開展在線測偏和報警系統國產化研究工作；國產導體生產設備的性能及工藝參數對絞合導體性能的影響應進行充分的研究；國產電力電纜護套擠出設備要改變目前粗放的局面。
二．中壓電纜標準
我國中壓電纜產品質量與先進國家比較存在較大差異，不僅僅是人為因素、價格因素、原材料因素等，還與采用的標準存在差異或標準規定不夠明確、不夠規范有關，在這里我們不再敘述產品質量問題，或者引起質量問題的原因等。就目前采用的標準值得商榷的地方加以討論。
1.材料問題
(1) 6~35kV電纜(對應GB/T12706.2和GB/T12706.3)的護套材料類型中沒有低煙無鹵阻燃護套材料類型，而在實際招投標、工程和出口訂單中往往有此方面的電纜，而在今后的標準中應說明其應用場合，性能考核指標要求，如透光率、高溫壓力、防水性能等等。
(2) 電纜的阻燃特性、防鼠、防蟻護特性，對應的護套材料應加以明確。
(3) 填充材料應增加性能指標考核要求：耐熱性、相容性、耐腐蝕性，例如PP繩的耐溫要求和比重要求。
（4）隔離套材質應增加考核要求。
（5）對鋁合金導體電纜應增加鋁合金導體的性能要求。
（6）對金屬屏蔽材料，應增加性能指標要求。
（7）對非磁性鎧裝材料，應增加考核指標。
2.結構問題
(1) 半導電屏蔽層厚度問題。
（2）金屬屏蔽材質和結構問題，什么樣的結構電纜采用何種類型的屏蔽結構，屏蔽層考核指標問題。
（3）對鋼絲鎧裝，應進一步完善細鋼絲和粗鋼絲的型號區分。
（4）阻水型產品結構:導體阻水、纜芯阻水問題。
三．制約中壓電纜健康發展的因素
產能過剩、無序競爭、質量不穩定、基礎研究資金投入少且不系統和發展不平衡等因素嚴重制約著中壓電力電纜的健康發展。
1. 技術創新不足
在確立了制造規模世界第一地位的同時，產業的技術能力、自主創新水平的提高滯后于制造規模的擴張速度。與國外相比，尤其是在基礎研究、應用研究以及核心技術關鍵環節等方面仍存在較大的差距。研發投入少，高端研發創新能力不足，而中低檔產品過剩，使國產電線電纜產品已高度同質化。
2. 市場環境不佳
（1）產能嚴重過剩加劇市場競爭無序，線纜行業沒有定價的話語權，企業只得主要依靠拼規模、拼成本來贏得生存空間。市場缺乏有力的監督機制，一些不規范的企業采取偷工減料、假冒偽劣等手段，帶來行業內部以及上下游間的信任危機。
（2）地方保護主義和壟斷現象嚴重，市場缺乏規范。地方政府對營造培育產業長期競爭能力的軟環境、推動產業集群的優化升級缺乏深刻的認識及有效的辦法，片面強調引進新項目投資、發展規模以及地方GDP增長和稅收增長，客觀上推動了當地一批企業的盲目發展，形成了新的同質化競爭趨勢。
（3）各種資質證書持證者與產品質量事故之間、發證者與所發證書的質量之間的連帶關系未能明確體現。與此同時，電線電纜檢測機構大量涌現，相互間對標準的理解、對儀器的操作和對測試技術的掌握都存在差異，并且存在不規范競爭，影響了產品檢測結論的科學性、公正性、正確性和合理性以及監督檢測的質量。
3. 利潤空間小
（1）高端的缺失致使國內企業利潤空間狹小。
（2）低價中標影響線纜行業的良性發展，下游企業占用上游企業大量資金。非理性的價格戰越演越烈，榨干了行業的利潤、犧牲了企業的后續發展能力。
（3）原材料價格波動大，由于市場競爭激烈，線纜產品很難提價，企業生存難以為繼。
4. 人才困局
（1）電線電纜行業各類高素質人才匱乏的問題已越發顯得嚴重，使企業的發展長期徘徊在初級、原始的階段，缺乏創新能力和核心競爭能力，成為影響行業未來發展以及實現產業發展質量的突破目標的嚴重瓶頸。
（2）國內還缺乏比較完善的教育和培訓支撐體系，人才供給數量不足，且質量不佳。企業較少關注人才的發展環境和培養提高，加重了人才隊伍的不穩定性。同時，客觀上的區位優勢比較也加重了地區人才匱乏的狀況和分布的不均勻，形成了線纜產業在不同區域的不平衡發展。
5. 招投標機制問題
國內大型電力電纜及附件用戶在年度或季度招投標中為了滿足"僧多粥少"的局面，分散招標數量，使得有實力、有技術和有人才的企業處于有力使不出的尷尬局面，長期下去不利企業發展、行業進步。
6. 制造裝備問題
我國中低壓電力電纜制造裝備國產化率較高，缺乏更新改造的思維和人才，設備老化和工作狀態不穩定已成為趨勢，已經影響了產品質量。
四．發展趨勢、理性看待"產能過剩"
新興特種電纜市場的寬闊拓展空間與高的利潤刺激更多企業開始業務方向的轉變。行業企業在經營的時候也要注重服務、質量，以及技術的附加值。企業為了生存，引進國外技術，設備以及管理方式的意愿便更加強烈，從而推進著整個行業轉型升級。
但我國中低壓電力電纜企業普遍存在產能過剩，需特別關注產能過剩的消化途徑。產能過剩是當前一個熱門話題，需理性看待。產能是否過剩，不能僅僅以國內市場容量判斷，尤其不能以蕭條時期的國內市場判斷，而應在開放的全球市場上，看市場的需求是否與我國的產能相匹配。
從中國市場的發展看，用國內需求消化過剩產能是不可能的事，只有通過"一路一帶"、出口把產能向外轉移，要做到這一點，相關企業和技術人員必須熟悉、理解、消化相關國外標準要求，做到有的放矢。要充分認識我國標準與出口國標準的差異、原材料性能要求的差異、考核要求的差異等，在這方面我們有太多的教訓，退貨、罰款，甚至影響國際名聲。
五．國內外電纜標準差異
為了比較國際上中壓電纜標準間的差異，我們羅列了最近幾年我國出口最多的中壓電纜所采用的標準，進行了比較，以使感興趣的人能在最短的時間內了解相關內容。
分析比較國標GB/T 12706-2008與國外主流標準在結構與性能上的主要差異，國外標準包括：
美標ICEA S-93-639-2012《輸配電用額定電壓5kV到46kV屏蔽電力電纜》；
  ICEA S-97-682-2007《額定電壓5kV到46kV通用屏蔽電力電纜》；
ICEA S-94-649-2013《額定電壓5kV到46kV同心中性導體電力電纜》；
  UL 1072:2011《中壓電力電纜》；
南非標準SNAS 1339:2006《電力電纜-額定電壓3.8/6.6kV到19/33kV交聯聚乙烯XLPE絕緣電纜》；
澳標AS/NZS 1429.1:2006《電力電纜-聚合物絕緣第1部分：工作電壓1.9/3.3(3.6)kV到19/33(36)kV電纜》；
英標BS 7835:2007 《額定電壓3.8/6.6kV到19/33kV熱固性絕緣低煙無鹵鎧裝電力電纜》；
  BS 6622:2007 《額定電壓3.8/6.6kV到19/33kV熱固性絕緣鎧裝電力電纜》；
BS 7870.4:1999《額定電壓11kV和33kV 擠包絕緣配電用電纜》；
BS 7870.7:2003《額定電壓3.8/6.6kV和6.35/11kV火災特殊要求電力電纜》。
以下差異分析只針對以上標準：
1.應用范圍
以上標準的應用范圍基本相同：用于配電網或工業裝置，為固定安裝，ICEA S-93-639還包括了采用鋼絲鎧裝而適于特殊安裝和運行條件的電纜的要求，例如：水下電纜或船舶電纜，一端懸浮的吊裝電纜等。
2. 導體工作溫度
基本相同：正常運行溫度90℃,、短路溫度250℃，但美標ICEA或UL中還包含了正常運行溫度105℃、短路溫度250℃的電纜，另外美標和澳標中都規定了緊急過載溫度，過載溫度的高低與使用絕緣材料種類、導體正常運行溫度有關。
3.額定電壓
美標中額定電壓類型與其他各國差異較大：依據線電壓而非相電壓，并且規定為范圍而非特定值。
4. 結構：
（1）導體
英標、南非標準、澳標中的導體要求均類似于IEC標準，主要差異為：
1）英標比國標導體截面的范圍要小；
2）南非標準只使用第2類緊壓圓形絞合導體；
3）英標與澳標中均未提及鋁合金導體。
美標相對其他標準差異較大：
1）單位和表示形式不同；
2）在緊壓程度上有圓形緊壓和圓形壓縮兩種方式；
3）UL1072導體還包含了19根同節距同向絞合不壓縮導體和束絞軟導體；
4）UL 1072 中詳細規定了各種絞合導體各層的絞合節距；
5）導體直徑有明確的公差要求；
6）ICEA系列主要使用8000系列鋁合金導體。
（2）導體屏蔽
組成方式和材料類型相同，差異為：
1）對擠包層厚度有要求，除英標與國標相同、無明確規定外，其余都有最薄處要求；
2）對擠包層半導電料的體積電阻率(90℃)的要求各不相同，美標還規定了緊急過載溫度下導體屏蔽的體積電阻率；
3）美標中EPR絕緣可以使用非導電材料作為導體屏蔽，并對其介電常數和耐壓強度做出規定。
4）美標和澳標規定了導體屏蔽與絕緣層界面的微孔和突起的尺寸；
5）美標還對屏蔽原材料的機械物理性能有明確的規定。
（3）絕緣
差異主要表現在：
1）除南非標準要求只規定XLPE外，其余國家使用XLPE和EPR；
2）美標有兩種設計類型：無局放型和耐局放型；
3）南非標準有厚度平均值要求，美標有厚度最大值限制要求，而無偏心度要求，英標有同心度要求；
4）美標和澳標對絕緣有微孔和雜質要求。
（4）絕緣屏蔽
組成方式基本相同，差異主要為：
1）南非標準規定擠包半導電層外應有半導電帶，并且有標識；
2）對屏蔽厚度，英標與國標類似，均無明確規定，而南非標準和澳標均有最小值要求，美國標準也依據金屬屏蔽方式（主要由于嵌入式屏蔽）和絕緣直徑規定了多個尺寸要求；
3）美標規定了絕緣屏蔽與絕緣界面的微孔和突起的尺寸；
（5）金屬屏蔽
國標中主要使用銅帶、銅絲和鉛套等，與國外標準主要差異有：
1）澳標無銅帶屏蔽的規定,南非標準的皺紋鋁套電纜可以使用鋁箔帶，美標中種類較多，包括國內少見的縱向皺紋銅帶、扁金屬絲、皺紋銅絲等形式，ICEA S-97-682中銅帶+銅絲共同使用時，銅帶位于銅絲下方，ICEA S-94-649中屏蔽只使用銅絲屏蔽或扁金屬絲；
2）對銅帶最小厚度、銅帶最小搭蓋率、銅絲直徑、銅絲最大間隙等要求有差異；
3）英標對銅絲屏蔽的整體直流電阻有要求；
4）英標、澳標沒有對純鉛鉛套的規定，ICEA S-97-682中沒有鉛合金鉛套的規定；
5）使用鉛合金套時，對鉛合金化學成分都有相應規定；
6）對于鉛套的標稱厚度的規定各不相同：國標和澳標根據計算直徑計算，英標、南非標準和美按照計算直徑查表，UL1072和ICEA S-97-682中有鉛套厚度最大值要求，其余標準只考核最小值；
7）南非標準明確要求鉛套或皺紋鋁套下方應有隔熱層。
（6）鎧裝
國標中主要為金屬帶或金屬絲鎧裝，其他國家標準的差異主要有：
1）英標、南非和澳標只規定了圓金屬絲鎧裝，南非標準中還規定了擠包型皺紋鋁套，鋼絲標稱直徑在25mm電纜外徑以下再無細分，澳標規定了鋼絲的絞向，南非標準規定了絞向和節距；
2）美標中使用金屬護層代替了鎧裝這個名稱，ICEA S-97-682和ICEA S-94-649重點在于金屬屏蔽，并無金屬護層的規定，UL 1072有平滑金屬套、焊接皺紋鋁套、擠出皺紋鋁套、聯鎖金屬護層，而沒有鋼絲護層的規定，ICEA S-93-639有金屬套、平鋼帶、聯鎖金屬帶、皺紋金屬護層和鋼絲等目前常見的所有金屬護層型式。美標對鉛、鋁、鋼的化學成分以及鍍鋅鋼帶和鍍鋅鋼絲的強度、伸率、鋅層含量及其附著有詳細的規定，試驗多數在原材料上進行。
（7）內襯層
因鎧裝的使用，其上方和下方一般都有相應的內襯層、隔離套、墊層或護層。國外對內襯層、隔離套或擠包型式的墊層都有相對應的機械物理性能要求，南非和英國試驗項目較少，澳標和美標對其要求相同于外護套。但國標中僅有厚度要求。
（8）外護套
國標中必須具有非金屬材料的外護套，國外標準與之相比，差異主要為：
1）澳標和美標可以使用交聯型材料，美標中還可使用半導電性材料或聚丙烯材料，也可將某些金屬護層或類似于海纜的纖維外被層作為外護層；
2）南非標準有厚度平均值要求，有些美標還有厚度最大值要求；
3）對低煙無鹵材料，國標借鑒ST8或聚烯烴等類型的規定，國外的產品標準中直接規定了材料類型及其機械物理性能和無鹵性能；
4）較大差異體現在聚乙烯材料上，澳標規定HDPE不能直接包覆在絞合線芯上，須采用復合護套的形式，美標對聚乙烯材料都有環境應力開裂和吸收系數的要求，并且在鉛套上擠包聚乙烯時，應進行護套的緊密度試驗。
（9）成纜
差異有：
1）澳標和美標中均對三芯電纜的分相護套做出了規定，國標卻無明確規定；
2）對成纜方向和節距都有相應的規定。英、澳、南非規定右向絞合，澳標中規定了有分相屏蔽和分相護套的絞合節距，美國一般情況下規定左向絞向，UL 1072 和ICEA S-93-639允許成纜采用類似于光纜絞合的SZ型，規定了每個方向整節距個數的典型值和換向區域的長度；
3）美標中還可以使用光單元和地線。
（10）標識
纜芯的識別一般采用數字或英文字母型式的1,2,3。不同于國內一般采用的黃綠紅，澳標中采用紅白藍，而美標允許使用地線的纜芯一般不適用綠、黃綠和白色。
各國對電纜標識各不相同，除了內容、行數、字高、間隙不同以外，國外多數采用凹印或凸印的方式，其中凹印較多。印字內容上多了電力電纜代號及電纜功能代號（例如低煙、阻燃、耐油、耐日光、低溫、地線、光單元等）。另外，國外對屏蔽和包帶的半導電性需要特別標識，便于提示制造接頭和終端時，去除這一層。
2. 性能方面
（1）對導體直流電阻值，由于導體表示方式不同而要求也不同，ICEA系列規定基準值應在25℃下，UL 1072規定基準值應在25℃或20值下，其他國家均為20℃。在整盤測試時，因絞合的關系，根據電纜芯數，乘以規定的放大系數。
（2）對導體的擠包半導電屏蔽的體積電阻率（90℃下），英標老化前、南非標準和澳標要求最大為500Ωom，英標附加段老化后與國標相同，為1000Ωom，美標要求正常運行溫度和緊急過載溫度下最大1000Ωom。
（3）對絕緣的擠包半導電屏蔽的體積電阻率（90℃下），除英標規定附加段老化后最大為1000Ωom外，其余均規定最大為500Ωom，而美標準附加了(110℃/125℃相對應不同的導體正常運行溫度)體積電阻率要求。
（4）對絕緣屏蔽剝離力，因各國的試驗方法不同，剝離力范圍各不相同。對于緊密結合(不可剝離型)，美標中規定其最小剝離力為可剝離型剝離力的最大值。
（5）對絕緣，國外標準還是對其絕緣電阻有要求，并且對絕緣原材料有加速吸水試驗的規定，需要測試介電常數、介質損耗、電容增率和穩定因數。
（6）對鎧裝，美標和ICEAS-93-639均有鍍鋅鋼帶或鍍鋅鋼絲未成型前抗張強度、伸長率、鋅層含量等要求，并且彎曲試驗無異常，UL 1072中，鍍鋅材料成型前后浸入硫酸銅溶液中無超過規定要求的銅析出。
（7）對外護層，英標與國標要求相同，其他標準中，交聯性護套增加熱延伸試驗，聚乙烯材料增加環境應力開裂試驗。美標聚乙烯和聚丙烯護套不進行碳黑含量試驗，而進行吸收系數試驗；非金屬護套一般要求具備耐日光能力；聚氯乙烯護套應進行低溫彎曲試驗；半導電護套多了徑向電阻率要求和低溫催化溫度要求；UL 1072中對有浸油要求的電纜，所有的非金屬護套都進行浸油試驗。
（8）對成品電纜，中壓電纜一般進行局放、工頻耐壓、沖擊試驗、熱循環及其隨后的局放、以及介質損耗角正切試驗。各個國家規定的試驗條件包括溫度、電壓峰值以及試驗程序有所不同。
另外，各個國家還有些特殊試驗要求：
1）英標：屏蔽附著試驗（測試短路試驗前后的局部放電）；
2）澳標：介質損耗角與電壓、溫度的函數試驗；
3）南非標準：水樹老化試驗（長期浸水后的工頻耐壓逐級擊穿試驗）；
4）美標：低溫彎曲試驗、皺紋金屬護層和聯鎖鎧裝護層成型后的相關試驗；原材料或標樣的鑒定試驗：加速吸水試驗（介電常數，介質損耗，電容增率，功率因數）、III型絕緣干電氣試驗（熱循環前后的介質損耗）、EPR橡膠的耐電暈試驗、半導電屏蔽的穩定性試驗（長期烘箱老化前后的體積電阻率試驗）、線芯鑒定試驗（熱循環前后的工頻耐壓逐級擊穿試驗和雷電沖擊逐級擊穿試驗、長期浸水后工頻耐壓逐級擊穿試驗）。
六．總結
作者撰寫此文的目的是：
1. 提醒中壓電纜生產制造者，我國中壓電纜產品質量與國外同類產品比較有差異，這些差異來自于制造裝備、原材料、人員素質以及采用的標準等；
2. 如果采用國產制造裝備生產出口電纜，應引起足夠的重視，貌似電纜不等于是符合標準的電纜；
3. 化解產能困局，提高產品質量，走出去是最佳出路；
4.了解主要國家中壓電纜標準差異，便于出口。◆

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此文關鍵字：電線電纜生產廠