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一、基本概述
裸電線(xiàn)是電線(xiàn)電纜不可缺少的部分，除了光纜以外，幾乎所有的電線(xiàn)電纜都需要導(dǎo)體、需要裸線(xiàn)，而且相當(dāng)數(shù)量的一部分產(chǎn)品就以裸電線(xiàn)的形式出現(xiàn)，例如鋼芯鋁絞線(xiàn)。粗略概算，包括導(dǎo)體部分在內(nèi)的裸電線(xiàn)的總產(chǎn)值，約占電線(xiàn)電纜總產(chǎn)值的三分之一，它有著舉足輕重的作用。
裸電線(xiàn)、電線(xiàn)電纜導(dǎo)體，其材料主要是銅、銅合金、鋁、鋁合金，以及其它有色和稀有金屬材料。
在工農(nóng)業(yè)總的用銅量中，電線(xiàn)電纜行業(yè)用銅量占有很高的比重。九十年代初期，全華新電纜國(guó)電線(xiàn)電纜行業(yè)的用銅量約近30萬(wàn)噸，而今年估計(jì)用銅量為80余萬(wàn)噸，約增加近二倍的用銅量，價(jià)格卻從最高每噸3萬(wàn)元至現(xiàn)在每噸1.5萬(wàn)元，下跌約50％，因此一些在缺銅時(shí)采用鋁作代用品的電線(xiàn)電纜產(chǎn)品又恢復(fù)采用銅，如布電線(xiàn)、電車(chē)線(xiàn)等，使銅的用量日增。銅作為電線(xiàn)電纜最主要的導(dǎo)電材料，又逐步向不同的用途延伸，如用作電車(chē)線(xiàn)的高強(qiáng)度、高耐磨的銅合金線(xiàn)應(yīng)運(yùn)而生；使用高純度、高精度的銅線(xiàn)為通信電纜等提供優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電材料；特細(xì)銅線(xiàn)、超細(xì)銅線(xiàn)更為新型的電子儀器設(shè)備、通信設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備等提供更為優(yōu)良的產(chǎn)品，用銅量的增加便是理所當(dāng)然的。
每年幾十萬(wàn)噸銅需要加工，從電解銅板、加工成桿、線(xiàn)或異型材，需要約萬(wàn)臺(tái)套以上的桿材、線(xiàn)材和異型材的生產(chǎn)設(shè)備，這是十分龐大的設(shè)備群體。
銅桿生產(chǎn)中最主要四種方法的設(shè)備，我國(guó)都應(yīng)有盡有。擁有2臺(tái)套浸涂法設(shè)備和至少700余臺(tái)套的上引法機(jī)組用于生產(chǎn)無(wú)氧銅桿，保守估計(jì)，設(shè)備年生產(chǎn)能力在180萬(wàn)噸至200萬(wàn)噸；從德國(guó)、美國(guó)、意大利引進(jìn)的銅鑄軋機(jī)組超過(guò)10臺(tái)套，加上國(guó)產(chǎn)的連鑄連軋機(jī)組，光亮銅桿的生產(chǎn)能力至少為50萬(wàn)噸至60萬(wàn)噸；至于原有常用的橫列式軋機(jī)軋制黑銅桿，加上用水平連鑄法制作型材的坯料，其年生產(chǎn)能力不低于30萬(wàn)噸至50萬(wàn)噸。也就是說(shuō)，我國(guó)擁有的生產(chǎn)設(shè)備中，無(wú)氧、低氧銅桿的年生產(chǎn)能力在220萬(wàn)噸至250萬(wàn)噸左右。加上黑銅桿生產(chǎn)能力，將超過(guò)300萬(wàn)噸。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的大量出現(xiàn)，一些簡(jiǎn)易的生產(chǎn)銅桿的方法，也就無(wú)法在此估計(jì)之中。80萬(wàn)噸的需要量和250萬(wàn)噸無(wú)氧、低氧銅裝機(jī)能力之間，存在著很大的距離，因此相當(dāng)大的部分設(shè)備就不得不處于減產(chǎn)或停產(chǎn)狀態(tài)，以700余臺(tái)套上引法機(jī)組為例，估計(jì)約1/3至1/4的機(jī)組由于各種原因而處于停產(chǎn)狀態(tài)，而1/2的機(jī)組的產(chǎn)量尚未達(dá)到原設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力，但即使如此，由上引法機(jī)組生產(chǎn)的銅材，仍占有我國(guó)銅桿用量的半璧江山，起著重要的作用。
我國(guó)銅線(xiàn)拉線(xiàn)機(jī)約在萬(wàn)臺(tái)左右，至少有一半是由電工機(jī)械廠(chǎng)制造的華新電纜，少量由國(guó)外引進(jìn)，這二部分設(shè)備的性能都較優(yōu)，特別至九十年代中后期，國(guó)產(chǎn)大、中、小拉采用連續(xù)退火的水平，已與國(guó)外設(shè)備逐步靠近，差距大大縮小了。然而在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中仍有土拉線(xiàn)機(jī)，這些機(jī)器能耗高、勞動(dòng)強(qiáng)度高、效率低、粗糙，難以加工質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品，這部分設(shè)備數(shù)量估計(jì)約為總數(shù)的一半，需要給予徹底改造或棄之不用。
裸電線(xiàn)中大量采用鋁，例如：鋁絞線(xiàn)及鋼芯鋁絞線(xiàn)。九十年代初期，用鋁量每年尚不超過(guò)華新電纜20萬(wàn)噸，以后隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)逐年增加，由于以前國(guó)家在電力系統(tǒng)的政策上是重發(fā)電輕送電，使送電的增長(zhǎng)趕不上發(fā)電的增長(zhǎng)速度。近年來(lái)開(kāi)始的城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造，使送電的增華新電纜長(zhǎng)速度急劇加快，兼之九十年代開(kāi)始建設(shè)的大型電站，像二灘電站、黃河小浪底電站和長(zhǎng)江三峽電站，將相繼逐步建成，送電便成為電站建設(shè)以后的重中之重，送電工程建設(shè)步入本世紀(jì)以來(lái)最輝煌、最燦爛的黃金時(shí)代。作為送電線(xiàn)路建設(shè)的最重要器材，鋁絞線(xiàn)及鋼芯鋁絞線(xiàn)、鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)的產(chǎn)量劇增。能提供500kV重要工程用的主要生產(chǎn)廠(chǎng)家，產(chǎn)量處于爆滿(mǎn)程度，創(chuàng)下了歷史最高紀(jì)錄，預(yù)計(jì)今年輸電線(xiàn)的產(chǎn)量為50萬(wàn)噸以上，可能達(dá)到60萬(wàn)噸。此外，我國(guó)鋼芯鋁絞線(xiàn)在電線(xiàn)電纜產(chǎn)品的出口中占有重要地位，因此在計(jì)入產(chǎn)量時(shí)，出口量是不能忽略的。
全國(guó)擁有80臺(tái)套以上的鋁連鑄連軋機(jī)，除少量機(jī)組由國(guó)外引進(jìn)外，主要由國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。近二年，每年可望新增約10臺(tái)套。80臺(tái)套機(jī)組將擁有生產(chǎn)80萬(wàn)噸以上鋁桿的能力，能制成120萬(wàn)噸鋼芯鋁絞線(xiàn)；此外，利用原有半連續(xù)澆鑄機(jī)生產(chǎn)方錠，用橫列式軋機(jī)軋鋁桿的生產(chǎn)方式和水平引鑄鋁桿方法，粗略估計(jì)，這二種方法尚可生產(chǎn)20萬(wàn)噸至30萬(wàn)噸的鋼芯鋁絞線(xiàn)。全國(guó)鋁桿的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)大于實(shí)際所需的數(shù)量，在主要生產(chǎn)廠(chǎng)任務(wù)十分飽滿(mǎn)的情況下，其它有些工廠(chǎng)的連鑄連軋機(jī)年產(chǎn)才只有1千至2千噸，尚未發(fā)揮應(yīng)有效益，給企業(yè)帶來(lái)不少麻煩。
我國(guó)至少擁有400臺(tái)至500臺(tái)鋁線(xiàn)拉線(xiàn)機(jī)，絕大多數(shù)為國(guó)產(chǎn)的集線(xiàn)式拉線(xiàn)機(jī)，從五十年代開(kāi)始使用以來(lái)，幾乎沒(méi)有什么本質(zhì)上的改進(jìn)，與國(guó)外現(xiàn)代拉制鋁線(xiàn)的高速拉線(xiàn)機(jī)相比，差距是明顯的。國(guó)內(nèi)擁有為數(shù)不多的由國(guó)外引進(jìn)的鋁線(xiàn)高速大拉機(jī)，在生產(chǎn)中均發(fā)揮主力作用。國(guó)產(chǎn)的鋁線(xiàn)高速大拉機(jī)，正在積極發(fā)展之中。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的小工廠(chǎng)中，低效的單模拉線(xiàn)機(jī)仍有一定數(shù)量，應(yīng)予及早更換、改造或淘汰。
鋁絞線(xiàn)及鋼芯鋁絞線(xiàn)的生產(chǎn)，由于工序較少，所以在價(jià)格組成中，主要是材料和動(dòng)力。在供大于求的情況下，工廠(chǎng)之間競(jìng)相壓價(jià)，使產(chǎn)品的利潤(rùn)很低，有時(shí)甚至達(dá)到無(wú)利可圖的地步，這必須引起全行業(yè)的關(guān)注。
在重視送電的今天，單單依靠增加產(chǎn)量并不能增加工廠(chǎng)多大的效益，主要還是提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。九十年代中期，我國(guó)從英國(guó)引進(jìn)的鋁包鋼生產(chǎn)線(xiàn)，制造優(yōu)質(zhì)的鋁包鋼線(xiàn)，結(jié)合500kV送電線(xiàn)路的建設(shè)，鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)已作為重要的線(xiàn)種正在被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在四家生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋁包鋼線(xiàn)的工廠(chǎng)，正成為提供高質(zhì)量輸電線(xiàn)的廠(chǎng)家，有著較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)以其優(yōu)良的特性，在國(guó)外已獲得十分廣泛的應(yīng)用，然我國(guó)用量尚少。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果證明，從線(xiàn)路建設(shè)、線(xiàn)路運(yùn)行都有著良好的效果，因此可以預(yù)料，在五年后，我國(guó)高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的年需要量，可能達(dá)到3萬(wàn)至4萬(wàn)噸，目前我國(guó)只有3家能生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的工廠(chǎng)，生產(chǎn)能力約1萬(wàn)噸，那么未來(lái)的數(shù)年間可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)家生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的工廠(chǎng)，這是一個(gè)值得注意的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
二、技術(shù)進(jìn)步
1. 銅
⑴ 銅桿制造技術(shù) 當(dāng)前最主要的有四種，分別生產(chǎn)不同材質(zhì)的銅桿。生產(chǎn)含氧量在20ppm以下的無(wú)氧銅桿，采用浸涂成型法和上引冷軋法；采用連鑄連軋法制造的銅桿為光亮銅桿；采用鑄錠、回線(xiàn)式（或稱(chēng)橫列式）軋制的銅桿為黑銅桿。這四種方法生產(chǎn)銅桿，我國(guó)應(yīng)有盡有。
六十年代末，美國(guó)通用電氣公司開(kāi)發(fā)浸涂成型法（Dip-forming）新工藝制造銅桿。浸涂成型是利用冷銅桿吸熱的能力，用一根較細(xì)的冷純銅芯桿（或稱(chēng)種子桿），垂直通過(guò)一只能保持一定液位高低的銅水池，使銅水與該移動(dòng)的種子桿表面銅熔合在一起，并逐步凝固結(jié)合成較粗的鑄造狀態(tài)銅桿，然后經(jīng)冷卻、熱軋、冷卻、繞制成圈，整個(gè)過(guò)程是在封閉的、有惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行的。哈爾濱電纜廠(chǎng)引進(jìn)了浸涂法設(shè)備后，生產(chǎn)出質(zhì)量?jī)?yōu)良的含氧量在20ppm以下的銅桿，在八十、九十年代中為該廠(chǎng)獲得良好聲譽(yù)與經(jīng)濟(jì)效益。
七十年代初，芬蘭的Outokumpu公司成功的采用上引冷軋法制造無(wú)氧銅桿。它是利用一種管式銅套（即石墨結(jié)晶器）其下端伸入并浸沒(méi)在熔化的銅液面下，上端與真空泵連通，開(kāi)始時(shí)將結(jié)晶器內(nèi)空氣抽出，在真空作用下，使管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，銅液徐徐吸引向上，并在引升器附近很快凝固成光亮鑄錠。然后經(jīng)冷軋或冷拉成桿。上引法生產(chǎn)的銅桿含氧量在10ppm以下，表面光亮。自八十年代初，我國(guó)由芬蘭引進(jìn)上引法生產(chǎn)銅桿的機(jī)組以后，以上海電纜研究所為主對(duì)上引組仿制并國(guó)產(chǎn)化，獲得很大成功。目前上引法銅產(chǎn)量占有我國(guó)用銅桿數(shù)量的一半。上海電纜研究所生產(chǎn)的上引法機(jī)組，產(chǎn)量世界第一，且由于質(zhì)優(yōu)價(jià)廉而暢銷(xiāo)國(guó)內(nèi)外。這是九十年代銅桿生產(chǎn)的很大成功。
國(guó)際上銅的連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)主要有：意大利的Properzi系統(tǒng)（縮稱(chēng)CCR系統(tǒng)）、美國(guó)的South Wire系統(tǒng)（縮稱(chēng)SCR系統(tǒng)），德國(guó)的Krupp/Hazelett系統(tǒng)（縮稱(chēng)Contirod系統(tǒng)）、以及法國(guó)的SECIM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在原理上基本相同，其差別主要在鑄機(jī)和軋機(jī)的形式和結(jié)構(gòu)上。CCR系統(tǒng)采用雙輪鑄機(jī)和Y型軋機(jī)，對(duì)大截面錠子，在原軋機(jī)前加兩平一立輥機(jī)架，箱式孔型。SCR系統(tǒng)采用一大四小的五輪鑄機(jī)，平立輥連軋機(jī)，箱－橢－圓系統(tǒng)。Contirod系統(tǒng)與SCR基本相同，但鑄機(jī)改為“無(wú)輪雙鋼帶式”，即Hazelett式。SECIM系統(tǒng)采用一大三小的四輪式連鑄機(jī)，箱－扁－圓、扁－扁－圓系統(tǒng)。我國(guó)擁有CCR、SCR和Contirod的銅連鑄連軋機(jī)十余臺(tái)，其中產(chǎn)量高的年產(chǎn)10萬(wàn)噸銅桿，而且這些連鑄連軋機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的銅桿質(zhì)量都十分好，特別像Contirod系統(tǒng)生產(chǎn)的銅桿，深受用戶(hù)喜愛(ài)，而且有很大的出口份額。我國(guó)還自己設(shè)計(jì)制造銅連鑄連軋機(jī)，但采用者較少。
常規(guī)的、傳統(tǒng)的銅桿生產(chǎn)法，是把銅液鑄成船形錠后再加熱，經(jīng)橫列式（或稱(chēng)回線(xiàn)式）軋機(jī)軋制而成黑銅桿。這種銅桿表面發(fā)黑有一層氧化皮，長(zhǎng)度又受到銅船形錠重量的限制，含氧量超過(guò)200ppm至500ppm，因此影響以下工序加工的性能，特別拉細(xì)線(xiàn)時(shí)更受影響。拉線(xiàn)時(shí)斷線(xiàn)事故更易發(fā)生。
現(xiàn)對(duì)上述四種方法生產(chǎn)的銅桿作一個(gè)比較：
浸涂成型法：能生產(chǎn)大長(zhǎng)度光亮無(wú)氧銅桿、導(dǎo)電率為101～102％IACS，含氧量20ppm以下，銅桿圈重3.5～10噸。
上引冷軋法：能生產(chǎn)大長(zhǎng)度光亮無(wú)氧銅桿、導(dǎo)電率為101～101.6％IACS，含氧量10ppm以下，銅桿圈重2噸。
連鑄連軋法：能生產(chǎn)大長(zhǎng)度光亮低氧銅桿、導(dǎo)電率為101～102％IACS，含氧量200～300ppm，銅桿圈重達(dá)5噸。
回線(xiàn)軋制法：生產(chǎn)短長(zhǎng)度有氧化皮的黑銅桿，導(dǎo)電率為99.5～100.5％IACS，含氧量200～500 ppm，銅桿圈重只有86～136公斤。（因受船形銅錠重量的限制）
在歐洲曾對(duì)上述四種方法的下道工序和拉線(xiàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)查。我國(guó)在九十年代中期為發(fā)展耐冷凍漆包線(xiàn)，對(duì)漆包線(xiàn)用銅材材質(zhì)和加工工藝立題研究，經(jīng)過(guò)大量的對(duì)比試驗(yàn)得出了幾乎與歐洲試驗(yàn)相同的結(jié)論：用浸涂法生產(chǎn)的銅線(xiàn)斷線(xiàn)的次數(shù)很少；用連鑄連軋法生產(chǎn)的銅桿，由于含氧量適中，因此它的缺點(diǎn)很少，其中用Contirod法生產(chǎn)的銅桿，比SCR法或CCR法生產(chǎn)的銅桿更軟，延伸率好，表面質(zhì)量很好；用回線(xiàn)軋制法生產(chǎn)的銅桿，在拉制小直徑的銅線(xiàn)時(shí)斷頭率高。上引冷軋法生產(chǎn)的銅桿質(zhì)量也很好，但應(yīng)防止在生產(chǎn)時(shí)滲入較多的廢銅線(xiàn)或其它舊銅料而影響本來(lái)是良好質(zhì)量的銅桿。
⑵ 用低品位銅生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)銅桿 如上所述，電線(xiàn)電纜行業(yè)每年需要用數(shù)十萬(wàn)噸銅，而且都要用高品位銅，如果能從工藝上或配方上給予合適處理，采用較低品位的銅或滲入一定數(shù)量的廢銅線(xiàn)、雜銅，而仍能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)銅桿，這將能獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益。為達(dá)到上述目的，九十年代我國(guó)已經(jīng)采用二項(xiàng)措施，進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，這二項(xiàng)措施是：
① 采用稀土優(yōu)化處理改善銅桿材質(zhì) 我國(guó)稀土金屬藏量極豐，在電工鋁的研究中就采用稀土優(yōu)化處理的方法，獲得成功。江蘇近年就立題研究，在低品位的銅中加入適量的稀土，提高銅桿的質(zhì)量，經(jīng)初步試驗(yàn)，已證明有這種可能，現(xiàn)在尚未獲得最終結(jié)論，一旦成功，將是一個(gè)很大成果，有著巨大的經(jīng)濟(jì)意義；
② 用橄欖爐熔銅、連鑄連軋銅桿 根據(jù)國(guó)外有關(guān)的資料介紹，用橄欖爐熔銅、連鑄連軋銅桿時(shí)，可以滲入比例較大的適當(dāng)廢銅線(xiàn)或較低品位的銅，而軋出優(yōu)質(zhì)銅桿。九十年代中期，上海電纜研究所在山東開(kāi)始這項(xiàng)試驗(yàn)工作，目前熔銅、連鑄連軋機(jī)組全部制作完成，并開(kāi)始軋出銅桿。機(jī)組性能和銅桿質(zhì)量仍需進(jìn)一步完善。當(dāng)這項(xiàng)成果達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)以后將可以用較為低廉的成本生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)銅桿，使銅桿生產(chǎn)技術(shù)向前提高一大步。
⑶ 特種銅線(xiàn)制造技術(shù)
① 電氣化鐵路接觸網(wǎng)用接觸線(xiàn) 中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的地區(qū)趨向是北上西移，電氣化鐵路將起著很大作用，電氣化列車(chē)向高速、重載發(fā)展，對(duì)接觸線(xiàn)的材質(zhì)和品種提出更高的要求。高速鐵路，時(shí)速在200公里以上，京滬高速鐵路初定時(shí)速350公里，近期按300公里實(shí)施，因此應(yīng)有合適的接觸線(xiàn)。
八十年代我國(guó)提供給鐵路部門(mén)的電氣化列車(chē)接觸線(xiàn)，有純銅線(xiàn)和鋼鋁電車(chē)線(xiàn)，由于技術(shù)上的原因只能提供單根長(zhǎng)度不大于2000m的產(chǎn)品。以后采用浸涂法、上引冷軋法或連鑄連軋法能提供大長(zhǎng)度銅桿坯料，冶金行業(yè)能提供大長(zhǎng)度型鋼坯料以后，電車(chē)線(xiàn)的單根長(zhǎng)度便達(dá)到和超過(guò)3000m，這是九十年代能提供的正式產(chǎn)品，為高速列車(chē)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品邁出一大步。
在九十年代我國(guó)又開(kāi)發(fā)多種銅合金電車(chē)線(xiàn)，例如：CTHA-120銀銅線(xiàn)，抗拉強(qiáng)度365N/mm2，導(dǎo)電率96.6％IACS；CTHB-120錫銀銅線(xiàn)，抗拉強(qiáng)度367.5N/mm2，導(dǎo)電率90.0％IACS；CTHC-120錫銀銅線(xiàn)，抗拉強(qiáng)度375.8N/mm2，導(dǎo)電率85.0％IACS；CTHB-120錫銅線(xiàn)，抗拉強(qiáng)度360.8 N/mm2，導(dǎo)電率70.0％IACS；CGLN-250鋼鋁線(xiàn)，抗拉強(qiáng)度216N/mm2，導(dǎo)電率46.3％IACS。但所有這些線(xiàn)種的參數(shù)與京滬高速列車(chē)要求的接觸線(xiàn)性能：抗拉強(qiáng)度≥600 N/mm2，導(dǎo)電率≥80％IACS仍有較大距離，需要重新研制，以滿(mǎn)足要求，其中采用復(fù)合金屬可能是最可行的方案。
② 電氣設(shè)備用細(xì)銅線(xiàn) 電磁線(xiàn)是電機(jī)、電器、家用電器、電子和通訊等產(chǎn)品的主要配套原材料，也是使用高質(zhì)量銅線(xiàn)的大戶(hù)，隨著家用電器的更新?lián)Q代，電子通信行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)漆包線(xiàn)、漆包線(xiàn)銅材要求更趨嚴(yán)格，也就是在九十年代通過(guò)對(duì)各種銅桿、銅線(xiàn)生產(chǎn)工藝和材質(zhì)的篩選，使之能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的漆包線(xiàn)。
細(xì)線(xiàn)和超細(xì)漆包線(xiàn)主要用于家電類(lèi)，以1998年為例，電視機(jī)，3500萬(wàn)臺(tái)需5萬(wàn)噸，21000臺(tái)電風(fēng)扇需6.43萬(wàn)噸，720萬(wàn)臺(tái)冰箱和700臺(tái)空調(diào)機(jī)需2萬(wàn)噸，1500萬(wàn)臺(tái)洗衣機(jī)需1.55萬(wàn)噸，4200萬(wàn)臺(tái)電動(dòng)工具需2.1萬(wàn)噸，10億只揚(yáng)聲器約0.1萬(wàn)噸，收錄機(jī)、音響設(shè)備等7.15億只需3.58萬(wàn)噸，2579萬(wàn)臺(tái)袖珍收放機(jī)、3.2億只耳塞和送話(huà)器等需0.1萬(wàn)噸，15000萬(wàn)部電話(huà)機(jī)需0.06萬(wàn)噸，8.12億電子手表需135噸，其它像脫排油煙機(jī)、吸塵器、電磁灶、微波爐、VCD等，還有電器控制柜中的接觸器、繼電器等，包括Ф0.04～Ф0.02mm的微細(xì)線(xiàn)總計(jì)3.5～5萬(wàn)噸。如此龐大數(shù)量的細(xì)和超細(xì)漆包線(xiàn)需要大量的優(yōu)質(zhì)銅線(xiàn)，用Contirod法和浸涂法生產(chǎn)的銅桿、銅線(xiàn)將是首選的材料，而且應(yīng)該特別嚴(yán)格把握住工藝過(guò)程。
⑷ 銅型材
① 軟銅扁線(xiàn) 電機(jī)和變壓器用繞組需采用軟銅扁線(xiàn)，一般采用銅錠或銅桿經(jīng)軋制、拉拔成型后，退火處理，這種方法生產(chǎn)的銅扁線(xiàn)較硬，回彈較大，線(xiàn)圈較難做得服貼；另一種方法采用擠壓機(jī)擠壓，但受擠壓錠重量的限制，長(zhǎng)度較短，在制造線(xiàn)圈時(shí)要焊接接長(zhǎng)；上引法雖能制造大長(zhǎng)度扁線(xiàn)，但因其是鑄態(tài)組織，仍需經(jīng)拉拔與熱處理；近年浙江紹興采用國(guó)產(chǎn)的Conform機(jī)組，用上引法銅桿經(jīng)摩擦擠壓后制造軟銅扁線(xiàn)，表面光滑，性能均勻。這是國(guó)際上最新的制造法，能獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的產(chǎn)品，工藝上還需要進(jìn)一步完善。
② 空心導(dǎo)線(xiàn) 雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的繞組用空心導(dǎo)線(xiàn)，需求有高的導(dǎo)電率、韌性、大長(zhǎng)度，璧厚均勻等，以前采用擠壓機(jī)穿孔擠壓的方法獲得坯料，經(jīng)拉拔、熱處理制為成品，但往往不能全部保證技術(shù)條件，所以只能向美國(guó)西屋公司購(gòu)買(mǎi)。上海電纜研究所利用上引法制造管坯，經(jīng)拉拔、熱處理后獲得成品，性能良好。在九十年代開(kāi)創(chuàng)了這一新工藝，填補(bǔ)了優(yōu)質(zhì)空心導(dǎo)線(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的空白，也為制造優(yōu)質(zhì)管材開(kāi)辟了新途徑。用上引法制造的空心導(dǎo)線(xiàn)已用于雙水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)中，并獲得滿(mǎn)意效果。
⑸ 黃銅線(xiàn) 用上引法制黃銅桿，與加工純銅方法相同拉成黃銅線(xiàn)，方法簡(jiǎn)單、方便，是九十年代采用的一個(gè)新的加工方法。
2. 鋁
⑴ 鋁桿制造技術(shù) 如上所述，鋁桿的制造有三種方法，以豎爐熔鋁、連鑄連軋生產(chǎn)鋁桿的方法最為先進(jìn)，用得最為普遍，然而此法自六十年代誕生以來(lái)，很少有本質(zhì)上的改進(jìn)，但隨著工業(yè)發(fā)展對(duì)鋁桿的質(zhì)量有更高要求后，特別用于制造高強(qiáng)度鋁合金時(shí)就需要有更大改進(jìn)。
九十年代初期至現(xiàn)在先后對(duì)制造鋁桿的連鑄連軋機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)，其主要改進(jìn)有：
① 采用傾動(dòng)式保溫爐代替原有平爐，這樣可以保證每一次開(kāi)爐時(shí)能爐內(nèi)的鋁水傾倒倒干凈，使每一爐的化學(xué)成份都獲得滿(mǎn)意的結(jié)果，這對(duì)于制造鋁合金更為重要；
② 連鑄機(jī)由二輪式改為四輪式，使鑄錠離開(kāi)澆鑄輪時(shí)不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，保證進(jìn)入軋機(jī)時(shí)平直、不偏斜。澆鑄輪的冷卻系統(tǒng)，采用四面都能冷卻，噴嘴的流量可以調(diào)節(jié)，冷卻水液面成扇狀，使鑄錠冷卻十分均勻；
③ 用新式的輥型布置取代以前統(tǒng)一Y型結(jié)構(gòu)；前二道為二輥式平立輥結(jié)構(gòu)，以后各道仍有Y型結(jié)構(gòu)，這樣保證在前二道時(shí)有較大的、足夠的壓下量，因此鑄錠的截面可以適當(dāng)加大，鋁桿能獲得充分變形、性能較優(yōu)；
④ 由于鑄錠的截面適當(dāng)加大，兼之有可能軋制高強(qiáng)度鋁合金桿，這種桿強(qiáng)度較高、變形抗力較大，因此加大軋機(jī)主機(jī)的電機(jī)功率；
⑤ 鋁桿制造時(shí)，鋁液需要精煉除氣，把對(duì)鋁中有害的氫氣排除，一般均采用熔劑精煉，這種除氣的方法還不夠徹底，現(xiàn)加上連續(xù)精煉除氣裝置，在熔劑精煉之后，鋁液連續(xù)通過(guò)精煉裝置，通入氯、氮混合氣體，去除氫氣，提高鋁桿質(zhì)量。
盡管通過(guò)上述的措施對(duì)鋁桿生產(chǎn)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)備上仍存在一些問(wèn)題，最明顯的是尚無(wú)法進(jìn)行全自動(dòng)的雙盤(pán)收線(xiàn)，這對(duì)下道工序仍帶來(lái)麻煩。制造鋁桿除了工藝裝置以外，重要的還在于如何獲得性能優(yōu)良的電工鋁桿，而且這項(xiàng)技術(shù)是應(yīng)該結(jié)合中國(guó)國(guó)情的。
⑵ 稀土優(yōu)化綜合處理制造電工鋁 我國(guó)每年需要用幾十萬(wàn)噸鋁用作電線(xiàn)電纜產(chǎn)品，而我國(guó)的鋁礦中因含硅量較高，缺少足夠數(shù)量的電工鋁錠，從八十年代開(kāi)始，上海電纜研究所在研究電工鋁導(dǎo)體時(shí)，利用我國(guó)豐富的稀土資源，對(duì)普通級(jí)鋁錠進(jìn)行處理，達(dá)到電工級(jí)的水平，這就是所謂稀土優(yōu)化綜合處理技術(shù)制造電工鋁。
稀土優(yōu)化綜合處理技術(shù)是在電纜廠(chǎng)的生產(chǎn)條件下，采用鋁連鑄連軋機(jī)組，生產(chǎn)電工鋁桿，然后通過(guò)拉制、絞制、生產(chǎn)出機(jī)電性能達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的電工鋁線(xiàn)和由電工鋁線(xiàn)絞制的架空導(dǎo)線(xiàn)。稀土優(yōu)化綜合處理方法的核心技術(shù)，包括稀土優(yōu)化、硼化處理和控鐵處理。稀土優(yōu)化是降低雜質(zhì)硅對(duì)導(dǎo)電率的有害作用，硼化主要針對(duì)減少鈦、釩、錳、鉻雜質(zhì)對(duì)導(dǎo)電率的有害影響，控鐵是少降低導(dǎo)電率、不影響耐腐蝕條件下以增加鋁基的強(qiáng)度。這三種手段可根據(jù)材料來(lái)源不同，分別單獨(dú)使用或組合應(yīng)用，在于達(dá)到制造電工鋁導(dǎo)體的結(jié)果。
自從采用稀土優(yōu)化綜合處理制造電工鋁以來(lái)，社會(huì)上出現(xiàn)了一種誤解，并通過(guò)某種場(chǎng)合和方法，規(guī)定500kV線(xiàn)路甚至200kV線(xiàn)路用導(dǎo)線(xiàn)非用“稀土鋁導(dǎo)線(xiàn)”才行，這種誤解是有害的，它模糊了很多科學(xué)的概念，應(yīng)該給予糾正。經(jīng)稀土優(yōu)化綜合處理制造的鋁導(dǎo)體被宣傳為“稀土鋁導(dǎo)線(xiàn)”，其實(shí)加入稀土只是一種手段，在于通過(guò)綜合處理以后使普通鋁錠能制造出達(dá)到電工級(jí)鋁導(dǎo)體的水平。所以在誤導(dǎo)的輿論中認(rèn)為的“稀土鋁線(xiàn)”能提高了導(dǎo)電率，其實(shí)只是使普通鋁錠制造的鋁線(xiàn)達(dá)到了電工級(jí)水平，即導(dǎo)電率≥61％IACS，或電阻率≤0.028264Ω·mm2/m，與電工鋁的標(biāo)準(zhǔn)一樣，沒(méi)有提高。輿論中認(rèn)為“稀土鋁線(xiàn)”能提高強(qiáng)度，其實(shí)為使普通鋁導(dǎo)體達(dá)到電工鋁導(dǎo)體的導(dǎo)電率所加入的稀土是很少的，在這樣的稀土含量下，稀土鋁線(xiàn)的強(qiáng)度并不比普通鋁線(xiàn)和電工鋁線(xiàn)高，只是達(dá)到了對(duì)電工鋁線(xiàn)的強(qiáng)度要求。“稀土鋁線(xiàn)”的耐腐蝕性能好也是一個(gè)含湖不清的概念，其比較的對(duì)象應(yīng)該是電工鋁線(xiàn)而不是普通鋁線(xiàn)，其次要視不同的環(huán)境而定，在架空線(xiàn)中首先腐蝕的并非是鋁線(xiàn)，而是鋼芯，因此才出現(xiàn)了輕防腐、中防腐和重防腐鋼芯鋁絞線(xiàn)，在不同的場(chǎng)合下使用。
用非電工級(jí)鋁錠，通過(guò)稀土優(yōu)化綜合處理，能生產(chǎn)出用電工鋁錠才能生產(chǎn)出的導(dǎo)電率達(dá)61％IACS及以上的電鋁線(xiàn)；在生產(chǎn)中靈活應(yīng)用，可改善金屬加工的工藝性能，提高成品率；在普通鋁錠由于鐵硅比不夠或倒置致使難于順利生產(chǎn)的情況下，應(yīng)用烯土優(yōu)化處理可以順利解決問(wèn)題；可充分利用電纜廠(chǎng)工藝廢鋁制造鋁-稀土中間合金再生用于生產(chǎn)。
稀土優(yōu)化綜合處理方法，使鋁錠經(jīng)處理后能獲得電工級(jí)鋁導(dǎo)體的各種性能，這個(gè)方法是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的，從八十年代開(kāi)始至九十年代，我國(guó)大部分生產(chǎn)鋁導(dǎo)體的工廠(chǎng)都掌握了這種方法，使我國(guó)幾十萬(wàn)噸的性能提高了一個(gè)新的水平。
⑶ 鋁合金線(xiàn)及其制造技術(shù) 在國(guó)際上，鋁鎂硅型的高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)已被使用七十余年的歷史，由于它具有的優(yōu)點(diǎn)和對(duì)其生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，使它更具有實(shí)際使用價(jià)值。在歐洲，以法國(guó)為代表，在輸電線(xiàn)路上大量采用，占線(xiàn)路總長(zhǎng)的絕大部分；日本采用鋁合金的輸電線(xiàn)路在50％以上；美國(guó)和加拿大也有很大的比例；即使東南亞發(fā)展中的國(guó)家，像印度、印度尼西亞、菲律賓等也都采用鋁合金用于導(dǎo)線(xiàn)輸電線(xiàn)路。
如果把全鋁合金絞線(xiàn)與鋼芯鋁絞線(xiàn)作比較的話(huà)，在相同的單位重量下，鋁合金導(dǎo)體的直流電阻小，載流量大、拉力大，拉力單重比大等優(yōu)點(diǎn)；在具有相同載流量條件下比較，鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的重要輕，拉力大，拉力單重比更大等優(yōu)點(diǎn)。兼之鋁合金導(dǎo)線(xiàn)為單一材料的導(dǎo)線(xiàn)，易安裝施工。它所具有的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在線(xiàn)路建設(shè)中可加大檔距，減少桿塔數(shù)目，或降低桿高度，總之它能降低工程造價(jià)，因此受到電力部門(mén)的歡迎。
我國(guó)自六十年代中期起，開(kāi)始大規(guī)模系統(tǒng)的研究鋁合金導(dǎo)線(xiàn)，從研究工藝配方、流程、專(zhuān)用設(shè)備、測(cè)試技術(shù)、架設(shè)運(yùn)行等，歷時(shí)30余年，積累了大量經(jīng)驗(yàn)。并形成我國(guó)獨(dú)特的若干技術(shù)。然而，在中國(guó)高強(qiáng)度鋁合金導(dǎo)線(xiàn)并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，而只局限于某些場(chǎng)合使用，究其原因，最主要的是合金性能不夠穩(wěn)定且價(jià)格偏高。所以產(chǎn)生這個(gè)原因是：在六十年代中期之后建設(shè)起來(lái)的鋁合金生產(chǎn)工廠(chǎng)，在七十年代初的一場(chǎng)天災(zāi)中被毀滅，至七十年代中期重建另一家鋁合金工廠(chǎng)時(shí)，又碰上那個(gè)年代，不可能擁有世界上生產(chǎn)鋁合金的先進(jìn)技術(shù)裝備，這個(gè)局面維持至九十年代中期。
九十年代中期新建設(shè)的鋁合金工廠(chǎng)中，生產(chǎn)設(shè)備采用了當(dāng)代的新設(shè)備，又引入我國(guó)獨(dú)特先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)上的要求，而且有較大的裕度，深受用戶(hù)好評(píng)。主要的技術(shù)進(jìn)步有：
① 鋁連鑄連軋除了采用傾動(dòng)式保溫爐、爐外連續(xù)除氣精煉裝置以外，還增加連續(xù)淬火裝置，使生產(chǎn)鋁桿的工序，連續(xù)地一次完成；
② 連續(xù)式高速大拉機(jī)，使鋁合金線(xiàn)拉制時(shí)不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。高速拉線(xiàn)的熱量還將得到利用；
③ 連續(xù)時(shí)效爐，該爐有極高精度的爐溫控制系統(tǒng)，并利用拉線(xiàn)機(jī)余熱，熱量獲得充分利用；
④ 采用稀土處理，具有中國(guó)獨(dú)創(chuàng)的特色。
在上述基礎(chǔ)上，在九十年代末期，又在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，更具現(xiàn)代化，其技術(shù)進(jìn)步有：
① 采用特殊制造的鋁合金連鑄連軋機(jī)組，在總結(jié)以前優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，增加了快速加熱裝置，使鋁錠在進(jìn)入軋機(jī)時(shí)保持恒溫。增加了軋機(jī)前后的溫度測(cè)量和顯示裝置，保證鋁合金錠在軋制時(shí)處于最佳狀態(tài)。良好的收線(xiàn)裝置，使鋁合金桿纏繞服貼，為下工序創(chuàng)造條件；
② 高速拉線(xiàn)機(jī)與時(shí)效爐采用自動(dòng)的軌道聯(lián)接；
③ 連續(xù)時(shí)效爐，上下料采用機(jī)械手，爐溫自動(dòng)顯示并能隨意調(diào)整。
使用這些措施后，鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的品質(zhì)將更料優(yōu)良，更加穩(wěn)定。當(dāng)成批生產(chǎn)時(shí)，價(jià)格明顯下降，這二點(diǎn)正好克服鋁合金導(dǎo)線(xiàn)在中國(guó)采用受限制的弱點(diǎn)。
除鋁鎂硅型高強(qiáng)度鋁合金以外，還發(fā)展了耐熱鋁合金。耐熱鋁合金共有二種型號(hào)，其導(dǎo)電率分別為58％IACS和60％IACS，抗拉強(qiáng)度為160N/mm2，長(zhǎng)期工作溫度為150℃。耐熱鋁合金導(dǎo)線(xiàn)用于電站、變電站；特別在城市改造時(shí)可用作增容導(dǎo)線(xiàn)，便于對(duì)老線(xiàn)路進(jìn)行改造。鋁合金另一個(gè)發(fā)展方向是高強(qiáng)度耐熱鋁合金，高強(qiáng)度高導(dǎo)電鋁合金。總之鋁合金品種已在我國(guó)形成系列，主要的問(wèn)題是如何進(jìn)一步在工程中推薦應(yīng)用。
我國(guó)擁有生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁合金的專(zhuān)門(mén)工廠(chǎng)，從九十年代中期起生產(chǎn)鋁合金質(zhì)量完全符合IEC，ASTM和GB標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的項(xiàng)目，性能良好。目前上海籌劃建設(shè)另一家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的工廠(chǎng)，將為電力行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)鋁合金線(xiàn)，預(yù)計(jì)2000年可供應(yīng)。
④ 鋁型材 電線(xiàn)電纜行業(yè)中的鋁型材主要有：作為電纜線(xiàn)芯的扇形截面型材，作變壓器用的扁線(xiàn)，作輸電線(xiàn)用的拱形、Z形、人頭形等型材。它們的長(zhǎng)度需要數(shù)公里而無(wú)接頭，電纜線(xiàn)芯還應(yīng)為軟線(xiàn)。這些產(chǎn)品，通常是采用鋁桿經(jīng)輥壓、拉制的方式制成，軟線(xiàn)需經(jīng)退火，這類(lèi)產(chǎn)品表面都容易被擦傷。
七十年代，英國(guó)原子能局發(fā)明用摩擦方法制造鋁材以后，以專(zhuān)利形式出讓給英國(guó)BWE公司和HOLTON公司，二家公司先后都制成連續(xù)擠壓機(jī)，即Comform機(jī)組，除都能擠壓型材，采用徑向擠壓。BWE公司又開(kāi)發(fā)了單輪雙槽輪機(jī)組，HOLTON公司則開(kāi)發(fā)雙輪單槽機(jī)組，均可進(jìn)行切向擠壓，生產(chǎn)雙金屬線(xiàn)材或型材。我國(guó)八十年代后期開(kāi)始，分別由二家公司提供約近20臺(tái)套Comform機(jī)組，用于生產(chǎn)大長(zhǎng)度型材，管材和雙金屬線(xiàn)材等，使我國(guó)生產(chǎn)鋁型材的水平，一步便跨入世界先進(jìn)行列。在引進(jìn)國(guó)外設(shè)備基礎(chǔ)上，我國(guó)自行開(kāi)發(fā)Comform機(jī)組，能生產(chǎn)各種型材，其性能指標(biāo)與國(guó)外設(shè)備相接近，現(xiàn)已有10余臺(tái)套國(guó)產(chǎn)機(jī)器在使用。
3. 復(fù)合金屬
⑴ 鋁包鋼線(xiàn) 鋁包鋼線(xiàn)是一種雙金屬線(xiàn)，用連續(xù)擠壓生產(chǎn)的鋁包鋼線(xiàn)有8μm厚的鋼鋁結(jié)合滲透層，結(jié)合力非常好；此外，包覆鋁層后的高強(qiáng)度鋼絲經(jīng)雙金屬同步變形機(jī)深拉拔，其機(jī)械性能非常高；由于包覆的電工級(jí)鋁層均勻牢固，因而耐腐蝕性能非常好；鋁包鋼線(xiàn)由于鋼絲表面包覆的鋁層，它的導(dǎo)電率比鍍鋅鋼線(xiàn)優(yōu)越得多，故電能損耗低，載流量大等各種優(yōu)點(diǎn)而受到青睞。
鋁包鋼線(xiàn)特別適合于作大跨越導(dǎo)線(xiàn)、架空地線(xiàn)、避雷通訊線(xiàn)、輸電線(xiàn)路的自阻尼線(xiàn)等。鋁包鋼線(xiàn)具有直流電阻小，絞線(xiàn)中鋁包鋼線(xiàn)的鋁包層與鋁接觸不會(huì)產(chǎn)生電化腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，適用于容量大，有鹽霧的海岸地帶和有So2氣體等的工業(yè)區(qū)作輸電線(xiàn)路用導(dǎo)線(xiàn)；成批生產(chǎn)鋁包鋼線(xiàn)在500kV線(xiàn)路等重要工程中將用來(lái)取代鍍鋅鋼線(xiàn)而被廣泛使用。
八十年代開(kāi)始，英國(guó)BWE公司研制成功采用Comform摩擦擠壓機(jī)制造鋁包鋼線(xiàn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品全面達(dá)到IEC 1232及ASTM B 415所規(guī)定的性能指標(biāo)，是目前國(guó)際上最先進(jìn)的生產(chǎn)方法。八十年代中期起天津大成五金廠(chǎng)按Comform機(jī)的工作原理，自行研制簡(jiǎn)易的Comform機(jī)制造鋁包鋼線(xiàn)，其產(chǎn)品的性能比壓接法略?xún)?yōu)，但從生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外的差距仍十分明顯。1992年常州電線(xiàn)電纜廠(chǎng)率先從英國(guó)BWE 公司引進(jìn)Comform機(jī)組和意大利的雙金屬同步變形機(jī)制造鋁包鋼線(xiàn)，其后邢臺(tái)電纜廠(chǎng)、天津大成五金廠(chǎng)、江西新華金屬制品廠(chǎng)均引進(jìn)這種設(shè)備，制造鋁包鋼線(xiàn)及其延續(xù)的產(chǎn)品：鋁包鋼絞線(xiàn)和鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)，其產(chǎn)品不單在國(guó)內(nèi)各電壓等級(jí)110kV、220kV、330kV、500kV上使用，而且遠(yuǎn)銷(xiāo)國(guó)外，用于高壓與超高壓線(xiàn)路中。目前全國(guó)年產(chǎn)能力約為1.5萬(wàn)噸。
鋁包鋼線(xiàn)已形成系列，主要的技術(shù)性能：
直徑：Φ1.24～Φ5.5mm
導(dǎo)電率：20.3％IACS；27％IACS；30％IACS;40％IACS。
用作架空線(xiàn)線(xiàn)芯的鋁包鋼線(xiàn)，Φ1.24～Φ3.25mm時(shí)，則其抗拉強(qiáng)度：σb≥1340Mpa；1％伸長(zhǎng)率應(yīng)力：σ1％≥1200Mpa。
鋁包鋼線(xiàn)還作為光纖復(fù)合架空地線(xiàn)的承力元件，其導(dǎo)電率為20.3％IACS，由于強(qiáng)度和短路電流容量的不同要求，往往也采用導(dǎo)電率為27％IACS、30％IACS和40％IACS。用作光纖復(fù)合架空地線(xiàn)的鋁包鋼線(xiàn)除圓截面以外，還可以是扇形截面。鋁包鋼線(xiàn)還可用作日用品和其它工業(yè)品，像金屬網(wǎng)，公路護(hù)欄，衣架和掛鉤等。上述這些產(chǎn)品，在九十年代起已經(jīng)逐步被采用，特別在光纖復(fù)合架空地線(xiàn)中已成為不可缺少的材料。
優(yōu)質(zhì)的鋁包鋼線(xiàn)均采用BWE公司提供的Conform機(jī)組、意大利的雙金屬變形機(jī)制造，目前設(shè)備的易損件和各種備品備件、生產(chǎn)時(shí)所用的潤(rùn)滑液、拉拔粉等都在逐步國(guó)產(chǎn)化中。大連鐵道學(xué)院已仿造BWE公司的Conform機(jī)組，制成國(guó)產(chǎn)的Conform機(jī)組，該機(jī)組已能擠壓各種鋁型材，但對(duì)于制作鋁包鋼線(xiàn)還在開(kāi)發(fā)之中。
⑵ 銅包鋼線(xiàn) 銅包鋼線(xiàn)是一種在鋼線(xiàn)芯材表面包上銅的雙金屬線(xiàn)材。一般銅層的包覆比為13％～35％，導(dǎo)電率為21％IACS～40％IACS。
銅包鋼線(xiàn)的主要用途是：可用作電力傳輸和電話(huà)線(xiàn)路的架空線(xiàn)；用于載波線(xiàn)路時(shí)與銅線(xiàn)具有同樣的傳輸效果；在山區(qū)寒冷地帶及農(nóng)村用作架空電話(huà)線(xiàn)時(shí)，能承受冰凍負(fù)荷和大風(fēng)沖擊、架設(shè)跨距比銅線(xiàn)大一倍；小直徑銅包鋼線(xiàn)可在電子工業(yè)中用作各種電子器件的引線(xiàn)、天線(xiàn)；用作同軸電纜、射頻線(xiàn)圈、地球物理線(xiàn)等；在電氣化鐵道中用作訊號(hào)和通信線(xiàn)、訊號(hào)連接線(xiàn)、埋伏線(xiàn)、補(bǔ)償線(xiàn)、屏蔽線(xiàn)、接地線(xiàn)、載流承力索、不載流承力索、滑接線(xiàn)等。由于銅包鋼線(xiàn)的廣泛用途，九十年代以來(lái)用量日增，效益明顯。
銅包鋼線(xiàn)主要有六種制造方法：鑄造熱壓法、電鍍法、熱浸涂法、上引涂法、焊接包復(fù)法、連續(xù)擠壓法（即Conform法）。鑄造熱壓法工藝落后，材料利用率低，質(zhì)量差，該法將淘汰。電鍍法優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備占地小，制造長(zhǎng)度長(zhǎng)，但只能做導(dǎo)電率20％IACS～30％IACS各種規(guī)格銅包鋼線(xiàn)，目前是國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)銅包鋼的方法。缺點(diǎn)是電鍍液造成較嚴(yán)重公害，且制造大于30％IACS導(dǎo)電率較困難。熱浸涂法是利用浸涂法制造銅桿設(shè)備制作，它可調(diào)整銅層厚度且能制成異型線(xiàn)，例如雙鉤形電車(chē)線(xiàn)，適宜大批量生產(chǎn)且無(wú)公害，缺點(diǎn)是小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。上引涂法是利用上引法設(shè)備制造銅包鋼線(xiàn)，目前正在進(jìn)行試驗(yàn)，生產(chǎn)工藝及裝備尚不成熟。焊接包復(fù)法是銅帶經(jīng)過(guò)清洗處理后包復(fù)在光潔的鋼線(xiàn)上，用氬弧焊捍接，之后經(jīng)拉絲機(jī)、壓力模深加工成型，這種工藝能獲得不同導(dǎo)電率銅包鋼線(xiàn)，性能優(yōu)良，目前國(guó)內(nèi)正在試產(chǎn)，即將可投入應(yīng)用。連續(xù)擠壓法是一種很好方法，能進(jìn)行連續(xù)不斷生產(chǎn)，鋼、銅結(jié)合力好，目前國(guó)內(nèi)外均停留在試驗(yàn)室試產(chǎn)中，尚未達(dá)到商業(yè)化階段。
⑶ 銅包鋁線(xiàn) 銅包鋁線(xiàn)是在鋁芯線(xiàn)上同心地包覆銅層的雙金屬線(xiàn)。它是代替純銅線(xiàn)制造CATV同軸射頻電纜的良好內(nèi)導(dǎo)體。由于集膚效應(yīng)，在電視頻段內(nèi)具有與純銅相同及更優(yōu)的傳輸性能。銅包鋁線(xiàn)的密度是純銅的37％～40％，也即是在相同的條件下，銅包鋁線(xiàn)的長(zhǎng)度是純銅線(xiàn)的2.45～2.7倍，可大大節(jié)約用銅；其次，同樣長(zhǎng)度的銅包鋁線(xiàn)的電纜比純銅輕，因而運(yùn)輸、安裝都方便，降低敷設(shè)費(fèi)用；第三，當(dāng)CATV 同軸射頻電纜用鋁管作外導(dǎo)體時(shí)，由于銅包鋁線(xiàn)與鋁管的熱膨脹和彈性模量相接近，從而提高電纜的穩(wěn)定性和可靠性。
銅包鋁線(xiàn)的重量較銅輕，還用于電焊機(jī)電纜、電池連接線(xiàn)、野戰(zhàn)電纜、電機(jī)和變壓器的繞組。細(xì)銅包鋁合金線(xiàn)用作移動(dòng)電話(huà)、辦公用品設(shè)備的繞組線(xiàn)或連接線(xiàn)；它與純銅一樣具有良好的焊接或接續(xù)性能，是布電線(xiàn)線(xiàn)芯的良好材料；大截面的銅包鋁制成排類(lèi)，可在高頻電器設(shè)備中應(yīng)用。
銅包鋁的優(yōu)良特性在七十年代以來(lái)已被廣泛重視，美、日、德、瑞典等國(guó)都在充分利用其特性。我國(guó)在九十年代也大力開(kāi)展銅包鋁的生產(chǎn)與應(yīng)用。
銅包鋁生產(chǎn)方法主要有三種：電鍍法、焊接包復(fù)法及靜液擠壓法。目前國(guó)內(nèi)已能用電鍍法及焊接包復(fù)法生產(chǎn)銅包鋁線(xiàn)，它的工藝均與銅包鋼相似，目前國(guó)內(nèi)仍屬起步階段。靜液擠壓法是瑞典ASEA公司設(shè)備，由于投資高未獲推廣，包復(fù)法及靜液擠壓法還可生產(chǎn)銅包鋁排。
⑷ 鍍鋅鋼線(xiàn) 鍍鋅鋼線(xiàn)是鋼芯鋁絞線(xiàn)的重要原材料，按IEC 888的規(guī)定，鍍鋅鋼線(xiàn)按強(qiáng)度分有一般強(qiáng)度、高強(qiáng)度和特高強(qiáng)度。八十年代，我國(guó)用作鋼芯鋁絞線(xiàn)的鋼線(xiàn)，幾乎都是一般強(qiáng)度的鋼絲，進(jìn)入九十年代，冶金行業(yè)相繼制成高強(qiáng)度和特高強(qiáng)度的鋼絲，并已進(jìn)入實(shí)用化階段。鍍鋅鋼線(xiàn)分一般鍍鋅和重鍍鋅之分。由于重鍍鋅鋼線(xiàn)只有少數(shù)工廠(chǎng)能制造，而使用較少。為了提高鍍鋅鋼線(xiàn)的耐蝕性，在鋼芯鋁絞線(xiàn)中采用涂防腐油的方法而較少用重鍍鋅鋼線(xiàn)。
為了提高鋼絲的耐蝕性能又不降低鋼絲強(qiáng)度，國(guó)際上公認(rèn)的有兩種鍍層配方可供使用。其一為含鋁55％、硅1.6％、鋅43.4％稱(chēng)為“Galvelume”，它具有高的耐蝕性能，但影響鋼基體的力學(xué)性能。其二為含鋁5％及微量稀土元素稱(chēng)“Galfan”，它兼有優(yōu)良耐蝕和力學(xué)性能，用于鋼絲行業(yè)，它的耐蝕性比鍍鋅鋼線(xiàn)高2倍。
我國(guó)金屬制品行業(yè)于八十年代末期開(kāi)始約7～8家工廠(chǎng)開(kāi)發(fā)鋅5％鋁稀土鍍層鋼絲，至九十年代中期只剩下2家工廠(chǎng)正式提供產(chǎn)品，其中一家采用單鍍工藝，盡管鍍層能提高耐蝕能力2～3倍，但鍍層太薄有漏鍍現(xiàn)象使實(shí)際上提高耐蝕能力有限而難以推廣；另一家采用先熱鍍鋅后再鍍鋅鋁稀土合金，確保鍍層質(zhì)量，與國(guó)際鉛鋅組織的標(biāo)準(zhǔn)相一致而被廣泛采用。杭州萬(wàn)勝鋼纜集團(tuán)公司能提供這種產(chǎn)品，最近天津引進(jìn)國(guó)外技術(shù)也將生產(chǎn)這一產(chǎn)品。
⑸ 鍍錫銅線(xiàn) 鍍錫銅線(xiàn)主要用于橡皮絕緣的礦用電纜。軟電線(xiàn)、軟電纜和船用電纜等的導(dǎo)電線(xiàn)芯，以及用作絕緣電線(xiàn)電纜的外屏蔽編織層和電刷線(xiàn)。
鍍錫銅線(xiàn)主要生產(chǎn)方法有熱鍍法，電解鍍錫法、真空鍍錫法、多線(xiàn)電解鍍錫法和整股鍍錫法等，上述這些方法都已被采用，而以熱鍍法和電解鍍錫法用得最普遍。熱鍍錫法的設(shè)備較簡(jiǎn)單，容易制作。而電解鍍錫法需采用專(zhuān)用鍍錫機(jī)，九十年代，上海電纜研究所研制的鍍錫機(jī)已獲得良好的應(yīng)用。
除鍍錫銅線(xiàn)以外，還有鍍錫銅包鋼線(xiàn)，銅包鋼線(xiàn)作為電子原器件的引接線(xiàn)，經(jīng)鍍錫以后，提高了可焊性。
鍍錫銅線(xiàn)已是一種較成熟的產(chǎn)品，但九十年代完善了專(zhuān)用生產(chǎn)工藝與設(shè)備，使生產(chǎn)更為順利。而且由于市場(chǎng)的需要使產(chǎn)量增加，生產(chǎn)廠(chǎng)能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
⑹ 鍍銀銅線(xiàn) 鍍銀銅線(xiàn)僅用于特殊產(chǎn)品，例如航空工業(yè)用鍍銀銅電刷線(xiàn)，射頻電纜導(dǎo)電線(xiàn)芯，氟塑料絕緣耐高溫電線(xiàn)的線(xiàn)芯等。因?yàn)殂y比銅除具有更優(yōu)良導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性外，更具有優(yōu)良的耐腐蝕性和在高溫下的抗氧化性。
九十年代計(jì)算機(jī)更為普及，其插接線(xiàn)也使用經(jīng)壓扁的鍍銀銅線(xiàn)。國(guó)內(nèi)已能正式生產(chǎn)。
⑺ 鍍金銅線(xiàn) 作為現(xiàn)代電子儀器設(shè)備中需要特殊的引接線(xiàn)，鍍金銅線(xiàn)便是其中重要的一種，鍍金銅線(xiàn)線(xiàn)徑為0.02mm，并進(jìn)行漆包。這是九十年代新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。
⑻ 鍍鎳銅線(xiàn) 鍍銅線(xiàn)目前廣泛應(yīng)用于高溫航空導(dǎo)線(xiàn)中，九十年代隨著高溫自控溫電纜開(kāi)發(fā)，這種線(xiàn)也將使用于125℃以上自控溫電纜線(xiàn)芯中。
4. 架空線(xiàn)
經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的努力，全國(guó)35kV以上輸電線(xiàn)路已達(dá)60萬(wàn)公里，其中110kV和220kV線(xiàn)路27萬(wàn)公里，330kV和500kV線(xiàn)路2100公里，線(xiàn)路建設(shè)規(guī)模和增長(zhǎng)速度世界罕見(jiàn)。
加強(qiáng)各大區(qū)聯(lián)網(wǎng)，正在建設(shè)的項(xiàng)目很多，500kV長(zhǎng)距離線(xiàn)路及西北330kV主干線(xiàn)路已接近1萬(wàn)公里，隨著長(zhǎng)江三峽工程的起動(dòng)，預(yù)計(jì)今后十年新增超高壓線(xiàn)路總量將會(huì)超出以往二十幾年所建總長(zhǎng)的兩倍。
我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量已超過(guò)26000GW列世界第二位，本世紀(jì)末將達(dá)到30000GW，2020年達(dá)80000GW。電網(wǎng)建設(shè)趕不上裝機(jī)容量的增長(zhǎng)，電源效益得不到充分發(fā)揮，也影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和人民生活的提高，因此電網(wǎng)建設(shè)將是電力建設(shè)中的重中之重。近年對(duì)城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造為線(xiàn)路建設(shè)帶來(lái)了難得的大好時(shí)機(jī)。不單產(chǎn)量增加，新品種也得到充分應(yīng)用。
⑴ 大截面導(dǎo)線(xiàn) 長(zhǎng)江三峽送往華東第一回直流輸電工程，輸送容量為300萬(wàn)千瓦，電壓等級(jí)±500kV, 全線(xiàn)路徑長(zhǎng)890公里，將采用LGJ-720/50的鋼芯鋁絞線(xiàn)或相對(duì)應(yīng)的鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)，結(jié)構(gòu)45/4.53的電工級(jí)鋁線(xiàn)，成盤(pán)供貨，單根長(zhǎng)度為2500米。這種大容量、大截面、大長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)為架空線(xiàn)生產(chǎn)前所未有，現(xiàn)在組織攻關(guān)中。
大截面導(dǎo)線(xiàn)的制造應(yīng)有一整套配套措施，生產(chǎn)電工鋁線(xiàn)的技術(shù)，特別對(duì)于大直徑鋁線(xiàn)更應(yīng)從嚴(yán)把好質(zhì)量關(guān)；連鑄連軋和拉線(xiàn)技術(shù)；此外還應(yīng)擁有630型54盤(pán)的大型絞線(xiàn)機(jī)和相應(yīng)的絞線(xiàn)技術(shù)，才有可能完成大截面導(dǎo)線(xiàn)的制造。在九十年代末期，能為長(zhǎng)江三峽輸電工程大批量的提供大容量、大截面導(dǎo)線(xiàn)，使我國(guó)架空線(xiàn)制造水平和制造能力提高到一個(gè)嶄新的水平。
⑵ 大跨越導(dǎo)線(xiàn) 我國(guó)水能和煤炭資源多集中于西部和北部人口稀少、經(jīng)濟(jì)發(fā)展較緩慢地區(qū)，而東部、南部沿海地區(qū)，人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，電力需求量大，能源資源缺乏，因此大容量、遠(yuǎn)距離的西電東送和北電南送勢(shì)在必行。在遠(yuǎn)距離的送電中線(xiàn)路要跨越江湖峽谷，需要大跨越導(dǎo)線(xiàn)。
長(zhǎng)江三峽送電工程就跨越漢江和長(zhǎng)江，需要千米級(jí)大跨越導(dǎo)線(xiàn)和特大跨越電纜，這些跨越導(dǎo)線(xiàn)研制成功為送電線(xiàn)制造跨上一個(gè)新臺(tái)階。我國(guó)大跨越導(dǎo)線(xiàn)已用得不少，跨越長(zhǎng)江的南京大跨越、蕪湖大跨越、鎮(zhèn)江大跨越等部分導(dǎo)線(xiàn)采用國(guó)產(chǎn)、部分導(dǎo)線(xiàn)采用進(jìn)口的，經(jīng)多年的運(yùn)行都能滿(mǎn)足要求，安全可靠?，F(xiàn)在我國(guó)導(dǎo)線(xiàn)制造水平已進(jìn)一步提高，能生產(chǎn)符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的電工鋁線(xiàn)，高強(qiáng)度鋁合金線(xiàn)、鋁包鋼線(xiàn)和特高強(qiáng)度鋼線(xiàn)，它為大跨越導(dǎo)線(xiàn)制造提供了必要的條件。
漢江大跨越，跨越檔距1200m，屬千米級(jí)大跨越，采用全鋁包鋼絞線(xiàn)。鋁包鋼線(xiàn)用導(dǎo)電率為40％IACS的線(xiàn)種，制造仍有較大的難度，在攻關(guān)中。
長(zhǎng)江東西梁山大跨越導(dǎo)線(xiàn)將采用特高強(qiáng)度鍍鋅鋼芯高強(qiáng)度鋁合金絞線(xiàn)。大長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)成盤(pán)供應(yīng)。特高強(qiáng)度鍍鋅鋼線(xiàn)和高強(qiáng)度鋁合金線(xiàn)其技術(shù)指標(biāo)均很高，代表著當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平。長(zhǎng)江東西梁山大跨越線(xiàn)路建設(shè)將顯示我國(guó)超高壓輸電線(xiàn)路的建設(shè)水平，將又一項(xiàng)攀登世界之最，在這九十年代末年，世紀(jì)之交時(shí)完成這一重要?jiǎng)?chuàng)舉，將為我國(guó)輸電線(xiàn)路的制造和建設(shè)，譜寫(xiě)一幅嶄新的編章，也為今后我國(guó)西電東送、北電南送、特高電壓輸電線(xiàn)路建奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在正組織科技人員在攻關(guān)中。
長(zhǎng)江鎮(zhèn)江大跨越，是當(dāng)前世界最大的大跨越線(xiàn)路工程，跨越檔距2303m，跨越塔高350m，是世界上最高的輸電塔。與之相關(guān)的導(dǎo)線(xiàn)選型，力學(xué)特性研究防振動(dòng)、防舞動(dòng)措施，以及在塔上架設(shè)OPGW都是十分重要，是世界矚目的輸電線(xiàn)路項(xiàng)目。
⑶ 擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn) 由于500kV線(xiàn)路建設(shè)日增，變電站需要有更多的擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格品種可供選用，為此于九十年代初期設(shè)計(jì)研制了新型軟母線(xiàn)系列，共有4個(gè)規(guī)格，截面積分別為630、800、1000、1250mm2，軟母線(xiàn)外徑擴(kuò)大至按500kV雙分裂雨天不出現(xiàn)電暈設(shè)計(jì)。新型軟母線(xiàn)不采用金屬軟管支撐，使其強(qiáng)度高、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)，便于質(zhì)量控制，并能提高T型接頭的連接質(zhì)量，保證安全運(yùn)行。電站用軟母線(xiàn)還可以用耐熱鋁合金制造，以增大載流量，在安徽繁昌變電站的1440mm2耐熱鋁合金絞線(xiàn)，就開(kāi)辟了一個(gè)新的品種。
⑷ 自阻尼導(dǎo)線(xiàn) 在架空電纜路中導(dǎo)線(xiàn)因微風(fēng)振動(dòng)破壞是其主要失效的形式，自阻尼導(dǎo)線(xiàn)是一種能自行吸收能量的新型導(dǎo)線(xiàn)，使導(dǎo)線(xiàn)的振動(dòng)降至安全水平，且可以提高架線(xiàn)張力，簡(jiǎn)化防振措施。1988年開(kāi)發(fā)后，架設(shè)于廣西大化水電站至馬山縣那落嶺的110kV線(xiàn)路，經(jīng)九十年代長(zhǎng)期運(yùn)行，進(jìn)行觀(guān)察，情況良好，安全可靠。
⑸ 耐蝕防振導(dǎo)線(xiàn) 架空線(xiàn)的另一失效的形式是因腐蝕而破壞，特別是鋼芯腐蝕破壞。耐蝕防振導(dǎo)線(xiàn)是采用一個(gè)無(wú)縫鋁管擠在鋼芯外，鋼芯外徑和鋁管內(nèi)徑中有間隙，它既起到完全保護(hù)鋼線(xiàn)不銹蝕，又起到防振作用，使架空導(dǎo)線(xiàn)二種失效的主要原因給予解決。這一新型線(xiàn)種已在九十年代獲得國(guó)家專(zhuān)利。
⑹ 低弧垂導(dǎo)線(xiàn) 這是一種鋼芯軟鋁絞線(xiàn)型的低弧垂導(dǎo)線(xiàn)。加在導(dǎo)線(xiàn)上的力通過(guò)特殊方式由鋼芯承擔(dān)一部分，使運(yùn)行以后弧垂量不會(huì)明顯增加，蠕變量也很小。架線(xiàn)施工和運(yùn)行還需進(jìn)一步完善。八十年代末期開(kāi)發(fā)至九十年代初期完成的。
⑺ 擴(kuò)容導(dǎo)線(xiàn) 由于工農(nóng)業(yè)發(fā)展，電力需要量增加，為擴(kuò)大輸電系統(tǒng)，國(guó)家對(duì)城市電網(wǎng)和農(nóng)村投入巨資進(jìn)行改造，對(duì)于輸電線(xiàn)路除建設(shè)新的線(xiàn)路以外，希望在原有線(xiàn)路上僅僅更換導(dǎo)線(xiàn)而不改變?cè)芯€(xiàn)路和桿塔情況下，增加輸送50％的電能，即輸送原有線(xiàn)路150％的能量，這種新型導(dǎo)線(xiàn)就是擴(kuò)容導(dǎo)線(xiàn)。
擴(kuò)容導(dǎo)線(xiàn)仍以高強(qiáng)度鍍鋅鋼線(xiàn)作內(nèi)芯線(xiàn)，起承力作用；外擠一個(gè)軟鋁管，或用拱型線(xiàn)絞成的軟鋁管，管外絞上經(jīng)熱處理后的鋁線(xiàn)。用特殊的方法使鋁導(dǎo)體的應(yīng)力移至鋼中。導(dǎo)線(xiàn)載流通電后，盡管溫度升高也不影響導(dǎo)線(xiàn)的強(qiáng)度，而弧垂量卻很小，可以利用原有桿塔，輸送原有150％的電能，達(dá)到擴(kuò)容目的。
此項(xiàng)技術(shù)自城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造起動(dòng)之后著手研制的，已全部通過(guò)了試驗(yàn)研究階段，現(xiàn)在正組織工廠(chǎng)化生產(chǎn)和在線(xiàn)路中實(shí)際使用。
⑻ 鋁合金絞線(xiàn)與鋼芯鋁合金絞線(xiàn) 按IEC 61089的規(guī)定，鋁合金導(dǎo)線(xiàn)有二個(gè)型號(hào)：A2和A3，它們分別代表著不同的導(dǎo)電率和強(qiáng)度，以電阻率表示如下：
A2 32.530nΩ·m（對(duì)應(yīng)于53％IACS）
A3 32.840nΩ·m（對(duì)應(yīng)于52.5％IACS）
鋁合金線(xiàn)可以單獨(dú)制成絞線(xiàn)使用，也可以利用鍍鋅鋼線(xiàn)作加強(qiáng)芯，組成鋼芯鋁合金絞線(xiàn)，也可以作加強(qiáng)芯與鋁線(xiàn)絞合在一起，組成鋁合金芯鋁絞線(xiàn)。這種不同的組合用于各不同的用途，可以自由選用。
A2的鋁合金絞線(xiàn)，規(guī)格號(hào)由16～1250（其相對(duì)截面18.4～1439mm2）；A3的鋁合金絞線(xiàn)，規(guī)格號(hào)由16～1120（其相對(duì)截面為18.6～1301mm2）。鋁合金絞線(xiàn)是使用頻率最高的的一種形式。九十年代中期，我國(guó)出口至印度的鋁合金絞線(xiàn)共4500噸，均為全鋁合金絞線(xiàn)。
⑼ 鋁包鋼絞線(xiàn)及鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn) 在電力系統(tǒng)中，鋁包鋼絞線(xiàn)作為地線(xiàn)已被接受并被推廣使用，在重要工程中也不例外。長(zhǎng)江三峽輸電線(xiàn)路就選用AS-80（即80 mm2的鋁包鋼絞線(xiàn)作地線(xiàn)，漢江大跨越的地線(xiàn)為AS-185，長(zhǎng)江大跨越地線(xiàn)為AS-250。在輸電線(xiàn)則大力采用鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)代替鋼芯鋁絞線(xiàn)，江蘇電網(wǎng)中的500kV線(xiàn)路便推廣采用鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)，獲得良好結(jié)果。
在電氣化鐵道中，載流承力索和不載流承力索廣泛采用鋁包鋼絞線(xiàn)，已形成為一個(gè)定型的產(chǎn)品。
由于鋁包鋼線(xiàn)具有的特性，強(qiáng)度高、耐腐蝕、載流量大等優(yōu)點(diǎn)，在IEC 61089標(biāo)準(zhǔn)中已被正式列入，包括鋁包鋼絞線(xiàn)、鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)和鋁包鋼芯鋁合金絞線(xiàn)。我國(guó)最近編制的國(guó)標(biāo)“圓線(xiàn)同心絞架空導(dǎo)線(xiàn)”也同樣把鋁包鋼線(xiàn)及其系列產(chǎn)品列入標(biāo)準(zhǔn)中。
⑽ 光纖復(fù)合架空地線(xiàn)(OPGW) 高效的電力輸配系統(tǒng)需要有一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)便于有效保護(hù)信號(hào)傳輸、控制數(shù)據(jù)的傳輸、遠(yuǎn)距離測(cè)量、通話(huà)等。用光纖復(fù)合架空地線(xiàn)比過(guò)去的載波、電話(huà)電纜系統(tǒng)和微波系統(tǒng)更可靠，而且容量大、不串音、不受干擾及環(huán)境影響。
光纖復(fù)合架空地線(xiàn)，因光纖受到金屬線(xiàn)和管的良好保護(hù)，可以形成可靠的最佳結(jié)構(gòu)。這種地線(xiàn)可以設(shè)計(jì)成與現(xiàn)有地線(xiàn)相匹配，安裝于鐵塔上不會(huì)增加負(fù)荷，而且可以保持現(xiàn)有的間距。光纖復(fù)合架空地線(xiàn)取代現(xiàn)有的地線(xiàn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，價(jià)格較高，然而架設(shè)完畢，通訊線(xiàn)路開(kāi)通后，增加投資超出的費(fèi)用，將會(huì)很快獲得補(bǔ)償，并將得到更高的回報(bào)。在電力系統(tǒng)中建立一個(gè)高效的通訊網(wǎng)絡(luò)時(shí)，光纖復(fù)合架空地線(xiàn)將被首選推薦使用。
七十年代末期，英國(guó)、日本等先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家把光纖復(fù)合架空地線(xiàn)在電力系統(tǒng)中使用，由于它優(yōu)良的特性逐年增加，發(fā)展十分迅速。在日本，半數(shù)的高壓輸電線(xiàn)路已架設(shè)了光纖復(fù)合架空地線(xiàn)，全世界迄今已使用數(shù)十萬(wàn)公里。
上海電纜研究所在八十年代中期率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展光纖復(fù)合架空地線(xiàn)的研制工作，一九八八年架設(shè)第一條運(yùn)行線(xiàn)路，迄今已超過(guò)十年。隨著技術(shù)進(jìn)步，在九十年代生產(chǎn)OPGW的主要關(guān)鍵技術(shù)都有突破性的進(jìn)展，包括采用高強(qiáng)度單模光纖，無(wú)縫鋁管的連續(xù)擠壓技術(shù)，高強(qiáng)度、高模量的鋁包鋼線(xiàn)生產(chǎn)，使OPGW的制造技術(shù)躍進(jìn)一個(gè)新的臺(tái)階。當(dāng)關(guān)鍵技術(shù)解決后，對(duì)世界上先進(jìn)國(guó)家的OPGW進(jìn)行剖析和仿制，攝取各家公司產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)，形成自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，并針對(duì)各電壓等級(jí)、不同的容量，推出一個(gè)系列，在國(guó)內(nèi)推廣使用，現(xiàn)已在110kV、220kV和500kV的十幾個(gè)工程，包括220kV的上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)、500kV上海石洞口電廠(chǎng)使用，均獲得滿(mǎn)意的結(jié)果。并將向國(guó)外出口。上海電纜研究所是我國(guó)目前唯一的國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)單位，能進(jìn)行從設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、金具與附件、線(xiàn)路施工、開(kāi)通運(yùn)行等一系列服務(wù)的單位。
世界上大約有二十幾家公司能制造OPGW，但是各家公司有自己的技術(shù)規(guī)范而世界上沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為此，九十年代開(kāi)始，國(guó)際電工委員會(huì)第七技術(shù)委員會(huì)第八工作組（即IEC TC7 WG8）制訂光纖復(fù)合架空地線(xiàn)的性能要求和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。上海電纜研究所作為中國(guó)代表以通訊成員的身份參加該組的工作，參予制訂IEC 1396“光纖復(fù)合架空地線(xiàn)的電氣、機(jī)械和物理性能要求與試驗(yàn)方法”標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，又制訂了中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“光纖復(fù)合架空地線(xiàn)”，以規(guī)范OPGW產(chǎn)品及其性能。上海電纜研究所已按IEC 1396所規(guī)定的各種試驗(yàn)方法，在研究所內(nèi)建立起目前我國(guó)唯一能測(cè)試OPGW全性能的綜合試驗(yàn)室，對(duì)的質(zhì)量監(jiān)視，提供了有力的保證。
我國(guó)于1985年葛洲壩電廠(chǎng)引進(jìn)英國(guó)BICC公司生產(chǎn)的2km OPGW以來(lái)，其OPGW的用量逐年增加，截至1998年已架設(shè)1000km以上。監(jiān)于OPGW具有的種種優(yōu)點(diǎn)，國(guó)家電網(wǎng)公司決定對(duì)新建的500kV線(xiàn)路將全部架設(shè)OPGW，各省地方電網(wǎng)也都大力推廣應(yīng)用，預(yù)計(jì)在今后五年內(nèi)，每年都將有3000～4000km的OPGW需要架設(shè)，而且今后還會(huì)逐年遞增。當(dāng)二十一世紀(jì)信息社會(huì)到來(lái)時(shí)，它將會(huì)起著更加積極的作用。
三、未來(lái)十年的展望
1. 結(jié)合重點(diǎn)工程建設(shè)，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，滿(mǎn)足工程需要
長(zhǎng)江三峽工程、南水北調(diào)工程和高速電氣化鐵路是我國(guó)跨世紀(jì)的三項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目，應(yīng)該結(jié)合重點(diǎn)工程，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，滿(mǎn)足工程需要。
⑴ 長(zhǎng)江三峽工程 長(zhǎng)江三峽工程中的輸電工程，將是三峽工程中重中之重，500kV線(xiàn)路交直流混合送電，全長(zhǎng)9100km，是一項(xiàng)極為重大的工程。由三峽向華東送電的三峽至常州±500kV直流送電工程已經(jīng)起動(dòng)，對(duì)于輸電線(xiàn)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該滿(mǎn)足線(xiàn)路的需求，將包括主干線(xiàn)路用的大截面、大容量鋼芯鋁絞線(xiàn)、鋁包鋼芯鋁絞線(xiàn)；也包括跨漢江的千米級(jí)大跨越，它將是全鋁包鋼絞線(xiàn)，長(zhǎng)江大跨越則是世界矚目的，它的跨距和塔高將是世界之最，特高強(qiáng)度鍍鋅鋼線(xiàn)和特高強(qiáng)度鋁合金線(xiàn)絞成的導(dǎo)線(xiàn)，標(biāo)志著我國(guó)導(dǎo)線(xiàn)的制造水平；這二個(gè)大跨越的地線(xiàn)，均采用鋁包鋼絞線(xiàn)，拉力單重比超過(guò)18km。這些導(dǎo)線(xiàn)技術(shù)要求都很高，線(xiàn)種又多，所以應(yīng)積極配合工程建設(shè)，當(dāng)工程建成時(shí)，導(dǎo)地線(xiàn)的制造水平將躍上一個(gè)新的臺(tái)階。
⑵ 高速電氣化鐵路 主要配合工程，提供接觸網(wǎng)用接觸線(xiàn)（電車(chē)線(xiàn)）。按京滬高速列車(chē)速度，目前我國(guó)能生產(chǎn)的接觸線(xiàn)，純銅、銅合金、鋼鋁線(xiàn)的性能指標(biāo)都不能達(dá)到要求，需重新進(jìn)行開(kāi)發(fā)。法國(guó)在時(shí)速300～350公里的接觸網(wǎng)中采用錫銅－120接觸線(xiàn)；德國(guó)在時(shí)速360公里的接觸網(wǎng)中使用鎂銅－120接觸線(xiàn)；日本在時(shí)速300公里的接觸網(wǎng)中使用GT-CSD-110銅包鋼接觸線(xiàn)。這幾種接觸線(xiàn)對(duì)于京滬高速列車(chē)接觸網(wǎng)都可能被采用接觸線(xiàn)，應(yīng)結(jié)合工程起動(dòng)研制。
2. 為信息社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品
二十一世紀(jì)將是一個(gè)信息的社會(huì)，未來(lái)應(yīng)為信息社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。最主要的產(chǎn)品有：
⑴ 光纖復(fù)合架空地線(xiàn)（OPGW） 由于光纖復(fù)合架空地線(xiàn)具有的特點(diǎn)，當(dāng)它被架設(shè)在桿塔以后，既是避雷用的地線(xiàn)又是通信通道，二者兼?zhèn)?，因此受人們青睞，發(fā)展神速。我國(guó)在原有基礎(chǔ)上也將大量采用。對(duì)于新建的500kV線(xiàn)路，其地線(xiàn)一律采用OPGW，而220kV和110kV線(xiàn)路，在可能的條件下也將使用，今后五年內(nèi)每年至少需要3000～4000公里OPGW。在我國(guó)已架設(shè)的OPGW線(xiàn)路中，除了上海電纜研究所提供的部分產(chǎn)品以外，大都由國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)擁有生產(chǎn)光纜的良好設(shè)備，又引進(jìn)制造地線(xiàn)的英國(guó)BWE公司的Conform機(jī)，上海電纜研究所又掌握OPGW從設(shè)計(jì)、制造、金具與附件、架設(shè)施工、線(xiàn)路開(kāi)通等技術(shù)，無(wú)疑建立一個(gè)年產(chǎn)2000公里OPGW的工廠(chǎng)是合適的，將為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的OPGW產(chǎn)品。
⑵ 銅包鋼線(xiàn)與銅包鋁線(xiàn) 作為同軸電纜內(nèi)芯線(xiàn)（內(nèi)導(dǎo)體）的銅包鋁線(xiàn)與銅包鋼線(xiàn)，要有專(zhuān)門(mén)的生產(chǎn)廠(chǎng)家提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。目前我國(guó)生產(chǎn)銅包鋼線(xiàn)的廠(chǎng)家不少，大多是采用電鍍法，對(duì)要求導(dǎo)電率為30％IACS或40％IACS的產(chǎn)品，往往制造有困難，而浸涂法、引涂法、鑄軋法的產(chǎn)品，由于各種具體原因而在市場(chǎng)上難以見(jiàn)到其優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；銅包鋁線(xiàn)也局限于電鍍法。
近年出現(xiàn)的由國(guó)內(nèi)單位自行開(kāi)發(fā)用焊接包覆法制造銅包鋼和銅包鋁是一個(gè)很好的方法，相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)設(shè)備而言，國(guó)產(chǎn)開(kāi)發(fā)的設(shè)備還應(yīng)加大力度在工藝和設(shè)備中以改進(jìn)提高，使之能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
3. 開(kāi)發(fā)新一代的優(yōu)質(zhì)導(dǎo)體材料
⑴ 銅導(dǎo)體 在九十年代，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始用低品位銅生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)銅桿的試驗(yàn)工作，包括采用稀土優(yōu)化處理方法，改善銅材質(zhì)量，現(xiàn)此項(xiàng)工作已初露端倪，應(yīng)投入力量，加強(qiáng)研究，期望獲得新的突破，逐步用于實(shí)踐中。
用橄欖爐熔銅，連鑄連軋生產(chǎn)銅桿，可用適當(dāng)?shù)膹U銅或較低品位的銅，造出優(yōu)質(zhì)銅桿，盡管此法國(guó)外已有報(bào)導(dǎo)，然而變成現(xiàn)實(shí)仍有很大距離，應(yīng)加強(qiáng)研制。
如果上述二項(xiàng)能獲得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，并在實(shí)際中應(yīng)用的話(huà)，那對(duì)銅導(dǎo)體加工將是一個(gè)很大的進(jìn)步。
⑵ 鋁導(dǎo)體
① 進(jìn)一步提高鋁導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，通過(guò)加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪?，將鋁的導(dǎo)電率從61％IACS提高到63％IACS。這在理論上是可行的，主要是如何尋找合金元素和工藝手段，然后進(jìn)入實(shí)用化階段。這項(xiàng)研究工作成功，將為輸電網(wǎng)提供性能優(yōu)良的鋁導(dǎo)體，改善電網(wǎng)輸電質(zhì)量，其結(jié)果使國(guó)民經(jīng)濟(jì)受益匪淺。
② 大力采用高強(qiáng)度鋁合金用于輸電線(xiàn)路建設(shè)，降低線(xiàn)路造價(jià)，提高線(xiàn)路輸電水平。十年內(nèi)，把現(xiàn)在國(guó)內(nèi)年使用1000～2000噸，提高到年用量3～4萬(wàn)噸，即約占當(dāng)年架空線(xiàn)使用量的8％左右時(shí)，再建5～6個(gè)年產(chǎn)5000噸鋁合金工廠(chǎng)是完全應(yīng)該的。其次，還將大力推廣應(yīng)用耐熱鋁合金，使應(yīng)用鋁合金的水平接近先進(jìn)國(guó)家。
4. 貫徹產(chǎn)品質(zhì)量第一，工程安全可靠
⑴ 執(zhí)行ISO 9000 電線(xiàn)電纜行業(yè)要大力推行ISO 9000標(biāo)準(zhǔn)的貫徹，要打好質(zhì)量的翻身仗。裸電線(xiàn)作為電線(xiàn)電纜產(chǎn)品的頭道工序，更應(yīng)抓緊質(zhì)量關(guān)，否則將災(zāi)及各種產(chǎn)品。對(duì)于像架空線(xiàn)這樣純屬裸電線(xiàn)的產(chǎn)品，由于關(guān)系到輸電網(wǎng)，特別是500kV這樣重要線(xiàn)路更是要抓好每一個(gè)環(huán)節(jié)，把好質(zhì)量關(guān)。
⑵ 貫徹執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 像架空線(xiàn)應(yīng)執(zhí)行國(guó)標(biāo)“圓線(xiàn)同心絞架空導(dǎo)線(xiàn)”，這也是IEC 610889；執(zhí)行IEC 1232“電工用鋁包鋼線(xiàn)”， IEC 1396“光纖復(fù)合架空地線(xiàn)的電氣、機(jī)械和物理性能要求和試驗(yàn)方法”。以及它們相對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，貫徹所有有關(guān)的國(guó)際、國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于那些不注重產(chǎn)品質(zhì)量、不執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，應(yīng)通過(guò)行業(yè)協(xié)會(huì)、國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局給予制裁，不準(zhǔn)其產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。
⑶ 健全行業(yè)重點(diǎn)試驗(yàn)室 結(jié)合長(zhǎng)江三峽工程需要，改進(jìn)完善架空線(xiàn)試驗(yàn)室，使之能夠滿(mǎn)足三峽工程送電工程用導(dǎo)地線(xiàn)（包括光纖復(fù)合架空地線(xiàn)）的性能測(cè)試要求；更新六十年代設(shè)備，完善拉力機(jī)的智能化，增加導(dǎo)線(xiàn)蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)、導(dǎo)線(xiàn)振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)、大電流試驗(yàn)裝置、過(guò)滑車(chē)試驗(yàn)裝置等。
參 考 資 料
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