戴洪琦
(湖北工業大學,湖北 武漢 430068)
鋁合金憑借其耐腐蝕、環保、導電性強等特點成為重工業,機械制造業及物理化學工業等領域的熱門選手。在新能源制造的經濟發展大趨勢下,鋁合金的地位將會愈加顯著,其優勢也會在不斷精進的科學技術的發掘下全面體現。現階段,我國已將鋁合金電纜的發展納入國家發展戰略的重要內容,這將為我國電力電網基礎設施的普及建設,加快供給側改革腳步,重構國際電纜工業新格局提高保障。
耐腐蝕是鋁合金的招牌之一[1]。與鐵的氧化物結構松散,容易脫落破壞物質本身質地;銅的氧化物含有有害物質不同,鋁在大氣中與氧接觸,會在其表面形成一層緊密的隔離膜,保護鋁的原有成分不被侵擾。其次,雖然鋁的電極電位與銅、鉛、鐵等相比負值較大,但由于其表層的氧化膜外衣的存在,即使在水或其他電解質環境下,也可確保不被輕易腐蝕[2]。此外,安全性能高也是鋁合金電纜打敗銅芯電纜等成為電纜界一番的關鍵。由于電子流動的過程中會使得電纜溫度升高,電纜制作需要使用絕緣性能較高的材料。交聯聚乙烯能抗熱,散熱快,易阻燃,是延長絕緣壽命的絕佳選擇[3]。再者,鋁合金電纜中鐵、稀土等元素的加盟,有效緩解了大多數金屬在高溫或低溫等條件下易永久變形發生蠕變的問題,確保電纜的順暢運行與平穩連接[4]。
擴大電纜鋪設的面積,克服地形的限制,保證工程作業安全與維修方便,是我國電纜鋪設施工的規定,擁有良好機械性能的鋁合金很好地適應了這些要求。首先,鋁合金的伸長率比較高,不管是對于拉扯的承受程度還是延展長度都優于鋁制電纜本身。其次,鋁合金對于扭轉的忍耐度較高,這一特性降低了安裝電纜對電工技能的要求,提高了裝備效率,也從一定程度上規避了由于易折易裂導致的安全隱患。同時,因為鋁合金電纜的安裝可彎曲半徑的下限比鋁或銅更低,延伸了電纜安裝的施工空間,減少了時間與經濟成本。此外,鋁合金是一種無記憶的金屬材料,回彈角度上限較低,保證了安裝與連接時的精準與穩定。
普遍來看,鋁合金電纜尚未以壓倒性的優勢贏過銅芯電纜,在我國并沒有形成一定的氣候。
我國的大部分建筑、地區電纜建設的規定與標準均是以銅芯電纜為對象制定的。對于鋁合金電纜沒有進行系統化的調研與考察,這也造成了很多建筑工程不得不選擇銅芯電纜。甚至在國家統一規定的消防安全系統中,鋁合金電纜是沒有登臺資格的。
此外,耐火性低是鋁合金電纜的七寸,為了達到一定的耐火級別,不少廠家在生產電纜時不得不采用銅制。在對高溫的忍耐度方面,鋁合金目前一直屈居于銅之下。由于我國對鋁合金的耐火級別沒有明確的規定與劃分,這就使得鋁合金的廣泛普及與運用受到了極大的阻礙。
不可否認,鋁合金電纜在我國的電氣電纜領域依舊沒有足夠的話語權。但是,鋁合金電纜壽命長、安全性能高;靈活穩定延展性強;具有極高經濟價值與環保意義的優越性使得其越來越被市場廣泛接納。目前,鋁合金電纜在我國基礎性電網工程中占據愈加重要的位置。鋁合金作為一種經濟環保的材料也已運用到了各行各業。我們在分析鋁合金電纜的優勢與劣勢的同時,也應由點及面,認識到鋁合金這一金屬材料對于我國鋁加工業與產品研發的重要意義。交通工具、醫療、家用電器等領域都能找到鋁合金材料的身影。質量輕、抗壓能力強的鋁合金可用作交通工具的制作主料;柔韌度好、不易被侵蝕的特性也使其備受圍護欄桿等公共安全基礎設施的青睞。
節約資源,保護環境是我國的一項基本國策。為了確保資源的有效利用與可持續發展,我國鋁合金電纜的普及與推廣進程也在不斷加快。隨著鋁合金電纜在成分結構,設計裝配等方面技術的持續升級,鋁合金市場的規模化與鋁合金電纜鋪設的全面實現也不再遙遠。目前,鋁合金電纜工程已被提高到了國家發展的戰略化層面。加快電網升級與改造,是我國“去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板”的經濟改革發展的需要。
鋁合金作為一種新興熱門資源逐漸打開了自己的市場,鋁合金電纜也成為各國基礎設施建設優化的突破口。未來的世界格局構建除了科技實力與經濟實力的博弈外,可持續發展的情況與能力也成為衡量一個國家整體實力與發展前景的重要指標。作為發展中國家的領頭羊,我國需要穩中求進,兼顧科技進步、經濟發展與生態保護等多重因素,依據國情,從實際出發,調整生產與產業結構,均衡發展,提高資源與產能利用率,將“過剩”轉變為“平衡”,真正實現國家經濟的良性運轉,對內為人民謀福利,對外打破發達國家在資源開發、技術利用以及工業生產等方面壟斷的局面,提高中國在國際舞臺上的地位。