35kV及以下电压等级电力电缆的现状与发展

发布时间：

2024-03-02

国内市场的多年实践证明，后行业用户要求的中低压电力电缆产品的某些性能指标要严于现行标准，基于对电缆质量的考虑，用户端特别是重要用户在现行标准的基础上借鉴国外先进标准结合以往使用的经验积累，对需要关注的某些性能指标制订适合于本行业使用电缆及其性能要求的技术文件。

  一、市场需求

  35kV及以下电压等级的电力电缆广泛用于城区配电网、绿色建筑、智慧交通、石油石化、智能制造、资源与能源开发与利用、公共服务、海洋经济等各行各业，市场需求“十三五”期间稳步上升，“十三五”期末我国中低压电力电缆产量预期见下表。

  在“十三五”期间，随着我国城镇化率和经济发展总量的逐年提升，促进了大中型城市电网可靠性的建设，加快了交通与新能源产业的发展，助推了我国特高压坚强电网的快速建设与配电网的不断优化和发展，推动了我国线缆市场需求总量的提升。
  从电线电缆需求结构来看，电力电缆仍占主要地位，电力电缆和电气装备电缆合计占比超过全部线缆产值规模的50%以上。35kV及以下电压等级的电力电缆及其材料已实现全国产化。预计“十四五”期间随着城镇化率的进一步提升，能源、交通、智能制造、“一带一路”走出去的拓展，35kV及以下电压等级电力电缆仍有较大的需求空间。

  二、现有装备产能

  我国是全球最大的电线电缆生产国，线缆行业内企业数量众多，产能总体严重过剩，产能利用率在60%左右，中压电力电缆生产能力估计超过40万公里/年，实际需求按2019年市场不超过20万公里，开工率不足50%。
  低压电力电缆生产能力估计超过了80万公里，开工率不超过60%。行业集中度非常低，生产装备新旧程度、自动化程度较低。据统计，35kV中压交联电缆三层共挤生产线超过600条。尽管有大量的国产悬链式(简称CCV)交联生产线发挥了巨大作用，但服役时间部分长达20年以上。低压电力电缆亦如此，生产线装备水平与国外同类相比，投入不足，部分设备老化与运转状态不稳定，已严重制约企业的技术进步和发展，产品性能难以满足客户日益发展的新要求，导致制造过程材料消耗高、能耗高、运维成本高、效率低、市场竞争力低，生产的线缆品质良莠不齐。
  因此，急需淘汰这些服役时间长、效率低的落后产能，提升国产装备自动化、数字化、智能化水平，通过管理创新能力的提升，在推进信息化与装备自动化的基础上，使得电力电缆未来发展在优化调整基础上，满足客户对产品高质量的需求。

  三、技术创新及存在的问题

  近年来，我国电线电缆制造业中众多企业对于35kV及以下电压等级的电力电缆为适应市场竞争，避免同质化的恶性竞争，其技术创新与技术进步主要体现在优化产品结构、采用新工艺与应用新材料方面，在保证质量的前提下控制制造成本。具体有以下几方面：
  一是产品结构。中压电力电缆由圆形紧压导体正在向型线绞合导体过渡。在保证导体直流电阻符合标准规定的基础上，既减小导体外径、节省了材料，又改善了铜导体的导电率；较大规格的低压电力电缆导体由紧压扇形结构向非紧压束绞结构过渡，以充分利用导体单线的导电特性，避免因紧压变形导致单线导电率下降；铠装电力电缆的内衬层由绕包结构变为挤包结构，使其整体性能更优。
  二是新工艺方面。对于中低压电力电缆的导体制造，目前行业中大多数企业普遍采用铜线拉丝退火一体设备工艺、框绞与高效率的束绞设备工艺。紫外光交联新工艺正在低压电缆生产中推广应用，以去除硅烷交联工艺必需的温水交联过程，缩短了生产周期。对于硅烷交联工艺，“一步法”交联工艺近年来也得到了较快的推广使用。
  三是新材料应用方面。低压电缆正兴起采用紫外光交联绝缘料；为满足燃烧工况下的环境要求，低烟无卤护套料得到了大量使用，尤其是近两年来符合GB 31247标准规定的Bl级燃烧特性的低烟无卤护套料得到了开发和应用；为改善环境，使废旧电缆具有可回收处理，行业中已有企业联合高校和科研机构推进热塑性PP材料应用于中压电力电缆绝缘，作为目前广泛采用的XLPE材料的补充。
  尽管中低压电力电缆市场需求量大，然而生产企业众多，技术与装备进入门槛低，技术壁垒低、同质化严重，产能过剩，装备老化、设备控制精度低，材料性能不稳定、交联过程副产物多，加之不少企业管理与创新能力不足，导致产品在市场上恶性竞争，拼价格拿订单，质量得不到保证，引发重大工程常常发生电缆故障和质量问题。这些问题包括电缆导体直流电阻值超标，绝缘热延伸、绝缘收缩不稳定、不达标，阻燃性能、透光率、护套热失重等指标不符合标准规定等。

  四、与国外先进水平比较及差距

  我国现行中低压电力电缆的产品标准是基于国际电工委员会〔IEC)标准，产品标准性能指标与IEC标准规定总体保持一致。国内市场的多年实践证明，后行业用户要求的中低压电力电缆产品的某些性能指标要严于现行标准，例如：对电缆结构尺寸的控制、屏蔽层与铠装层的控制、绝缘及护套相关性能指标的要求等。基于对电缆质量的考虑，用户端特别是重要用户在现行标准的基础上借鉴国外先进标准结合以往使用的经验积累，对需要关注的某些性能指标制订适合于本行业使用电缆及其性能要求的技术文件。
  国际电工委员会(IEC)标准是协调各国产品和技术水平的通用体系，而我国现行中低压电缆标准也并非是国际上Z先进的标准，与国际上先进国家和地区标准相比，还有改进与提升的空间，如中压电力电缆的绝缘屏蔽结构优化、各种材料性能与应用的一致性、制造工艺的一致性控制以及各种使用场景下的寿命评估和载流量研究等。这些改进与提升是确保中低压电力电缆质量稳定与可靠性的基础。

  五、发展建议

  基于我国对中低压电力电缆的大量需求、电缆行业的制造水平和装备水平、产品技术刨新以及与国际先进水平的差距，对后续发展提出以下建议：
  一是中低压电力电缆标准方面。结合我国三十多年来执行IEC标准、用户端中低压电力电缆的技术要求、进入国际市场的需要，建立具有我国特色的高质量中低压电力电缆产品及附件标准体系，包括产品标准、材料标准、用于典型的各种应用场景的敷设安装及运维规范等。
  二是中低压电力电缆材料方面。目前大量使用的是XLPE绝缘(还有部分低压电力电缆使用PVC绝缘)，应该肯定XLPE材料应用于电缆绝缘是非常成熟的技术也是当今不可或缺的，基于对环境保护、制造过程优化和产品性能提升，需要加快新材料的研究、开发和应用进程，包括采用热塑性PP弹性体材料等。
  三是有序淘汰落后装备，促进改造升级。基于中低压电力电缆当前行业产能过剩、生产装备先进与落后并存、产品质量参差不齐的现实，建议通过第三方专业机构制订评价规范，有序推动淘汰部分装备效率低下、能耗偏高、质量不稳定、运维成本高、影响环境的生产装备，鼓励改造升级，鼓励高性能生产装备、数字化与信息化技术和先进检测技术的应用。
  四是生产中低压电力电缆的企业要加强管理创新。提升精益化管理、引导集聚和规模化，不断采用新工艺、新材料，提升产品性价比，用高质量的产品和服务满足客户需求，带动行业制造水平提升。
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