種電纜就是有特殊用途,可以在特定場合使用的有特定用途的電纜,比如可以耐高溫,耐酸堿,防白蟻,以及在輪船飛機(jī)核電站等場合使用的電線電纜。就分類來說,它與電力、控制、計算機(jī)電纜等類別不屬于同一種分類方法,也就是上列電纜中也包含有特種電纜在內(nèi)。一般特種電纜都需要制定企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。
特種電纜是一系列具有*性能和特殊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,相當(dāng)于量大面廣的普通電線電纜而言,具有技術(shù)含量較高、使用條件較嚴(yán)格、批量較小、附加值較高的特點。往往采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝和新的設(shè)計計算。
一.耐高溫電線電纜
、機(jī)車車輛、能源、鋼鐵、有色金屬冶煉、石油開采、電機(jī)等領(lǐng)域需用耐高溫電線電纜。長期連續(xù)工作溫度125度、135度、150度、180度、200度、250度及250度以上的耐高溫電線電纜,目前常用的有輻照交聯(lián)聚烯烴、硅橡膠、氟樹脂、聚酰亞胺、云母、氧化鎂等電線電纜。現(xiàn)介紹;兩種新型耐高溫電線電纜。
1.聚醚砜(PES)絕緣電線
具有優(yōu)良的耐熱性、物理機(jī)械性能、電絕緣性能、擠出成型性,特別是具有可以在高溫下連續(xù)使用和溫度急劇變化的環(huán)境中仍能保持性能穩(wěn)定等突出優(yōu)點:熱變形溫度在200-220度,連續(xù)使用溫度為180-200度,UL溫度指數(shù)為180度;可耐150-160度熱水或蒸汽,在高溫下不受酸、堿的侵蝕;彈性模量在-100--200度幾乎不變,特別在100度以上比任何一種熱塑性樹脂都好;線膨脹系數(shù)小,且其溫度依賴性也小;具有無毒性,被美國FDA認(rèn)可,也符合日本厚生省第434號和178號公告的要求;具有自熄性,不添加任何阻燃劑既有優(yōu)異的難燃性,可達(dá)UL94V-0級(0.46mm)。
2.聚醚醚酮(PEEK)絕緣電線
聚醚醚酮屬超耐熱性熱塑料性樹脂。長期連續(xù)使用溫度為250度,UL溫度指數(shù)為250度。
PEEK是一種柔韌的樹脂,且抗蠕變性能好。且有自熄性,不加任何阻燃劑就可達(dá)UL94V-1級(厚度為0.3mm)、94V-0(厚度為1.5mm)、94V-5(厚度為3.2mm)要求。
二.用途和結(jié)構(gòu)特殊的電線電纜
1.低電感電纜
有強(qiáng)電與弱電之分,這里介紹一種強(qiáng)電用低感電纜。此電纜帶有熱耗散裝置,用于各類接觸焊機(jī)、電弧焊機(jī)與氣動焊鉗間相連接的新型水冷式低感電纜,具有結(jié)構(gòu)簡單合理、冷卻水流通量大、不會形成堵塞阻斷和限流現(xiàn)象、散熱效果好、使用壽命長等特點。
這種新型低感電纜也包括電纜和電纜端頭上固裝著的接頭,且電纜也是由正極纜芯和負(fù)極纜芯同裝于外膠管中構(gòu)成。由于這類低感電纜一般都是用于電壓為25-50V、電流在7000-12000A之間的場合,冷卻水在電纜中的短路導(dǎo)電現(xiàn)象基本上可忽略不計,所以在此低感電纜中沒有使用隔離正極纜芯和負(fù)極纜芯的橡膠軟管,只是特別設(shè)置了一條橫斷面呈輪輻狀(俗稱“梅花芯”狀)的芯架,其“輪心”和相鄰“輻條”間所圍成的空間在順軸線方向上即形成縱向溝槽,芯架上的縱向溝槽與電纜所配置的正極纜芯的總根數(shù)相同,其電纜部分就是以正極纜芯和負(fù)極纜芯分別擱于芯架的縱向溝槽內(nèi)裝置在外膠管中構(gòu)成。正極纜芯和負(fù)極纜芯的兩端頭部分別同極集合成束夾固于纜芯夾中,然后固裝在接頭上,電纜的外膠管的端頭部套裝在接頭的尾端部,并用套裝在外膠管外的收緊箍緊密封。
2.低噪音電纜
在彎曲、振動、沖擊、溫度變化等外界因素作用下,電纜本身產(chǎn)生的脈沖信號小于5mV的電纜稱為低噪音電纜,也稱防震儀表電纜。用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)、等多個領(lǐng)域微小信號的測量。有聚乙烯絕緣低噪音電纜、F46絕緣低噪音電纜、耐輻照低噪音電纜、低電容低噪音電纜、水聽器電纜、水密低噪音電纜等多種型號規(guī)格的電纜。
電纜中產(chǎn)生噪音的原因有:1)介質(zhì)本身內(nèi)部分子摩擦;2)電纜電容的改變;3)電纜介質(zhì)的壓電效應(yīng);4)電纜中導(dǎo)體和介質(zhì)摩擦產(chǎn)生電荷,即當(dāng)導(dǎo)體和絕緣之間接觸破壞時產(chǎn)生電荷的分離。
在聚乙烯絕緣表面擠上一層薄薄半導(dǎo)電(厚度0.20-0.30mm)的低噪音電纜得到了迅速的發(fā)展,其噪音值在2-3mV,對于工作在400度的低噪音電纜,可采用耐高溫半導(dǎo)電纖維繞包的辦法來解決,其噪音可達(dá)5mV。
三.功能化電線電纜
1.含氟樹脂自控穩(wěn)135度加熱電纜
由聚偏氟乙烯(PVDF)/氟橡膠合金/碳黑多元復(fù)合物組成的135度自控溫電纜。其熱力程不同,表現(xiàn)出不同程度的PTC導(dǎo)電特性及導(dǎo)電穩(wěn)定性,這是由于基體結(jié)晶程度和結(jié)晶形態(tài)受不同冷卻速度影響絕緣的緣故。
2.電致發(fā)光電線
電致發(fā)光電線是發(fā)光顯示領(lǐng)域的產(chǎn)品,外形與普通電線電纜相仿,表層為彩色熒光塑料套管,其工作時發(fā)光連續(xù)無任何熱輻射,耗電量只為LED燈的50-60%,為串燈的20-30%,為霓虹燈的1-5%;此類產(chǎn)品應(yīng)用極為廣泛,開創(chuàng)節(jié)能、環(huán)保、健康顯示照明新時代,具有下列特點:
1)發(fā)光細(xì)膩柔和,色彩亮麗,立體與透視感強(qiáng)烈,適合夜間視覺視察。
2)節(jié)能、環(huán)保、安全;本產(chǎn)品功耗低,適用電壓范圍廣。本產(chǎn)品使用與廢棄時均不會產(chǎn)生任何環(huán)境污染,同時不會對人體發(fā)生危險。
3)柔軟、可折疊彎曲,隨意打結(jié)、裁接、拼接,而不會影響發(fā)光性能,使用方便快捷,安裝無須專業(yè)人員指導(dǎo)。
4)為連續(xù)性發(fā)光器件,同時可根據(jù)控制與匹配實際各類動態(tài)多色閃爍。
5)可以直接使用透明膠帶、膠水、別針、線釘?shù)裙潭ㄓ谘b飾物體表面。
此種電線的應(yīng)用領(lǐng)域有:
1)戶內(nèi)廣告、文字圖案;櫥窗、門、家具、墻壁、屋頂?shù)取?/p>
2)車、船等工具裝飾;儀表指示、數(shù)字顯示。
3)安全標(biāo)志與指示;樓梯、通道、門牌、出口、臨時戶外危險場地。
4)玩具、工藝美術(shù)品、體育用品、服裝、電器、裝修、等。
四.新型綠絕緣環(huán)保電線電纜
1.CMP電纜
能通過ULzui高阻燃等級標(biāo)準(zhǔn)的電纜,為CMP電纜。由杜幫、郎訊和BICC三家公司聯(lián)合對電線、電纜做了大量燃燒試驗而研究得出在普通電纜外面擠上一薄層FEP(即F46)護(hù)層,即能滿足這一要求。
一般來說,低煙無鹵的基材是聚烯烴,它具有較高的燃料熱量,是高度可燃的,因此它們要與金屬水合物填料混合,以抑制其可燃性,但水合作用的水耗盡后,會引起猛的燃燒。而FEP的燃燒熱很小,遇火不燃燒。
2.無鹵新型綠色環(huán)保電線電纜
1、市場方面,大型企業(yè)這些單位和企業(yè)肩負(fù)著國家高科技裝備的科研和現(xiàn)代化裝備的任務(wù),其所需要的電線電纜大多是耐高溫、重量輕的含氟塑料產(chǎn)品,所需特種電線電纜的數(shù)量也在迅速擴(kuò)大,某些特殊產(chǎn)品尚需進(jìn)口。調(diào)研結(jié)果顯示,,僅特種電線電纜就需要200km;裝備某些電子對抗車,需特種屏蔽線纜多達(dá)300km。根據(jù)某一電線電纜企業(yè)反映以及外部銷售信息收集,與該企業(yè)有業(yè)務(wù)往來的品需求量多達(dá)45000km,但按該企業(yè)目前的設(shè)備、技術(shù)條件,該企業(yè)zui多僅能滿足5000km,占需求量的11%。
2、民品市場面大而廣,主要涉及石油化工、冶金機(jī)械,地產(chǎn)建筑、信息通信、汽車艦船等產(chǎn)業(yè)。建筑用線方面:90年代國外的高層建筑就推廣采用含氟塑料的電線電纜。其目的是利用氟塑料耐高溫、不延燃等特性來防范火災(zāi)隱患。近幾年來,國內(nèi)興起的智能大樓中也有不少采用雙層阻燃耐高溫(150℃及以上)的電線電纜和低煙無鹵環(huán)保電線電纜,目的也是防止不安全事故產(chǎn)生。因建筑用線品種繁多,用途廣泛,市場容量是巨大的。
3、石油平臺用電纜方面:根據(jù)上海電纜工程設(shè)計研究所資料,石油平臺電纜的需求數(shù)量與石油平臺的建設(shè)數(shù)量有直接關(guān)系。每座各類海上石油平臺電纜的用量是:自升式平臺150公里,半潛式平臺180公里,采油平臺200公里,生產(chǎn)平臺200公里,生活平臺100公里。據(jù)此估計,我國每年新建、維修海上石油平臺需要各類電纜約8,000~10,000公里。預(yù)計到2020年將超過25000公里。僅就石油開采項目來看,深井勘測電纜、深井潛油泵電纜、加熱自控溫等多功能電纜,據(jù)不*統(tǒng)計,每年的需求量約在15000km。如果加上沿海地區(qū)的石油勘測、鉆井平臺,需求量也是不可估量的。石油平臺電纜供需缺口較大。目前我國石油平臺電纜已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,國內(nèi)企業(yè)年產(chǎn)能約為8000~10000公里。按照目前國內(nèi)產(chǎn)能和需求增長比例測算,預(yù)計到2020年供需缺口將達(dá)到約10000公里。
4、海底電纜需求量不斷增長中
隨著目前石油、天然氣能源日益緊張,由陸地的開采開始大規(guī)模地轉(zhuǎn)向海洋領(lǐng)域,海洋石油、天然氣工程項目規(guī)模不斷擴(kuò)大,需要從陸地向海上石油平臺、平臺與平臺之間進(jìn)行電力、通訊的傳輸及技術(shù)數(shù)據(jù)的反饋、控制,使綜合海底電纜的需求量在不斷增長。根據(jù)我國石油發(fā)展規(guī)劃,我國海洋石油開發(fā)將迎來一個高速發(fā)展期,今后5年將有1200億元投資于海洋石油開發(fā)。 預(yù)計2010~2020年間,石油平臺的增加速度將保持在8%~10%。我國石油平臺的數(shù)量2008年約為250臺,每個既有石油平臺每年需要維修用的海底綜合電纜約10km。而每個新建石油平臺所需要的海底綜合電纜的量約為40km。 除石油平臺需要大量采用海底綜合電纜外,我國對島嶼的開發(fā)利用對海底綜合電纜的需求也不斷增加,再加上海上風(fēng)力發(fā)電工程項目對海底綜合電纜的需求,綜合測算島嶼開發(fā)和海上風(fēng)力發(fā)電對海底綜合電纜的年需求數(shù)量約為300公里。 據(jù)測算,2010年我國海底綜合電纜的供需缺口在3000公里左右。
5、民航方面:目前國內(nèi)民航事業(yè)蓬勃發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料介紹,一架波音飛機(jī)的線纜用量不少于80km,其中機(jī)艙布線用特種電線電纜不少于30km,而且絕大多數(shù)線纜采用的是體積小、重量輕、耐高溫的輻照交聯(lián)或硅烷交聯(lián)電線電纜。陳出新,民航事業(yè)蓬勃發(fā)展的形勢,對特種電線電纜的需求急劇上升。據(jù)了解某一飛機(jī)制造公司2003年出口任務(wù)需求導(dǎo)線達(dá)6000km,因質(zhì)量和交貨期等原因還需要進(jìn)口線纜。去年和今年航修等行業(yè)已出現(xiàn)旺盛需求勢頭,今后對線纜的需求也是不可忽視的。就線纜行業(yè)開看,目前能生產(chǎn)特種線纜的、品種齊全的、具有一定規(guī)模的企業(yè)為數(shù)不多,特種電線電纜的市場前景十分廣闊,此時正是發(fā)展特種電線電纜的*機(jī)遇。
6、高溫超導(dǎo)輸電電纜市場前景廣闊
預(yù)計到2020年世界整個超導(dǎo)應(yīng)用的總市場將達(dá)2440億美元,高溫超導(dǎo)電纜約占5%的份額。 高溫電纜作為特種電纜的重要組成部分,具有*的生命力,供不應(yīng)求,我國每年從國外進(jìn)口約二十億元用于國內(nèi)建設(shè)。由于采用具有很高傳輸電流密度的高溫超導(dǎo)材料作為導(dǎo)體和采用液態(tài)氮作為冷卻介質(zhì),高溫超導(dǎo)電纜具有體積小、重量輕、損耗低、無火災(zāi)隱患等優(yōu)點,常規(guī)電力電纜的傳輸損耗約占傳輸功率的7%,而高溫超導(dǎo)電力電纜的傳輸損耗僅占 0.5%,若考慮到制冷消耗的能量,則zui終節(jié)能在60%以上;在重量、尺寸相同的情況下,與常規(guī)電力電纜相比,高溫超導(dǎo)電纜的容量可提高3至5倍、損耗下降60%,重量可降低80%以上,它適用于短距離傳輸較大電流的場合,如城市中心配電、電鍍、電解工業(yè)、發(fā)電廠和變電站等。電纜行業(yè)長期以來處于惡性競爭的狀態(tài)之中,超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用給電纜企業(yè)超越競爭對手的一次機(jī)會,其發(fā)展如何將取決于電纜市場的吸納能力。
超導(dǎo)電纜在短距離傳輸大電流的場合(如城市中心配電、發(fā)電廠和變電站)具有廣闊的應(yīng)用前景,其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。用超導(dǎo)電纜改裝現(xiàn)有地下電纜系統(tǒng),總費用可降低20%。因此,在城市電網(wǎng)設(shè)施的改造及增容過程中,超導(dǎo)電纜由于其所具有的優(yōu)越性,是常規(guī)電纜很好的替代產(chǎn)品。根據(jù)統(tǒng)計資料,我國10kV及以上交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的年需求量約為7萬~8萬公里,假如其總量的5%被超導(dǎo)電纜所取代,則超導(dǎo)電纜每年的潛在需求總量將會達(dá)到3500~4000公里。以平均每公里200萬元計算,潛在市場為80億元。如果以每年7.5%的速度增加,則2012年的潛在市場將達(dá)到180億元。如果產(chǎn)品的*達(dá)到10%,則年產(chǎn)值可以達(dá)到約為18億元。預(yù)計2012年超導(dǎo)電纜的市場約為17億美元。 目前我國高溫電纜的研制技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新市場需求,我國在這方面的技術(shù)遠(yuǎn)落后于*國家,近一半的高溫電纜需從國外進(jìn)口,而國內(nèi)有些生產(chǎn)廠多集中于一些小廠,技術(shù)研制和生產(chǎn)能力較弱,特別是生產(chǎn)加工仍局限于電纜現(xiàn)有設(shè)備和工裝,材料的開發(fā)也沒能突破現(xiàn)有電纜 料的圈子。希望國內(nèi)有能力開發(fā)高溫特種電纜的廠家能夠?qū)彆r度勢,針對我國資源情況,開發(fā)推廣高溫系列電纜,提高我國在這一技術(shù)領(lǐng)域的水平,滿足我國高溫行業(yè)的需求。
7、機(jī)車,電機(jī)用電纜潛能無限
隨著中國城市地鐵建設(shè)的蓬勃興起,預(yù)計該市場在未來3~5年有巨大的發(fā)展?jié)撃?。近幾年來我國交流電機(jī)產(chǎn)量也保持了較快的增長速度。若按年均增長率8%計算,到2015年,全國交流電機(jī)產(chǎn)量可達(dá)34000萬kW左右,變頻電纜的需求量可達(dá)到3.74萬公里。