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第一部分 行业总体情况我国电线电缆产值在1998年就已占国民经济总产值的1％，耗铜量也仅次于美国。根据1995年我国第三次全国工业普查，我国电线电缆企业共有4676家（台湾地区除外），按企业分布的百分比统计，华东地区40.36%，中南地区21.96%，华北地区19.25% ，东北地区8.55%，台湾地区3.08%，西北地区2.65%，西南地区2.65%。进入20世纪90年代以后，我国电线电缆制造业进入了一个较快的发展期，1998年电线电缆制造业的产值为1990年的4.2倍，销售额为4.5倍。产值增加量与GDP的增长量同步。 1999年我国电线电缆产品的出口总额为12.58亿美元，是1990年的12.5倍，1999年的出口额为11亿美元。经过十多年的迅速发展，我国电线电缆制造业在产品开发和应用方面取得了较大进展，基本上满足了国计民生发展的需要。根据对1989个电线电缆生产企业的统计，2002年共完成销售收入 1167亿元，同比增长4.99%；全年完成销售产值1221.9亿元，同比上年增长了5.91%；全年完成工业总产值（不变价）比上年增长了 7.48%。由于总体上电线电缆制造业生产能力过剩，激烈的价格竞争导致了盈利水平大幅度下降，全行业利润总额同比上年下降了22.4%。全行业亏损企业增加了19%，亏损额增加了5亿元。 2002年机械工业电线电缆企业完成主要产品产量：电力电缆254.7万公里；钢芯铝绞线66.3万吨；通信电缆4213万公里；布电线1626万公里。我国电线电缆行业存在的主要问题： ●无序发展导致行业总体规模过大，但企业的规模又太小； ● 劳动生产率低； ●管理落后、科研薄弱、创新体系尚未建立； ●市场不规范。展望廿一世纪，我国将在第一个十年实现国民生产总值比2000年翻一番。预计从现在到2005年，我国经济的年均增长幅度为7～8％，据预测，在下一个五年，乃至十年中，我国电线电缆销售产值将以略高于国民经济的年均增长速度增长，可望达到8～9％。新世纪我国电线电缆制造业将在发展中调整，并在调整中得到进一步的发展。我国电线电缆制造业的明天会更美好。 第二部分 技术发展及相关产品一． 导电率63％IACS的低能耗架空导线 1．概况 1）目前国产铝锭的化学成分有明显提高目前我国已是世界产铝第一大国。由于铝厂大量采用进口氧化铝，使国产重熔用铝锭的铝含量明显提高，且大部分牌号AL 99.70的硅含量下降，为电线电缆行业用铝提供良好基础，同时今后开发高导电铝合金用铝锭有了基础。例如：铝含量在 99.78 ％，硅含量在0.05％的重熔用铝锭已容易采购。 2）电工铝导体加工技术提高铝导体稀土优化、硼化等加工工艺的应用得到推广，通过这些新工艺的应用，进一步提高铝导体导电率。 3）高导电率低能耗架空导线对生产成本和线路投资的影响导电率63％IACS的低能耗架空导线使生产成本略有增加，但不会超过10％。导线加价引起输电线路投资的增加，可在输电线路投入运行后不到 10 年内收回。在国家能源紧缺情况下是可行的节能办法之一。 2．标准化概况国内已有制造厂生产62.5％IACS导电率的架空导线产品，并制定了产品企业标准。国外未见相应标准。日本有62％IACS架空导线产品。二． 大跨越架空线 1．概况 1）主要技术要求 跨越档距： 2300米及以上；拉力重量比： 17 km及以上； 输送电流容量： 1000A及以上；自阻尼性能： 优良。≥ 2） 国内已达到的水平 a) 基础原材料：高强度铝合金线 ：σb ≥ 325 MPa ； δ≥ 3 % ； 百分导电率≥ 52.5 %IACS；特高强度钢线： σb ≥ 1770 MPa； ；σ1％≥ 1550 MPa ；δ≥ 2.5 %；锌层重 ≥260g/m2 ；铝包钢线： σb ≥ 1340 MPa ； δ≥1.5 % ； 百分导电率≥ 20.3 %IACS 。上述材料均达到或超过国际标准的水平。 b) 已研制成功的大跨越导线 高强度镀锌钢芯高强度铝合金绞线： AACSR/EST - 450/200 AACSR/EST - 640/290 铝包钢绞线： AS – 510 2． 未来国内的主要研究工作与国外标准化概况： 1）为满足西电东送的要求，我国将建设一批长距离输电线路，需跨越江河湖海、高山峡谷，因而大跨越导线的用量日增，需进一步研制符合工程要求的大跨越导线。 2）大跨越导线系列化设计和标准制订工作。 3）国外一般以企业的技术条件作为大跨越架空导线的制造依据，无国家标准或协会标准。 4）大跨越导线所需铝线、铝包钢线、铝合金线、镀锌钢线等单线材料，尽可能采用已有的单线标准。 三．750kV输电线路及变电站用扩径架空线及扩径母线 1．概况 1）750 kV输电线路工程是我国西电东送的重要组成部分。我国西北、西南地处高原，海拔高。一般送电情况下，无需采用大截面导线，因此扩径架空导线品种应运而生； 2）上海电缆研究所已申请国家专利“扩径导线”，并已获批准； 3）结合西北电网需要，已研制扩径导线与母线，作为750 kV输电工程用线。 4）预期目标： 750 kV输电线路和变电站用导线及母线均都需采用扩径结构，实际应用举例：六分裂用300 mm2 导线扩径至400 mm2导线外径；四分裂用500 mm2 导线扩径至720 mm2导线外径。母线扩径已去除不必要的钢线或钢带制成的支撑件，,大大节省原材料。 2．标准化概况国外未见到有相应标准；结合工程需要，首先制订企业标准，在此基础上制订行业标准或国家标准。 四．光纤复合架空地线 1．概况经过约10余年的努力，我国现在已经拥有10余家能生产各种结构的OPGW工厂，制造铝管式、不锈钢管式OPGW。我国年用量已近20,000 km，为世界之最。 2． 标准化情况 1）国外各生产厂商均有各自的公司（企业）技术条件 2）国际上已有相应标准 IEC 61396 "光纤复合架空地线的电气、机械和物理性能要求和试验方法"。 IEC 60794－4－1，1999 "光缆 第4－1部分用于电力线的架空光缆"。 IEEE std 1138-1994 "用于电力线路的光纤复合架空地线"。 3）国内标准： 已完成： JB/T 8999-1999 "光纤复合架空地线"机械行业标准。 DL/T 832-2003 "光纤复合架空地线"电力行业标准。 "光纤复合架空地线"国家标准最近即将下达、执行。 4）光纤既可用于传输、控制和通信等用途，OPGW也就具有同样性能，故无需再列什么新标准五．500kV 交联电缆及其附件 1．概况目前世界上已研究开发500kV XLPE电缆和附件的国家为日本（藤仓、日立、住友、古河等公司）、法国（Alcatel公司）、瑞典（ABB公司）和德国（Siemens公司）。而已在工程实际运行的500kV XLPE电缆和附件的制造商为日本日立、藤仓公司以及瑞典ABB公司（应用于中国大朝山水电站）。 2．500kV XLPE电缆和附件标准制定情况 IEC已于2001年发布IEC62067《额定电压150kV(Um=170kV)以上至500kV(Um=550kV)挤包绝缘电缆及其附件－试验方法和要求》。国内，上海电缆研究所已与河北新华线缆集团公司共同制定公司企业标准《额定电压500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件》。国内已经和正在试制500kV电力电缆的企业有河北宝丰电缆集团公司、青岛汉河电缆集团公司、特变电工鲁能泰山电缆公司和河北新华线缆集团公司，但迄今为止500kV XLPE电缆附件完全依赖进口。河北宝丰电缆集团公司500kV铜芯 800mm2 XLPE电缆已按IEC62067要求通过型式试验。试制产品结合其VCV设备调试验收。试验在武汉高压研究所超高压实验室进行。六．额定电压10～35kV电缆可分离连接器 1．概况额定电压10~35kV电缆可分离连接器研究，开发环网供电柜、箱式变压器用可分离连接器。国外主要生产企业为美国Amerace公司等，国内主要生产企业为广东电缆附件厂等。 2．国内外标准情况目前现有的国际标准为IEC60502-4《额定电压6kV(Um=7.2kV)至30kV(Um=36kV)电缆附件试验要求》，其中包含屏蔽不带电插拔可分离连接器的试验程序和要求、非屏蔽可分离连接器的试验程序和要求以及带负荷插拔可分离连接器的试验程序和要求。国家标准为 GB/T 12706.4《额定电压6kV(Um=7.2kV)至35kV(Um=40.5kV)电力电缆附件试验要求》，该国家标准修改采用IEC60502- 4。尚无额定电压10～35kV电缆可分离连接器的产品标准。 七．高温超导电缆（200K） 1．概况 1987年发现临界温度92K的YBaCuO高温超导材料，1988年发现临界温度110K左右BiSrCaCuO高温超导材料，1990年以后铋系高温超导材料制造技术取得突破，形成商品化生产。目前高温超导电缆研究开发领先的国家为日本、美国、丹麦、意大利、法国、韩国等国家。已经挂网试运行的高温超导电缆系统有丹麦30m三相单芯36kV WD绝缘高温超导电缆、美国Southwire公司30m三相单芯12.5kV CD绝缘高温超导电缆；试验场试运行的高温超导电缆系统有美国EPRI/Pirelli 50m，单相单芯115kV WD绝缘高温超导电缆、日本住友公司/日本东京电力公司100m三相三芯66kV CD绝缘高温超导电缆和法国EDF/ Pirelli 50m三相三芯高温超导电缆。 2．国内外标准情况目前IEC TC 90承担超导电性标准制订工作。其主要出版标准为有关超导特性的测试标准，尚不涉及高温超导电缆产品标准制订项目。国内于2003年8月26日成立全国超导标准化技术委员会，编号为SAC/TC265，秘书处设在中科院物理所。我国超导电和高温超导电缆研究尚在起步阶段。标准制订工作尚在起始阶段。此前国家超导中心参与国际标准的制订，组织了五个国家标准的制订和准备工作，其中三个报批为国家标准，包括GB/T 17711-1999 钇钡铜氧（123相）超导薄膜临界温度Tc的直流电阻试验方法。国内高温超导电缆的研究开发尚处于起步阶段，目前尚不具备制订高温超导电缆产品及试验方法标准的条件。 八．1E级核电站用电缆 1．概况核电站用电缆以满足1E安全级为基本要求。 1E安全级的含义是指完成反应堆紧急停堆；安全壳隔离、堆芯应急冷却、反应堆余热导出；防止放射性物质向周围环境排放等功能的电气系统设备的安全等级电缆。 1E级电缆按敷设场合不同分为K3类和K1类。K3类电缆敷设在安全壳外部, 在正常情况和地震荷载下能执行其规定功能，因此1E级K3类电缆平时不受到核反应堆的射线损伤，不需进行卢卡试验考核，但必须符合规定的安全等级。K1类电缆敷设在安全壳内部，一定程度上长期受辐射的影响，因此除符合K3类电缆要求外，还应通过卢卡试验。核电站用电缆的品种与一般火力发电厂基本相同，只是试验要求较严。主要品种有10 kV及以下电力电缆、控制电缆、仪器仪表电缆、热偶补偿电缆，我国为安全考虑，选用电压高一级6/10kV电缆。我国核电站设计受法国、美国和俄罗斯三方面的影响。 1E级K3 类电缆：电缆应通过热寿命评定试验，评定结果应不低于40 年，争取60 年。目前要求电缆的绝缘线芯通过单根垂直燃烧试验。成品电缆要求通过 B 类成束燃烧试验。成品电缆的绝缘和护套，燃烧时酸性气体逸出量及其水溶液的 pH 值和电导率应符合无卤低烟的规定。目前通过产品鉴定的有10多家电缆厂，正式供应1E 级 K3 类电缆的约为10家。所有的企业标准基本相同，同时也共同存在几个悬念：①绝缘线芯通过单根垂直燃烧试验实际上很难通过，要求也并不合理；②热寿命评定试验太复杂，时间太长，烘箱要求不一致，至今意见未统一；③电寿命试验方法未得到正式认可。 1E 级 K1 类电缆： 1E 级 K1 类电缆的试验要求如下： (1)热老化试验，美国为 138℃ 300小时，相当于使用 40 年。 (2)辐照试验，老化试验后用钴源进行γ射线辐照试验，美国对缓和环境电缆的吸收剂量规定为 7×105 Gy ，对严酷环境为15×105 Gy 。 (3)模拟 LOCA-HELB 试验，电缆放在容器内以规定的温度、蒸汽压力和时间进行循环试验，同时喷射化学溶液，常采用含 1.5% 硼酸溶液，并在室温下用氢氧化钠调节其 pH 值至 10.5 作为溶液。喷射流量对水平投影面为34.2 i/min m2。 (4)浸水耐电压试验，在γ辐照试验后，对缓和环境电缆，卷绕在20 倍电缆外径的金属圆柱体上，对严酷环境电缆则为 40 倍径，然后浸入室温水中，以 3.15 MV/m 梯度施加电压，5分钟不击穿为合格。 2．国内外标准情况目前国内接受的核电站用电缆规范 a）美国IEEE 383-1974标准（核电站IE级电缆、现场拼接和连接型式试验标准），上海方面基本接受和采纳。 b）法国规范—法玛通核电规范，岭澳核电站几乎全面采纳。 c）俄罗斯规范—田湾（连云港）核电站采用但做必要修改。 d）国内用户规范—HF规范由核工业部核电设计二院编制，虽然HF规范有些细节不合理，但在国内有强制性和权威性。核电站用电缆产品按用途分类包括额定电压10kV及以下电力电缆、额定电压450/750V及以下控制电缆、额定电压300/500V及以下安装电线、仪表电缆、补偿电缆。核电站用电缆产品绝缘和护套材料涉及交联聚乙烯绝缘、交联型无卤低烟聚烯烃绝缘、热塑型无卤低烟聚烯烃绝缘（个别使用）、无卤低烟乙丙橡胶绝缘、阻燃硅橡胶绝缘、交联型无卤低烟聚烯烃护套、热塑型无卤低烟聚烯烃护套、无卤低烟乙丙橡胶护套、阻燃硅橡胶护套。 国内目前不采用聚氯乙烯绝缘或护套。 九．变频电机用绕组线 1．概况 1）近二十年来变频调速电机在国内外有很大的发展，年增长率略超过10% ，而直流传动的年增长率为3～4% 。变频电机具有较多的优点，如设备投资费用少，结构简单，体积小，成本低，节能，调速范围大，具有恒功率、恒转速的特性，使用方便，容量大等等。因此在冶金、矿山、铁路等工业方面广泛地使用，此外在家用电器方面也大量应用。自1998年国外首次报导有关变频电机绕组线研究状况以来，国外进展相当可观，国内在1999年也开始研究工作。 2）已定型的国外变频电机绕组线美国的含金属氧化物屏蔽层复合漆包线（TZQS、RZQS2和USP） Dupon-德国Herberts的VOLTRONTM漆包线（E3599IPDR漆）绕组线破坏机理，试验方法的研究已逐渐成熟，试验方法也有较大的倾向性。 3）国内该项目已成为行业热点 1999年底上海机电工程学会电材专委会进行了交流，2000年7月进行了变频电机专题交流。 1999年底上海电器科学研究所将变频电机列为行业规划项目。上海电缆研究所2001年列题开展漆包线高频脉冲性能试验方法和试验设备研究。变频电机绕组线机械行业标准的计划项目已于2004年初上报。 十．超净XLPE绝缘料及超光滑屏蔽料 1．概况 1）超高压交联聚乙烯绝缘电缆用超净XLPE绝缘料及超光滑屏蔽料目前国际上仅有北欧化工和陶氏化学所属UCC公司生产。 2) 用于生产额定电压220kV XLPE绝缘电缆的超净XLPE绝缘料要求杂质含量为：1000g样带中无100μm以上杂质。用于生产额定电压500kV XLPE绝缘电缆的特超净XLPE绝缘料杂质含量要求为：1000g样带中无50μm以上杂质，此要求只有日本NIPPON UNICAR公司（UCC与日本的合资公司）在日本本土生产的特超净XLPE绝缘料才能达到，向日本以外国家供应的500kV XLPE电缆用特超净XLPE绝缘料，NIPPON UNICAR公司供应标准为：1000g样带中杂质最大尺寸为75μm。 3）额定电压220kVXLPE绝缘电缆对超光滑屏蔽料的要求为：电缆的绝缘与半导电屏蔽层界面突起不超过80μm。额定电压500kVXLPE绝缘电缆对超光滑屏蔽料的要求为：电缆的绝缘与半导电屏蔽层界面突起不超过60μm。 4）国内目前尚不能生产XLPE超净绝缘料及超光滑屏蔽料，其主要原因是目前国内尚无专用于小批量生产电工绝缘用PE基料的化工企业。十一.电线电缆用不含铅、聚溴二苯醚和聚溴醚联苯等有害物质绝缘料和护套料 1．概况 1) 欧盟自2006年7月1日起实施RoHs指令，ROHS指令要求投放市场的新电子电气设备产品不含有铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚(PBDE)、聚溴联苯(PBB)等六种有害物质。 2) 据统计，2002年我国出口欧盟国家机电产品270亿美元，占全国机电产品出口的17%。ROHS指令涉及我国机电产品出口金额122亿美元，占我机电产品对欧出口的45%，牵涉出口企业约2000家。ROHS指令将对我国向欧盟国家出口电子电器产品造成巨大影响。 3) 国外发达国家在人员集中场所使用低烟无卤阻燃电缆，要求电缆在使用和废弃后不对环境产生影响已成为潮流及趋势。国内已有少数企业领先推出环保型电缆，并获得成功。该类电缆的特征： l 不含有卤素，不产生有害气体及腐蚀性气体； l 燃烧时发烟量少； l 具有阻燃性能； l 不含有铅等重金属，不含环境激素，不污染土壤； l 可以重复利用。 2．国内外标准情况该类电缆标准应与以下规范相协调： IS014000环境管理系列标准日本的EM电缆标准欧盟各国的相关标准国内大部分电线电缆用绝缘料和护套料已有国家和行业标准，为了适应向欧盟国家出口电线电缆产品的需要，应该规定铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚和聚溴醚联苯等有害物质的含量指标及相应的检测方法，初步考虑将这些内容规定在《电线电缆用环保型绝缘料和护套料通则》（暂定名称）机械行业标准中。 十二.电线电缆用纳米级绝缘料和护套材料研究 1．概况 1）一些国外公司现已能提供电缆工业用纳米复合材料，这类材料仅含少量改性层状纳米粒子使材料具有纳米特性。纳米粒子的加入对聚合物机械性能几乎没有影响，效果好于其它填充物。 2） 国内目前也有材料公司可以生产原位聚合聚乙烯纳米复合材料，为用于电缆绝缘和护套料的制造奠定了基础。 3）国内纳米技术专用公共中试平台去年已建成启用并同时向社会开放，这将推动纳米科研产品向商品的转变，从而加快纳米科技走向产业化。 2．国内外标准情况 1）中国第一个“纳米标准”由中国冶金工业信息标准研究院纳米科技中心等单位正在抓紧制订，预计将在年内正式出台，覆盖整个纳米科研和产业界的通用标准正在酝酿之中。 2）国内大部分电线电缆用绝缘料和护套料已有国家和行业标准，这些材料标准均以满足电线电缆产品性能的要求为原则。纳米技术的应用可以改善和提高材料的加工、阻燃等方面的性能，从电线电缆绝缘料和护套料国家和行业标准总体看，不需要作大面积的修订。 第三部分 2010年技术展望特高压（750kV、1000kV）电缆与附件研究（暂缺） 表1 重点项目汇总表（制定项目）序号 项目名称 级别 立项依据采用的技术 标准化作用 1. 导电率63%IACS硬拉铝线 国家标准 技术发展趋势及国内市场需求 在不降低强度的情况下，提高铝导线的导电率促进产业升级 2. 导电率63%IACS圆线同心绞架空导线 国家标准 技术发展趋势及国内市场需求利用导电率为63%IACS硬拉铝线制造架空导线 促进产业升级 3. 主干线路用大跨越架空导线 a. 高强度铝包钢绞线 b. 特高强度镀锌钢芯高强度铝合金导线 国家标准 技术发展趋势及国内市场需求 促进产业升级 4. 扩径架空导线及扩径母线 国家标准技术发展趋势及国内市场需求 推动行业技术进步 5. 额定电压500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 国家标准技术发展趋势及国内市场需求 引进生产线制造 推动行业技术进步 6. 额定电压110 kV(Um=126kV)到500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆用超净绝缘料 行业标准 技术发展趋势及国内市场需求 超净料制造推动行业技术进步 7. 额定电压110 kV(Um=126kV)到500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆用超光滑屏蔽料 行业标准技术发展趋势及国内市场需求 超光滑料制造 推动行业技术进步 8. 核电站用1E级电缆 a. 额定电压10kV及以下电力电缆 b. 额定电压450/750V及以下控制电缆 c. 额定电压300/500V及以下补偿电缆 d. 额定电压300/500V及以下仪表电缆 e. 额定电压300/500V及以下安装电缆 国家标准 技术发展趋势及国内市场需求 推动行业技术进步 9. 变频电机用绕组线 行业标准技术发展趋势及国内市场需求 促进产业升级 10. 电线电缆用环保型绝缘料和护套料通则（暂定名称） 行业标准 技术发展趋势及国内市场需求推动行业技术进步 11. 额定电压10kV到35kV电力电缆可分离型连接器 行业标准 技术发展趋势及国内市场需求 屏蔽、非屏蔽、带负荷插拔推动行业技术进步 表2 重点项目汇总表（修订项目）序号 项目名称 级别 立项依据 采用的技术 标准化作用 1. 光纤复合架空地线 行业标准技术发展趋势及国内市场需求 架空绞线及光纤制造 推动行业技术进步 表3 采标项目汇总表序号 项目名称 级别 立项依据采用国际国外标准编号和名称 1. 额定电压500kV(Um=550kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 国家标准 重点方向 IEC 62067 额定电压150kV(Um=170kV)以上至500kV(Um=550kV)挤包绝缘电缆及其附件的电力电缆及其附件－试验方法和要求 2. 光纤复合架空地线 行业标准 重点方向 IEC 1396 光纤复合架空地线的电气、机械和物理性能要求和试验方法 IEC 60794－4－1，1999 "光缆 第4－1部分 用于电力线的架空光缆"。 IEEE std 1138-1994 "用于电力线路的光纤复合架空地线" |
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