科技成果-銅包鋁芯電線電纜節(jié)能技術(shù)

科技成果——銅包鋁芯電線電纜節(jié)能技術(shù)適用范圍通用機(jī)械行業(yè)35kV及以下等級電線電纜行業(yè)現(xiàn)狀電纜是電力系統(tǒng)的重要導(dǎo)電器材，起著傳送電能的作用，主要用于發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)等的電能傳輸。目前變電所高低壓配電、電動機(jī)裝置等電氣設(shè)備和相應(yīng)配電裝置的連接大都采用純銅電纜。由于“集膚效應(yīng)”，導(dǎo)致純銅電纜在傳輸電能過程中電流主要集中在電纜外表面，這會導(dǎo)致電纜產(chǎn)生較多的熱量，限制電纜的載電量，同時導(dǎo)致電纜內(nèi)部銅材利率效率降低，銅材浪費(fèi)嚴(yán)重。銅包鋁芯電線電纜作為一種復(fù)合型導(dǎo)體材料，不僅可以節(jié)省大量銅材，而且相比純銅電纜載流量更大、線損更小、溫升更低。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行案例，銅包鋁芯電線電纜相比純銅電纜可降低電損5%-10%。同時，銅包鋁芯電線電纜更柔韌、更易于成型，且重量輕，運(yùn)輸及施工方便。成果簡介1、技術(shù)原理利用“集膚效應(yīng)”原理，綜合生產(chǎn)制造工藝、復(fù)合材料新型熱處理技術(shù)、銅鋁包覆拉拔原子冶金技術(shù)、新型材料絞合技術(shù)等生產(chǎn)要素和創(chuàng)新技術(shù)，將銅層均勻包覆在鋁芯上，使銅、鋁界面上的原子實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，并拉伸絞合，形成具有強(qiáng)度高、輕質(zhì)、柔性及環(huán)保等特性的新型導(dǎo)電材料。與傳統(tǒng)的銅芯電纜對比，可有效降低導(dǎo)線溫度，節(jié)省銅材，并降低線損。由于電線電纜溫升降低，使絕緣材料不產(chǎn)生碳化，保證銅包鋁芯電線電纜的絕緣壽命可滿足30年免維護(hù)的要求。2、關(guān)鍵技術(shù)（1）銅鋁配比算法技術(shù)。該技術(shù)保證銅包鋁芯電線滿足載電量要求的同時大幅降低銅材使用量、降低導(dǎo)線成本、提高導(dǎo)線性能和降低導(dǎo)線溫升。（2）銅鋁包覆焊接技術(shù)。該技術(shù)是銅包鋁芯電線電纜制造的基礎(chǔ)和前提，焊縫的均勻性是后續(xù)拉拔工藝的保障。（3）銅鋁拉拔退火冶金融合技術(shù)。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)銅鋁界面原則實(shí)現(xiàn)均勻的冶金結(jié)合，保障復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和導(dǎo)電穩(wěn)定性。3、工藝流程銅包鋁芯電線電纜相關(guān)結(jié)構(gòu)及工藝流程圖見圖1、2。圖1銅包鋁芯節(jié)能電線電纜生產(chǎn)工藝流程圖圖2銅包鋁芯碳纖維自鎖鋼帶節(jié)能電線電纜結(jié)構(gòu)示意圖主要技術(shù)指標(biāo)導(dǎo)體溫升較銅芯電纜降低10%-20%；電壓等級規(guī)格：產(chǎn)品電壓等級規(guī)格為1kV-35kV；各規(guī)格載流量（額定電流的導(dǎo)體溫升≤30K）：300A-1000A；絕緣水平：完全符合GB12706.1-2002國家標(biāo)準(zhǔn)；節(jié)能指標(biāo)（相比傳統(tǒng)純銅電纜）（1）節(jié)銅率：60%；（2）節(jié)能率：5%-10%。技術(shù)水平該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利22項，實(shí)用新型專利30項，并于2015年通過中國電力企業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定，2013年獲得遼寧省科技成果三等獎。目前該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化、城市建筑等多個領(lǐng)域，節(jié)能效果良好。典型案例典型案例1案例名稱：中國建材集團(tuán)北方水泥有限公司建設(shè)規(guī)模：中國建材集團(tuán)北方水泥有限公司旗下159家水泥生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造。項目建設(shè)條件：原有電線電纜老化，電線電纜載流損耗大。主要技改內(nèi)容：使用銅包鋁芯節(jié)能電線電纜替換銅芯電纜。主要設(shè)備為銅包鋁芯電線電纜、電線電纜安裝工具等。技改投資額5億元，建設(shè)期5年。項目年節(jié)電約9375萬kWh，折合標(biāo)煤3萬tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益為7500萬元，項目投資回收期7年。典型案例2案例名稱：大連市主城區(qū)配電自動化項目建設(shè)規(guī)模：銅包鋁芯節(jié)能電線電纜37km。項目建設(shè)條件：原有電線電纜老化，電線電纜載流損耗大。主要技改內(nèi)容：使用銅包鋁芯節(jié)能電線電纜敷設(shè)。主要設(shè)備為銅包鋁芯電線電纜。技改投資額8600萬元，建設(shè)期24個月。項目年節(jié)電3010萬kWh，折合9635tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益為1656萬元，項目投資回收期5年。市場前景目前在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家，銅包鋁芯電線電纜已經(jīng)進(jìn)入普遍應(yīng)用階段，廣泛應(yīng)用于電力、電子、通訊等高頻信號傳輸領(lǐng)域。我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展迅速，銅包鋁復(fù)合材料已經(jīng)逐步被人們所接