35kV及以下電壓等級電力電纜的現狀與發展

發布時間：

2024-03-02

國內市場的多年實踐證明，後行業用戶要求的中低壓電力電纜產品的某些性能指標要嚴於現行標準，基於對電纜質量的考慮，用戶端特別是重要用戶在現行標準的基礎上借鑒國外先進標準結合以往使用的經驗積累，對需要關注的某些性能指標製訂適合於本行業使用電纜及其性能要求的技術文件。

  一、市場需求

  35kV及以下電壓等級的電力電纜廣泛用於城區配電網、綠色建築、智慧交通、石油石化、智能製造、資源與能源開發與利用、公共服務、海洋經濟等各行各業，市場需求“十三五”期間穩步上升，“十三五”期末我國中低壓電力電纜產量預期見下表。

  在“十三五”期間，隨著我國城鎮化率和經濟發展總量的逐年提升，促進了大中型城市電網可靠性的建設，加快了交通與新能源產業的發展，助推了我國特高壓堅強電網的快速建設與配電網的不斷優化和發展，推動了我國線纜市場需求總量的提升。
  從電線電纜需求結構來看，電力電纜仍占主要地位，電力電纜和電氣裝備電纜合計占比超過全部線纜產值規模的50%以上。35kV及以下電壓等級的電力電纜及其材料已實現全國產化。預計“十四五”期間隨著城鎮化率的進一步提升，能源、交通、智能製造、“一帶一路”走出去的拓展，35kV及以下電壓等級電力電纜仍有較大的需求空間。

  二、現有裝備產能

  我國是全球最大的電線電纜生產國，線纜行業內企業數量眾多，產能總體嚴重過剩，產能利用率在60%左右，中壓電力電纜生產能力估計超過40萬公裏/年，實際需求按2019年市場不超過20萬公裏，開工率不足50%。
  低壓電力電纜生產能力估計超過了80萬公裏，開工率不超過60%。行業集中度非常低，生產裝備新舊程度、自動化程度較低。據統計，35kV中壓交聯電纜三層共擠生產線超過600條。盡管有大量的國產懸鏈式(簡稱CCV)交聯生產線發揮了巨大作用，但服役時間部分長達20年以上。低壓電力電纜亦如此，生產線裝備水平與國外同類相比，投入不足，部分設備老化與運轉狀態不穩定，已嚴重製約企業的技術進步和發展，產品性能難以滿足客戶日益發展的新要求，導致製造過程材料消耗高、能耗高、運維成本高、效率低、市場競爭力低，生產的線纜品質良莠不齊。
  因此，急需淘汰這些服役時間長、效率低的落後產能，提升國產裝備自動化、數字化、智能化水平，通過管理創新能力的提升，在推進信息化與裝備自動化的基礎上，使得電力電纜未來發展在優化調整基礎上，滿足客戶對產品高質量的需求。

  三、技術創新及存在的問題

  近年來，我國電線電纜製造業中眾多企業對於35kV及以下電壓等級的電力電纜為適應市場競爭，避免同質化的惡性競爭，其技術創新與技術進步主要體現在優化產品結構、采用新工藝與應用新材料方麵，在保證質量的前提下控製製造成本。具體有以下幾方麵：
  一是產品結構。中壓電力電纜由圓形緊壓導體正在向型線絞合導體過渡。在保證導體直流電阻符合標準規定的基礎上，既減小導體外徑、節省了材料，又改善了銅導體的導電率；較大規格的低壓電力電纜導體由緊壓扇形結構向非緊壓束絞結構過渡，以充分利用導體單線的導電特性，避免因緊壓變形導致單線導電率下降；鎧裝電力電纜的內襯層由繞包結構變為擠包結構，使其整體性能更優。
  二是新工藝方麵。對於中低壓電力電纜的導體製造，目前行業中大多數企業普遍采用銅線拉絲退火一體設備工藝、框絞與高效率的束絞設備工藝。紫外光交聯新工藝正在低壓電纜生產中推廣應用，以去除矽烷交聯工藝必需的溫水交聯過程，縮短了生產周期。對於矽烷交聯工藝，“一步法”交聯工藝近年來也得到了較快的推廣使用。
  三是新材料應用方麵。低壓電纜正興起采用紫外光交聯絕緣料；為滿足燃燒工況下的環境要求，低煙無鹵護套料得到了大量使用，尤其是近兩年來符合GB 31247標準規定的Bl級燃燒特性的低煙無鹵護套料得到了開發和應用；為改善環境，使廢舊電纜具有可回收處理，行業中已有企業聯合高校和科研機構推進熱塑性PP材料應用於中壓電力電纜絕緣，作為目前廣泛采用的XLPE材料的補充。
  盡管中低壓電力電纜市場需求量大，然而生產企業眾多，技術與裝備進入門檻低，技術壁壘低、同質化嚴重，產能過剩，裝備老化、設備控製精度低，材料性能不穩定、交聯過程副產物多，加之不少企業管理與創新能力不足，導致產品在市場上惡性競爭，拚價格拿訂單，質量得不到保證，引發重大工程常常發生電纜故障和質量問題。這些問題包括電纜導體直流電阻值超標，絕緣熱延伸、絕緣收縮不穩定、不達標，阻燃性能、透光率、護套熱失重等指標不符合標準規定等。

  四、與國外先進水平比較及差距

  我國現行中低壓電力電纜的產品標準是基於國際電工委員會〔IEC)標準，產品標準性能指標與IEC標準規定總體保持一致。國內市場的多年實踐證明，後行業用戶要求的中低壓電力電纜產品的某些性能指標要嚴於現行標準，例如：對電纜結構尺寸的控製、屏蔽層與鎧裝層的控製、絕緣及護套相關性能指標的要求等。基於對電纜質量的考慮，用戶端特別是重要用戶在現行標準的基礎上借鑒國外先進標準結合以往使用的經驗積累，對需要關注的某些性能指標製訂適合於本行業使用電纜及其性能要求的技術文件。
  國際電工委員會(IEC)標準是協調各國產品和技術水平的通用體係，而我國現行中低壓電纜標準也並非是國際上Z先進的標準，與國際上先進國家和地區標準相比，還有改進與提升的空間，如中壓電力電纜的絕緣屏蔽結構優化、各種材料性能與應用的一致性、製造工藝的一致性控製以及各種使用場景下的壽命評估和載流量研究等。這些改進與提升是確保中低壓電力電纜質量穩定與可靠性的基礎。

  五、發展建議

  基於我國對中低壓電力電纜的大量需求、電纜行業的製造水平和裝備水平、產品技術刨新以及與國際先進水平的差距，對後續發展提出以下建議：
  一是中低壓電力電纜標準方麵。結合我國三十多年來執行IEC標準、用戶端中低壓電力電纜的技術要求、進入國際市場的需要，建立具有我國特色的高質量中低壓電力電纜產品及附件標準體係，包括產品標準、材料標準、用於典型的各種應用場景的敷設安裝及運維規範等。
  二是中低壓電力電纜材料方麵。目前大量使用的是XLPE絕緣(還有部分低壓電力電纜使用PVC絕緣)，應該肯定XLPE材料應用於電纜絕緣是非常成熟的技術也是當今不可或缺的，基於對環境保護、製造過程優化和產品性能提升，需要加快新材料的研究、開發和應用進程，包括采用熱塑性PP彈性體材料等。
  三是有序淘汰落後裝備，促進改造升級。基於中低壓電力電纜當前行業產能過剩、生產裝備先進與落後並存、產品質量參差不齊的現實，建議通過第三方專業機構製訂評價規範，有序推動淘汰部分裝備效率低下、能耗偏高、質量不穩定、運維成本高、影響環境的生產裝備，鼓勵改造升級，鼓勵高性能生產裝備、數字化與信息化技術和先進檢測技術的應用。
  四是生產中低壓電力電纜的企業要加強管理創新。提升精益化管理、引導集聚和規模化，不斷采用新工藝、新材料，提升產品性價比，用高質量的產品和服務滿足客戶需求，帶動行業製造水平提升。
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