提高我国中压电缆质量水平 化解产能过剩

一．我国中压电缆生产状况

1. 总需求增量下降

受国家产业政策和全球经济危机对电线电缆行业的影响，我国中压电缆的销售量"十二五"期末与"十一五"期末比较出现相应的下降，例如，6～35kV电力电缆（三芯）从年用18万公里降到15万公里左右。下降的因素主要有：国家电力投入无显著增量、国家产业结构调整以及房地产业发展受到抑制等。　　

2. 产能分布呈区域性集中

中国电线电缆制造的主要地区集中在华东、中南以及华北地区。而华东地区电缆产业更为突出，占据行业的半壁江山，相对而言也是企业发展比较迅速，竞争比较集中、激烈的地区。　　

（1）从企业数量看，华东地区占53.6%，主要集中在江苏省、浙江省、安徽省、山东省以及上海市。　　

（2）从企业分布来看，全国规模以上企业最多的前几个省（地区）分别是江苏、广东、浙江、安徽、山东、河北、辽宁以及上海。　　

（3）从行业的资产规模来看，华东地区电线电缆制造企业的资产规模扩张较快，保持着较大的竞争力。　　

（4）从中国电线电缆行业企业群来看，在华东、中南、华北区域内已形成了若干个产业集群和产品生产基地。因此，中国电线电缆行业属于技术区位指向型，将呈区域性集中趋势。　　

从总体生产能力看，我国目前共有35kV中低压电缆生产线600多条（见图1）。　　

 

3. 产能严重过剩

"十二五"期间中压电缆处于产能过剩状态：全国生产能力大约36万公里/年，而实际需求量在15万公里/年左右，开工率大约40%～45%。所以如何消化过剩产能？是摆在我们面前的艰巨任务和难题。　　

4. 生产检测设备国产化现状

目前，我国中压电力电缆生产设备几乎全部实现国产化，而且部分出口到欠发达国家，检测设备完全替代了进口产品，性能指标不逊色于进口设备，检测设备出口量比生产设备稍高一些。但国产交联电缆连硫机组的自动化程度问题、生产线收放线稳定性问题和挤出温度稳定性问题等都有待改进和提高，必须开展在线测偏和报警系统国产化研究工作；国产导体生产设备的性能及工艺参数对绞合导体性能的影响应进行充分的研究；国产电力电缆护套挤出设备要改变目前粗放的局面。　　

二．中压电缆标准

我国中压电缆产品质量与先进国家比较存在较大差异，不仅仅是人为因素、价格因素、原材料因素等，还与采用的标准存在差异或标准规定不够明确、不够规范有关，在这里我们不再叙述产品质量问题，或者引起质量问题的原因等。就目前采用的标准值得商榷的地方加以讨论。
　　 1. 材料问题

(1)6~35kV电缆(对应GB/T12706.2和GB/T12706.3)的护套材料类型中没有低烟无卤阻燃护套材料类型，而在实际招投标、工程和出口订单中往往有此方面的电缆，而在今后的标准中应说明其应用场合，性能考核指标要求，如透光率、高温压力、防水性能等等。

(2)电缆的阻燃特性、防鼠、防蚁护特性，对应的护套材料应加以明确。　　

(3)填充材料应增加性能指标考核要求：耐热性、相容性、耐腐蚀性，例如PP绳的耐温要求和比重要求。　　

（4）隔离套材质应增加考核要求。　

（5）对铝合金导体电缆应增加铝合金导体的性能要求。　　

（6）对金属屏蔽材料，应增加性能指标要求。　　

（7）对非磁性铠装材料，应增加考核指标。　

2. 结构问题

(1)半导电屏蔽层厚度问题。　　

（2）金属屏蔽材质和结构问题，什么样的结构电缆采用何种类型的屏蔽结构，屏蔽层考核指标问题。　　

（3）对钢丝铠装，应进一步完善细钢丝和粗钢丝的型号区分。　　

（4）阻水型产品结构:导体阻水、缆芯阻水问题。　　

三．制约中压电缆健康发展的因素

产能过剩、无序竞争、质量不稳定、基础研究资金投入少且不系统和发展不平衡等因素严重制约着中压电力电缆的健康发展。　　

1. 技术创新不足

在确立了制造规模世界第一地位的同时，产业的技术能力、自主创新水平的提高滞后于制造规模的扩张速度。与国外相比，尤其是在基础研究、应用研究以及核心技术关键环节等方面仍存在较大的差距。研发投入少，高端研发创新能力不足，而中低档产品过剩，使国产电线电缆产品已高度同质化。

2. 市场环境不佳

（1）产能严重过剩加剧市场竞争无序，线缆行业没有定价的话语权，企业只得主要依靠拼规模、拼成本来赢得生存空间。市场缺乏有力的监督机制，一些不规范的企业采取偷工减料、假冒伪劣等手段，带来行业内部以及上下游间的信任危机　　

（2）地方保护主义和垄断现象严重，市场缺乏规范。地方政府对营造培育产业长期竞争能力的软环境、推动产业集群的优化升级缺乏深刻的认识及有效的办法，片面强调引进新项目投资、发展规模以及地方GDP增长和税收增长，客观上推动了当地一批企业的盲目发展，形成了新的同质化竞争趋势。　

（3）各种资质证书持证者与产品质量事故之间、发证者与所发证书的质量之间的连带关系未能明确体现。与此同时，电线电缆检测机构大量涌现，相互间对标准的理解、对仪器的操作和对测试技术的掌握都存在差异，并且存在不规范竞争，影响了产品检测结论的科学性、公正性、正确性和合理性以及监督检测的质量。　

3. 利润空间小

（1）高端的缺失致使国内企业利润空间狭小。　　

（2）低价中标影响线缆行业的良性发展，下游企业占用上游企业大量资金。非理性的价格战越演越烈，榨干了行业的利润、牺牲了企业的后续发展能力。

（3）原材料价格波动大，由于市场竞争激烈，线缆产品很难提价，企业生存难以为继。　　

4. 人才困局

（1）电线电缆行业各类高素质人才匮乏的问题已越发显得严重，使企业的发展长期徘徊在初级、原始的阶段，缺乏创新能力和核心竞争能力，成为影响行业未来发展以及实现产业发展质量的突破目标的严重瓶颈。　　

（2）国内还缺乏比较完善的教育和培训支撑体系，人才供给数量不足，且质量不佳。企业较少关注人才的发展环境和培养提高，加重了人才队伍的不稳定性。同时，客观上的区位优势比较也加重了地区人才匮乏的状况和分布的不均匀，形成了线缆产业在不同区域的不平衡发展。

5. 招投标机制问题

国内大型电力电缆及附件用户在年度或季度招投标中为了满足"僧多粥少"的局面，分散招标数量，使得有实力、有技术和有人才的企业处于有力使不出的尴尬局面，长期下去不利企业发展、行业进步。　

6. 制造装备问题

我国中低压电力电缆制造装备国产化率较高，缺乏更新改造的思维和人才，设备老化和工作状态不稳定已成为趋势，已经影响了产品质量。

四．发展趋势、理性看待"产能过剩"

新兴特种电缆市场的宽阔拓展空间与高的利润刺激更多企业开始业务方向的转变。行业企业在经营的时候也要注重服务、质量，以及技术的附加值。企业为了生存，引进国外技术，设备以及管理方式的意愿便更加强烈，从而推进着整个行业转型升级。

但我国中低压电力电缆企业普遍存在产能过剩，需特别关注产能过剩的消化途径。产能过剩是当前一个热门话题，需理性看待。产能是否过剩，不能仅仅以国内市场容量判断，尤其不能以萧条时期的国内市场判断，而应在开放的全球市场上，看市场的需求是否与我国的产能相匹配。

从中国市场的发展看，用国内需求消化过剩产能是不可能的事，只有通过"一路一带"、出口把产能向外转移，要做到这一点，相关企业和技术人员必须熟悉、理解、消化相关国外标准要求，做到有的放矢。要充分认识我国标准与出口国标准的差异、原材料性能要求的差异、考核要求的差异等，在这方面我们有太多的教训，退货、罚款，甚至影响国际名声。

五．国内外电缆标准差异

为了比较国际上中压电缆标准间的差异，我们罗列了最近几年我国出口最多的中压电缆所采用的标准，进行了比较，以使感兴趣的人能在最短的时间内了解相关内　

分析比较国标GB/T 12706-2008与国外主流标准在结构与性能上的主要差异，国外标准包括：　

美标ICEA S-93-639-2012《输配电用额定电压5kV到46kV屏蔽电力电缆》；

ICEAS-97-682-2007《额定电压5kV到46kV通用屏蔽电力电缆》；　

ICEAS-94-649-2013《额定电压5kV到46kV同心中性导体电力电缆》；　

UL1072:2011《中压电力电缆》；　

南非标准SNAS 1339:2006《电力电缆-额定电压3.8/6.6kV到19/33kV交联聚乙烯XLPE绝缘电缆》；　

澳标AS/NZS 1429.1:2006《电力电缆-聚合物绝缘第1部分：工作电压1.9/3.3(3.6)kV到19/33(36)kV电缆》；　

英标BS 7835:2007 《额定电压3.8/6.6kV到19/33kV热固性绝缘低烟无卤铠装电力电缆》；　

BS6622:2007 《额定电压3.8/6.6kV到19/33kV热固性绝缘铠装电力电缆》；

BS7870.4:1999《额定电压11kV和33kV 挤包绝缘配电用电缆》；　　

BS7870.7:2003《额定电压3.8/6.6kV和6.35/11kV火灾特殊要求电力电缆》。　

以下差异分析只针对以上标准　

1. 应用范围　

以上标准的应用范围基本相同：用于配电网或工业装置，为固定安装，ICEA S-93-639还包括了采用钢丝铠装而适于特殊安装和运行条件的电缆的要求，例如：水下或船舶电缆，一端悬浮的吊装电缆等。　

2 导体工作温度　

基本相同：正常运行温度90℃,、短路温度250℃，但美标ICEA或UL中还包含了正常运行温度105℃、短路温度250℃的电缆，另外美标和澳标中都规定了紧急过载温度，过载温度的高低与使用绝缘材料种类、导体正常运行温度有关。

3. 额定电压　

如表1所示，美标中额定电压类型与其他各国差异较大：依据线电压而非相电压，并且规定为范围而非特定值。　

表1国外标准的额定电压划分

注：美国额定电压对应绝缘标称厚度不适合上表。

 

4. 结构

 

（1）导体

英标、南非标准、澳标中的导体要求均类似于IEC标准，主要差异为：

1）英标比国标导体截面的范围要小；

2）南非标准只使用第2类紧压圆形绞合导体；

3）英标与澳标中均未提及铝合金导体。

美标相对其他标准差异较大：

1）单位和表示形式不同；

2）在紧压程度上有圆形紧压和圆形压缩两种方式；

3）UL1072导体还包含了19根同节距同向绞合不压缩导体和束绞软导体；

4）UL 1072 中详细规定了各种绞合导体各层的绞合节距；

5）导体直径有明确的公差要求；

6）ICEA系列主要使用8000系列铝合金导体。

 

（2）导体屏蔽

组成方式和材料类型相同，差异为：

1）对挤包层厚度有要求，除英标与国标相同、无明确规定外，其余都有最薄处要求；

2）对挤包层半导电料的体积电阻率(90℃)的要求各不相同，美标还规定了紧急过载温度下导体屏蔽的体积电阻率；

3）美标中EPR绝缘可以使用非导电材料作为导体屏蔽，并对其介电常数和耐压强度做出规定。

4）美标和澳标规定了导体屏蔽与绝缘层界面的微孔和突起的尺寸；

5）美标还对屏蔽原材料的机械物理性能有明确的规定。

 

（3）绝缘

差异主要表现在：

1）除南非标准要求只规定XLPE外，其余国家使用XLPE和EPR；

2）美标有两种设计类型：无局放型和耐局放型；

3）南非标准有厚度平均值要求，美标有厚度最大值限制要求，而无偏心度要求，英标有同心度要求；

4）美标和澳标对绝缘有微孔和杂质要求。

 

（4）绝缘屏蔽

组成方式基本相同，差异主要为：

1）南非标准规定挤包半导电层外应有半导电带，并且有标识；

2）对屏蔽厚度，英标与国标类似，均无明确规定，而南非标准和澳标均有最小值要求，美国标准也依据金属屏蔽方式（主要由于嵌入式屏蔽）和绝缘直径规定了多个尺寸要求；

3）美标规定了绝缘屏蔽与绝缘界面的微孔和突起的尺寸；

 

（5）金属屏蔽

国标中主要使用铜带、铜丝和铅套等，与国外标准主要差异有：

1）澳标无铜带屏蔽的规定,南非标准的皱纹铝套电缆可以使用铝箔带，美标中种类较多，包括国内少见的纵向皱纹铜带、扁金属丝、皱纹铜丝等形式，ICEA S-97-682中铜带+铜丝共同使用时，铜带位于铜丝下方，ICEA S-94-649中屏蔽只使用铜丝屏蔽或扁金属丝；

2）对铜带最小厚度、铜带最小搭盖率、铜丝直径、铜丝最大间隙等要求有差异；

3）英标对铜丝屏蔽的整体直流电阻有要求；

4）英标、澳标没有对纯铅铅套的规定，ICEA S-97-682中没有铅合金铅套的规定；

5）使用铅合金套时，对铅合金化学成分都有相应规定；

6）对于铅套的标称厚度的规定各不相同：国标和澳标根据计算直径计算，英标、南非标准和美按照计算直径查表，UL1072和ICEA S-97-682中有铅套厚度最大值要求，其余标准只考核最小值；

7）南非标准明确要求铅套或皱纹铝套下方应有隔热层。

（6）铠装

国标中主要为金属带或金属丝铠装，其他国家标准的差异主要有：

1）英标、南非和澳标只规定了圆金属丝铠装，南非标准中还规定了挤包型皱纹铝套，钢丝标称直径在25mm电缆外径以下再无细分，澳标规定了钢丝的绞向，南非标准规定了绞向和节距；

2）美标中使用金属护层代替了铠装这个名称，ICEA S-97-682和ICEA S-94-649重点在于金属屏蔽，并无金属护层的规定，UL 1072有平滑金属套、焊接皱纹铝套、挤出皱纹铝套、联锁金属护层，而没有钢丝护层的规定，ICEA S-93-639有金属套、平钢带、联锁金属带、皱纹金属护层和钢丝等目前常见的所有金属护层型式。美标对铅、铝、钢的化学成分以及镀锌钢带和镀锌钢丝的强度、伸率、锌层含量及其附着有详细的规定，试验多数在原材料上进行。

（7）内衬层

因铠装的使用，其上方和下方一般都有相应的内衬层、隔离套、垫层或护层。国外对内衬层、隔离套或挤包型式的垫层都有相对应的机械物理性能要求，南非和英国试验项目较少，澳标和美标对其要求相同于外护套。但国标中仅有厚度要求。

（8）外护套

国标中必须具有非金属材料的外护套，国外标准与之相比，差异主要为：

1）澳标和美标可以使用交联型材料，美标中还可使用半导电性材料或聚丙烯材料，也可将某些金属护层或类似于海缆的纤维外被层作为外护层；

2）南非标准有厚度平均值要求，有些美标还有厚度最大值要求；

3）对低烟无卤材料，国标借鉴ST8或聚烯烃等类型的规定，国外的产品标准中直接规定了材料类型及其机械物理性能和无卤性能；

4）较大差异体现在聚乙烯材料上，澳标规定HDPE不能直接包覆在绞合线芯上，须采用复合护套的形式，美标对聚乙烯材料都有环境应力开裂和吸收系数的要求，并且在铅套上挤包聚乙烯时，应进行护套的紧密度试验。

（9）成缆

差异有：

1）澳标和美标中均对三芯电缆的分相护套做出了规定，国标却无明确规定；

2）对成缆方向和节距都有相应的规定。英、澳、南非规定右向绞合，澳标中规定了有分相屏蔽和分相护套的绞合节距，美国一般情况下规定左向绞向，UL 1072 和ICEA S-93-639允许成缆采用类似于光缆绞合的SZ型，规定了每个方向整节距个数的典型值和换向区域的长度；
3）美标中还可以使用光单元和地线。

（10）标识

缆芯的识别一般采用数字或英文字母型式的1,2,3。不同于国内一般采用的黄绿红，澳标中采用红白蓝，而美标允许使用地线的缆芯一般不适用绿、黄绿和白色。
各国对电缆标识各不相同，除了内容、行数、字高、间隙不同以外，国外多数采用凹印或凸印的方式，其中凹印较多。印字内容上多了电力电缆代号及电缆功能代号（例如低烟、阻燃、耐油、耐日光、低温、地线、光单元等）。另外，国外对屏蔽和包带的半导电性需要特别标识，便于提示制造接头和终端时，去除这一层。

2. 性能方面

（1）对导体直流电阻值，由于导体表示方式不同而要求也不同，ICEA系列规定基准值应在25℃下，UL1072规定基准值应在25℃或20值下，其他国家均为20℃。在整盘测试时，因绞合的关系，根据电缆芯数，乘以规定的放大系数。

（2）对导体的挤包半导电屏蔽的体积电阻率（90℃下），英标老化前、南非标准和澳标要求最大为500Ωom，英标附加段老化后与国标相同，为1000Ωom，美标要求正常运行温度和紧急过载温度下最大1000Ωom。

（3）对绝缘的挤包半导电屏蔽的体积电阻率（90℃下），除英标规定附加段老化后最大为1000Ωom外，其余均规定最大为500Ωom，而美标准附加了(110℃/125℃相对应不同的导体正常运行温度)体积电阻率要求。

（4）对绝缘屏蔽剥离力，因各国的试验方法不同，剥离力范围各不相同。对于紧密结合(不可剥离型)，美标中规定其最小剥离力为可剥离型剥离力的最大值。

（5）对绝缘，国外标准还是对其绝缘电阻有要求，并且对绝缘原材料有加速吸水试验的规定，需要测试介电常数、介质损耗、电容增率和稳定因数。

（6）对铠装，美标和ICEAS-93-639均有镀锌钢带或镀锌钢丝未成型前抗张强度、伸长率、锌层含量等要求，并且弯曲试验无异常，UL 1072中，镀锌材料成型前后浸入硫酸铜溶液中无超过规定要求的铜析出。

（7）对外护层，英标与国标要求相同，其他标准中，交联性护套增加热延伸试验，聚乙烯材料增加环境应力开裂试验。美标聚乙烯和聚丙烯护套不进行碳黑含量试验，而进行吸收系数试验；非金属护套一般要求具备耐日光能力；聚氯乙烯护套应进行低温弯曲试验；半导电护套多了径向电阻率要求和低温催化温度要求；UL 1072中对有浸油要求的电缆，所有的非金属护套都进行浸油试验。

（8）对成品电缆，中压电缆一般进行局放、工频耐压、冲击试验、热循环及其随后的局放、以及介质损耗角正切试验。各个国家规定的试验条件包括温度、电压峰值以及试验程序有所不同。
另外，各个国家还有些特殊试验要求：

1）英标：屏蔽附着试验（测试短路试验前后的局部放电）；

2）澳标：介质损耗角与电压、温度的函数试验；

3）南非标准：水树老化试验（长期浸水后的工频耐压逐级击穿试验）；

4）美标：低温弯曲试验、皱纹金属护层和联锁铠装护层成型后的相关试验；原材料或标样的鉴定试验：加速吸水试验（介电常数，介质损耗，电容增率，功率因数）、III型绝缘干电气试验（热循环前后的介质损耗）、EPR橡胶的耐电晕试验、半导电屏蔽的稳定性试验（长期烘箱老化前后的体积电阻率试验）、线芯鉴定试验（热循环前后的工频耐压逐级击穿试验和雷电冲击逐级击穿试验、长期浸水后工频耐压逐级击穿试验）。

六．总结

作者撰写此文的目的是：

1. 提醒中压电缆生产制造者，我国中压电缆产品质量与国外同类产品比较有差异，这些差异来自于制造装备、原材料、人员素质以及采用的标准等；

2. 如果采用国产制造装备生产出口电缆，应引起足够的重视，貌似电缆不等于是符合标准的电缆；

3. 化解产能困局，提高产品质量，走出去是最佳出路；

4.了解主要国家中压电缆标准差异，便于出口。