一、引言
20世紀(jì)50年代,我國(guó)機(jī)電制造業(yè)落后,電纜配套未專業(yè)化,不具備條件形成電氣裝備用電線電纜類產(chǎn)品。60年強(qiáng)制貫徹“以塑代鉛”和“以塑代橡”等措施,有力推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步,這大類產(chǎn)品開(kāi)始形成。90年代,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展成熟,電氣裝備電線電纜需求量劇增,發(fā)展成為與工程配套的獨(dú)立大類產(chǎn)品。產(chǎn)值比例保持25~30%。
電氣裝備用線纜是配套產(chǎn)品,各品種銷售并不穩(wěn)定,有賴于其他工業(yè)的興衰。如高層建筑用預(yù)制分支電纜,開(kāi)始國(guó)內(nèi)沒(méi)有品牌,只能進(jìn)口。分支電纜少數(shù)先驅(qū)者,開(kāi)拓市場(chǎng)和技術(shù)創(chuàng)新,取得穩(wěn)固的市場(chǎng)份額,獲得極高的利潤(rùn)回報(bào),實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。在此機(jī)遇下,不少電纜廠草率上馬,價(jià)格下降到接近火并程度,恰恰又逢國(guó)家限制高層建筑建設(shè),市場(chǎng)需求有所萎縮,高額利潤(rùn)回報(bào)即成泡沫。當(dāng)前用戶提出的要求越來(lái)越復(fù)雜,工廠只能跟著走,甚至對(duì)不合理要求,有時(shí)也得順從,進(jìn)退二難,甚至造成不公平競(jìng)爭(zhēng)。
二、近代交通工具用電線電纜
1.機(jī)車車輛電纜
電力、燃油和蒸汽動(dòng)力,客車、貨車和特種車列,對(duì)電纜要求是不同的,所以這類電纜品種較多,而且有代表性,其中部分品種也可供其他車輛選用。當(dāng)前傾向性意見(jiàn)是:
(1)3kV及以下天然橡膠絕緣電纜應(yīng)淘汰。
(2)3kV及以下氯磺化聚乙烯絕緣電纜需要保留。
(3)3kV及以下乙丙橡膠絕緣電纜為主要系列之一。
(4)3kV及以下無(wú)鹵低煙交聯(lián)聚烯烴絕緣電纜為主要系列之二。
(5)30kV乙丙橡膠絕緣機(jī)車車輛用電力電纜為專用品種。
目前基本按TB/T1484生產(chǎn),GB/T12528正在修訂。機(jī)車車輛產(chǎn)品中難度最大的是無(wú)鹵低煙交聯(lián)聚烯烴薄壁絕緣電纜。它們的內(nèi)容有所差異,在GB/T標(biāo)準(zhǔn)中有對(duì)比表,可以查閱。
2.城市軌道交通直流電力電纜
城市軌道交通是大城市發(fā)展交通的必經(jīng)之路,計(jì)劃中有關(guān)城市的城軌長(zhǎng)度公里數(shù):北京為332;天津?yàn)?30;上海為240;深圳546。其余城市相繼開(kāi)工。
輕軌用直流供電,額定電壓為直流1500V和750V。上海申通公司制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),正極電纜為1500V;負(fù)極電纜為300V,導(dǎo)體截面為400mm2,硬結(jié)構(gòu)電纜用第2種導(dǎo)體,軟結(jié)構(gòu)電纜用第6種,絕緣為交聯(lián)聚烯烴和乙丙橡膠兩種,標(biāo)稱絕緣厚度為2.0mm,絕緣外應(yīng)有阻水層,其他防水層、隔火層、鎧裝層均為可選結(jié)構(gòu),護(hù)套為低煙無(wú)鹵聚烯烴或類似合成材料組成,護(hù)套標(biāo)稱厚度為3.8mm。負(fù)極電纜結(jié)構(gòu)只有導(dǎo)體和絕緣。電纜試驗(yàn)項(xiàng)目與一般電力電纜基本相同。
3.長(zhǎng)定子繞組電纜
磁懸浮列車相當(dāng)于直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子,軌道相當(dāng)于定子。長(zhǎng)定子繞組電纜是將電纜構(gòu)成繞組,敷設(shè)在軌道的槽內(nèi)。電纜結(jié)構(gòu)與軟電力電纜相似,但敷設(shè)條件嚴(yán)酷,彎曲半徑很小。長(zhǎng)定子電纜三相總用量,約為單向軌道長(zhǎng)度的15倍。52屆國(guó)際線纜研討會(huì),德國(guó)發(fā)表了關(guān)于上海磁懸浮用電纜的論文。第一批在上海磁懸浮線安裝的電纜,其結(jié)構(gòu)與論文敘述的結(jié)構(gòu)相同,但試運(yùn)行時(shí)就出現(xiàn)了問(wèn)題。德國(guó)更換了全部電纜,調(diào)試后投入運(yùn)行,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后,又發(fā)生了個(gè)別問(wèn)題,二次出現(xiàn)問(wèn)題,德國(guó)未透露直接原因。談判滬杭磁懸浮線時(shí),德國(guó)提出電纜新結(jié)構(gòu),還強(qiáng)調(diào)是專利,在我看來(lái)這算不上是專利,但由專利法保護(hù),也很難處理。總的感覺(jué),德國(guó)在磁懸浮長(zhǎng)定子繞組電纜方面,技術(shù)也不能算完全成熟。長(zhǎng)定子繞組電纜的額定電壓為10/1.75kV(考慮20kV);額定工作溫度為90℃;導(dǎo)體為鋁芯300mm2,絕緣為軟乙丙橡膠,導(dǎo)體屏蔽和絕緣屏蔽均為半導(dǎo)電乙丙橡膠,護(hù)套為氯丁橡膠;護(hù)套外為含氟4的半導(dǎo)電涂層。涂層可增加電纜敷設(shè)時(shí)的潤(rùn)滑作用。52屆國(guó)際線纜論文中,絕緣屏蔽外有金屬屏蔽,沒(méi)有說(shuō)明氯丁橡膠護(hù)套的詳細(xì)性能,僅描述有適合的電氣性能性,機(jī)械性能,耐環(huán)境性能,并能與涂層牢固粘合。德國(guó)的磁懸浮列車試驗(yàn)線路比較短,試運(yùn)行中長(zhǎng)定子電纜未出現(xiàn)異常。上海原來(lái)電纜敷設(shè)情況,可能是一點(diǎn)接地。更換的新電纜,也就是現(xiàn)在運(yùn)行的電纜,結(jié)構(gòu)中取消了金屬屏蔽,護(hù)套變?yōu)榘雽?dǎo)電氯丁橡膠,半導(dǎo)電涂層照舊,接地方式采用了“Ω”形金屬環(huán),套在電纜外,定距用螺釘固定接地。
電纜研究所與工廠合作,共同研發(fā)了磁懸浮長(zhǎng)定子電纜,并通過(guò)了型式試驗(yàn)和研究性試驗(yàn),為電纜國(guó)內(nèi)制造打下了基礎(chǔ)。但是市場(chǎng)變化如風(fēng)云,今后需求量很難預(yù)測(cè)。
4.公路車輛用低壓電線和電纜
公路車輛用低壓電線(簡(jiǎn)稱汽車低壓電線),通常先按照汽車布線模板的要求加工成線束,然后將線束安裝到汽車上。汽車線束市場(chǎng)不但與汽車產(chǎn)量直接有關(guān),并且與單臺(tái)車輛配線數(shù)量密切相關(guān),一輛低檔轎車平均用低壓電線為800m,一輛中檔轎車平均用量為1500m,一輛豪華名車用量達(dá)2500m。目前汽車低壓電線的絕緣仍以聚氯乙烯為主,但有些部位需要用交聯(lián)聚烯烴、熱塑彈性體、乙丙橡膠、硅橡膠甚至氟塑料等。汽車低壓電線的導(dǎo)體,除馬達(dá)線考慮用鋁導(dǎo)體外,其他都用銅導(dǎo)體。最新設(shè)計(jì),希望導(dǎo)體截面進(jìn)一步縮小到0.10mm2及以下,銅的機(jī)械強(qiáng)度不能滿足安裝要求,現(xiàn)正在考慮用銅包鋼線。JB/T8139-1999《公路車輛用低壓電纜(電線)》標(biāo)準(zhǔn)的品種絞少,不能完全滿足使用要求,各汽車制造公司均有自己的電線采購(gòu)規(guī)范。當(dāng)前中國(guó)汽車行業(yè)協(xié)會(huì)制訂的標(biāo)準(zhǔn),也以聚氯乙烯薄絕緣低壓電線為主,但實(shí)際上交聯(lián)聚烯烴和硅橡膠絕緣低壓電線的應(yīng)用數(shù)量也不少。高檔轎車,數(shù)字傳輸電纜以及光纖已有使用。有關(guān)國(guó)外汽車低壓電纜標(biāo)準(zhǔn)中薄絕緣電線尺寸見(jiàn)表1。ISO汽車低壓電纜標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)概括見(jiàn)表2。
5.航空電線電纜
當(dāng)前航空電線電纜有二大系列:一種是聚酰亞胺-氟46復(fù)合薄膜繞包燒結(jié)絕緣電纜,主要用于軍用直升飛機(jī),已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化,考慮到電線質(zhì)量,復(fù)合薄膜仍進(jìn)口。另一種是輻
照交聯(lián)乙烯-四氟乙烯共聚物絕緣電纜,是近代軍用和民用大型飛機(jī)使用較多的品種。縮寫(xiě)為X-ETFE絕緣電線。大型軍用運(yùn)輸機(jī)每架用線量達(dá)7~8噸。X-ETFE比重為1.73,工作溫度可提高到200℃,薄壁絕緣結(jié)構(gòu)單層絕緣厚度為0.15mm,電線重量輕,相對(duì)載流量大,化學(xué)性能穩(wěn)定,電氣、機(jī)械及耐輻照性能優(yōu)異,也是航天飛行器使用重大品種之一。電纜結(jié)構(gòu)與軟電力電纜相似,但敷設(shè)條件嚴(yán)酷,彎曲半徑很小。長(zhǎng)定子電纜三相總用量,約為單向軌道長(zhǎng)度的15倍。52屆國(guó)際線纜研討會(huì),德國(guó)發(fā)表了關(guān)于上海磁懸浮用電纜的論文。第一批在上海磁懸浮線安裝的電纜,其結(jié)構(gòu)與論文敘述的結(jié)構(gòu)相同,但試運(yùn)行時(shí)就出現(xiàn)了問(wèn)題。德國(guó)更換了全部電纜,調(diào)試后投入運(yùn)行,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后,又發(fā)生了個(gè)別問(wèn)題,二次出現(xiàn)問(wèn)題,德國(guó)未透露直接原因。談判滬杭磁懸浮線時(shí),德國(guó)提出電纜新結(jié)構(gòu),還強(qiáng)調(diào)是專利,在我看來(lái)這算不上是專利,但由專利法保護(hù),也很難處理。總的感覺(jué),德國(guó)在磁懸浮長(zhǎng)定子繞組電纜方面,技術(shù)也不能算完全成熟。長(zhǎng)定子繞組電纜的額定電壓為10/1.75kV(考慮20kV);額定工作溫度為90℃;導(dǎo)體為鋁芯300mm2,絕緣為軟乙丙橡膠,導(dǎo)體屏蔽和絕緣屏蔽均為半導(dǎo)電乙丙橡膠,護(hù)套為氯丁橡膠;護(hù)套外為含氟4的半導(dǎo)電涂層。涂層可增加電纜敷設(shè)時(shí)的潤(rùn)滑作用。52屆國(guó)際線纜論文中,絕緣屏蔽外有金屬屏蔽,沒(méi)有說(shuō)明氯丁橡膠護(hù)套的詳細(xì)性能,僅描述有適合的電氣性能性,機(jī)械性能,耐環(huán)境性能,并能與涂層牢固粘合。德國(guó)的磁懸浮列車試驗(yàn)線路比較短,試運(yùn)行中長(zhǎng)定子電纜未出現(xiàn)異常。上海原來(lái)電纜敷設(shè)情況,可能是一點(diǎn)接地。更換的新電纜,也就是現(xiàn)在運(yùn)行的電纜,結(jié)構(gòu)中取消了金屬屏蔽,護(hù)套變?yōu)榘雽?dǎo)電氯丁橡膠,半導(dǎo)電涂層照舊,接地方式采用了“Ω”形金屬環(huán),套在電纜外,定距用螺釘固定接地。
電纜研究所與工廠合作,共同研發(fā)了磁懸浮長(zhǎng)定子電纜,并通過(guò)了型式試驗(yàn)和研究性試驗(yàn),為電纜國(guó)內(nèi)制造打下了基礎(chǔ)。但是市場(chǎng)變化如風(fēng)云,今后需求量很難預(yù)測(cè)。
4.公路車輛用低壓電線和電纜
公路車輛用低壓電線(簡(jiǎn)稱汽車低壓電線),通常先按照汽車布線模板的要求加工成線束,然后將線束安裝到汽車上。汽車線束市場(chǎng)不但與汽車產(chǎn)量直接有關(guān),并且與單臺(tái)車輛配線數(shù)量密切相關(guān),一輛低檔轎車平均用低壓電線為800m,一輛中檔轎車平均用量為1500m,一輛豪華名車用量達(dá)2500m。目前汽車低壓電線的絕緣仍以聚氯乙烯為主,<