Сегодня воскресенье 23 января 2022 г. 06:24
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№150июнь 2020Энергетика и электротехника
Ну а «сердце» для него – алюминиевое
Конкурентная борьба между медным и алюминиевым кабелем развернулась в первую очередь в энергетической отрасли. Сейчас большинство электриков используют медную проводку. Хотя во времена СССР не задавались вопросом: медный провод лучше или алюминиевый? Просто потому, что для монтажа электропроводки медь почти не применяли.

Фото: pixabay.com/analogicus

Во многих домах, которым более 15-20 лет, основную задачу по энергопитанию квартир до сих пор выполняют именно алюминиевые провода. Кстати, их внутренняя проводка изготовлена из того же материала, который, хоть и имел выдающиеся свойства по показателю электропроводности, но всё же уступал меди по ряду параметров. Проблема в том, что алюминий гораздо более легкоплавкий металл, чем медь, и стоило хозяевам подключить к одной розетке пару-тройку средних по мощности приборов, как возникала реальная опасность расплавления провода. Хотя существует целая группа серьёзных недостатков, кабели из алюминия все ещё широко применяют как для бытовых, так и для профессиональных целей, несмотря на ряд установленных законом ограничений.

Экономическая выгода

Энергетики закладывают в проекты кабели с алюминиевой токопроводящей жилой, пытаясь сэкономить за счёт металлоемкости изделия: алюминий в 3 раза легче, чем медь, а проводящая способность всего на 35% ниже, чем у меди. Таким образом экономический эффект от использования алюминия очевиден. Соответственно, в большой энергетике алюминий очень распространён.

Однако гибкие силовые и нефтепогружные кабели изготавливают исключительно из меди. В разработке есть конструкции гибких кабелей из алюминиевых сплавов, но, к сожалению, по техническим характеристикам они не дотягивают до ресурса, который обеспечивает медь. Во взрывоопасных зонах, к которым относятся нефтегазовые и перерабатывающие предприятия, алюминиевые жилы запрещены, говорит технический директор «Холдинга Кабельный Альянс» Алексей Саушкин.

Для завода экономически целесообразнее производить изделия из меди, поскольку стоимость кабеля значительно выше алюминиевого: при производстве последнего затраты ресурсов будут втрое выше на каждый 1 млн рублей выпущенной продукции. Что касается доступности, то в России достаточная сырьевая база по меди, из-за рубежа поставляют небольшие объёмы. Ну аж у про алюминий и говорить нечего: Россия является одним из лидеров рынка по производству крылатого металла.

По мнению директора по дистрибуции ООО «Угличкабель» Сергея Кислюка, производить медные кабели выгоднее, однако у каждого предприятия — своя модель ценообразования, исходящая из производственных возможностей, общей плановой рентабельности по цехам и линиям. Уровень цен на сырьё внутри страны и зарубежом в целом одинаков, но использовать российское сырьё, в том числе по логистическим причинам, выгоднее. Внутренний рынок алюминия более монополизирован, причём зарубежные концерны согласовывают свою ценовую политику с российским производителем. Дефицит меди возникает редко и, как правило, вызван искусственными причинами и носит недолгий характер. Что касается алюминия, то дефицит, а точнее большие сроки изготовления по сравнениюВВВ  с готовой продукцией, возможен разве что для некоторых типов сплавов.

«Экономически выгодно производить кабель из того сырья, который востребован на рынке и пользуется спросом», — считает руководитель проектов ГК «Меркор» Урал Шарафутдинов.

Разница в производстве

Технология производства кабелей из алюминия и меди отличается в двух аспектах. Во-первых, для обеспечения смазки в медных проводах используют эмульсию, а в алюминиевых — масло. Несмотря на то, что масло имеет высокую адгезию к поверхности провода, эта поверхность должна быть тщательно очищена перед эмалированием. Во-вторых, отличием является использование разного оборудования для отжига (при применении меди используют оборудование непрерывного отжига, а алюминия — традиционное).

К тому же в процессе волочения алюминиевого провода, температуры и продолжительность вулканизации эмали отличаются величинами по сравнению с использованием меди. Кроме того, из-за более слабой адгезии эмали к поверхности алюминия иногда необходимо использовать специальную грунтовку.

Фото: pixabay.com/disign

«В медных волочильных машинах, как правило, функция волочения совмещена с отжигом, в случае алюминия это дополнительное оборудование и площади», — говорит Сергей Кислюк.

«Основное оборудование для изготовления кабелей с медной или алюминиевой жилой, как и принципы его работы, различий в основном не имеют, однако важную роль играют технологический инструмент и оснастка, что обусловлено различием механических свойств этих материалов», — утверждает зам. технического директора АО «НП «Подольсккабель» Кирилл Шутов.

Урал Шарафутдинов также говорит, что особой разницы в производстве проводов нет, так как оборудование при производстве используется почти одно и то же, за исключением некоторых технологических цепочек.

Испытания медных и алюминиевых кабелей

Все испытания кабельной продукции — как с медной, так и с алюминиевой жилой — прописаны в нормативной документации.

«Единственное отличие — это сопротивление токопроводящих жил. То есть для алюминия и меди на одном и том же сечении жил нормируются разные параметры по электрическому сопротивлению», — объясняет Алексей Саушкин.

«В нашем случае при изготовлении кабелей среднего напряжения заводские испытания не отличаются, наверное, только можно принять во внимание вес изделия в случае трёхжильных конструкций, особенно крупных сечений и бронированных», — утверждает Сергей Кислюк.

Современные технологии в кабельной продукции Кабельная промышленность развивается достаточно интенсивно – это касается всех направлений кабельной техники.

«Специально для переработки меди и алюминия в мире сейчас особо ничего не внедряют. Единственное, что сейчас можем наблюдать, это повышение объёмов выпуска продукции при сокращении потребления энергоресурсов и снижении затрат на удельную единицу переработанного сырья. Эту задачу решают за счёт внедрения современных технологий и оптимизации производственных процессов. Раньше использовали двигатели постоянного тока, которыми сложнее управлять, и энергопотери от которых гораздо существеннее, сейчас частотное регулирование позволяет более эффективно работать с меньшими энергозатратами», — утверждает Алексей Саушкин.

Новые технологии и решения влекут за собой создание модификаций кабелей, решающих конкретные задачи: работа в предельно низких или, напротив, крайне высоких температурах, стойкость к агрессивным средам и чрезмерным механическим нагрузкам.

Более того, требования к обеспечению безопасности становятся всё жёстче. Это мотивирует производителей совершенствовать конструкции силовых кабелей, сохраняющих работоспособность в условиях пожара, создавая новые марки с большим пределом огнестойкости.


Приказом Минэнерго России от 20 июня 2003 года было запрещено использование алюминиевых проводов из-за роста количества пожаров по всей стране, большая часть которых возникала из-за неисправностей в электропроводке


Растущая потребность в электроэнергии диктует производителям новые требования для создания кабелей, передающих большие мощности. Одно из решений — сверхпроводящие кабели, обладающие высокими токовыми нагрузками до нескольких десятков килоампер. Многие развитые страны уже реализовали проекты высокотемпературных сверхпроводящих кабельных линий. Разработки ведут в России, Японии, Республике Корея, ЕС и США. При этом самая протяжённая подобная кабельная линия длиной более 2 км построена именно в России.

Также особое внимание уделяют подводным кабелям, что вызвано не только созданием межконтинентальных соединений энергосистем, но и интенсивным освоением новых газовых и нефтяных месторождений, строительством морских ветропарков. В связи с чем особое развитие получили подводные энергетические и телекоммуникационные кабели, а также шлангокабели — универсальные изделия, содержащие в себе как контрольные и силовые кабели, так и каналы для транспортировки продуктов добычи и технологических жидкостей.

«Учитывая тот факт, что кабельное производство уже давно является отлаженным, можно говорить лишь об инновациях и новых технологиях в переработке изоляционных материалов, которые продолжают совершенствоваться. Оборудование же для производства токопроводящих жил из меди и алюминия стандартное, и каких-либо нововведений в этой части технологического процесса не предвидится», — говорит Кирилл Шутов.

Говоря об инновациях, нельзя не упомянуть о модных нанотехнологиях. Их используют для, например, сшивания кабелей. Углеродные нанотрубки и наноглины применяют в качестве наполнителей для огнестойкой продукции. Наконец, при помощи нанотехнологий учёные пытаются создать специальные кабели, которые могут предупредить потребителей о сбоях и коротких замыканиях в своих электрических цепях, способны устранить последствия при возникновении повреждений или которые могут оставаться чистыми благодаря наличию покрытия не поддающегося загрязнению.

«Российские энергетики по праву гордятся реализацией проекта 500 кВ Очаково и др., отлично, что есть возможность подобные кабели выпускать и в РФ, но если мы посетим ОАЭ не с целью пляжного отдыха, а посмотрим на энергетическое хозяйство, то станет немного грустно.

Что такое инновация в российском понимании? Взять зарубежное решение, запатентовать под него полезную модель, сделать потом отраслевое ТУ с необходимой покупкой правильных пластикатов и дать право продажи 1-2 заводам; или, условно, доработать скандинавский гибрид, прописав далее его в реестре инновационной продукции «Росстетей»; или усложнить конструкцию набором осмысленных или бессмысленных букв…», — рассуждает Сергей Кислюк.

Потребительские свойства материалов

«Оба материала имеют довольно длительный срок службы, причём он зависит больше не от металла, а от покрывных материалов, полимеров. Потому что старение происходит только на полимерной изоляции. Что касается эксплуатации, то у алюминия есть особенность — он покрывается оксидной пленкой, а это небезопасно. Сопротивление контакта начинает расти, токи передаются достаточно большие, и все эти процессы в конечном итоге приводят к искрообразованию, потере контакта и возгоранию проводки», — считает Алексей Саушкин.

Алюминиевый провод имеет больше минусов, чем плюсов. К негативным моментам относят меньшую в 2 раза электрическую проводимость, чем у меди; возникновение при контакте с воздухом слоя окисла, не проводящего электрический ток, что уменьшает полезное сечение и увеличивает сопротивление; меньший на 20-25 лет срок службы; слабая механическая прочность; сложность монтажа одножильных кабелей большего сечения.

Медь как материал для электропроводки имеет ряд достоинств: хорошая проводимость; срок службы таких кабелей доходит до 50 лет; прочность при изгибании и скручивании до 10-15 раз; лёгкость монтажа. Минус сети из меди, пожалуй, один — это её цена.

«Можно с уверенностью говорить о том, что кабели с медными жилами являются более гибкими, стойкими к механическим нагрузкам, надёжными и безопасными. Для таких кабелей на нашем рынке имеется весь спектр электротехнического оборудования и принадлежностей для монтажа. Вокруг кабелей с алюминиевыми жилами до сих пор кипят споры об их применении. В одном мнения сходятся: кабели с алюминиевыми жилами дешевле, легче и подходят для стационарного монтажа», — считает Кирилл Шутов.



ЭКСПЕРТ

Сергей Кислюк,
директор по дистрибуции ООО «Угличкабель»

«По моему мнению, медь и алюминий, являясь во многих группах кабельно-проводниковой продукции альтернативными, всё-таки не представляют собой яростных конкурентов, тем более в случаях вхождения в состав одного изделия. Отсутствие антагонизма обусловлено тем, что для каждого из металлов существуют традиционные сферы применения, например голые или изолированные провода для алюминия и сплавов, гибкие или пожаробезопасные кабели в случае медных конструкций. Зарубежный опыт, где применение алюминиевых сплавов началось достаточно давно, также показывает, что массового замещения одного металла другим не произошло.

К тому же на внутреннем рынке существует разная активность по лоббированию интересов со стороны сырьевых предприятий. Если у производителей «рыжего золота» всё хорошо и ориентир на внешний рынок, то ОК «Русал», являющийся монополистом, испытывает определённые проблемы, в том числе связанные с санкциями, и вынужден искать внутренние резервы потребления практически в каждой отрасли.

Рынок кабельно-проводниковой продукции в целом высоконкурентый и низкомаржинальный. В крупных тендерах заводы/трейдеры бьются за каждый % рентабельности, между тем нередки следующие случаи – проектная организация «по старинке» заложила в проект стандартные кабели в ПВХ-изоляции, далее появились требования заказчика или нормативные документы об использовании, скажем, безгалогенных кабелей с другим типом изоляции для данного проекта, но зачастую проектная организация просто «перекрашивает» проект, не принимая во внимания, что в случае изменения типа изоляции в больших сечениях можно уйти на сечение ниже и т. п. Часто не считают эксплуатационные издержки, как в случае кабелей 6 кВ ПВХ или не берут во внимание интересы монтажных организаций (короткие длины, большой вес, количество муфт и сопутствующих материалов, объёмы земляных и электромонтажных работ и т. п.). Хотя, например, применение универсальной оболочки «земля-воздух» и изготовление кабеля большой длиной без необходимости установки соединительных муфт или каких-то гидрибных конструкций (стоимостная экономия и металлоёмкость кабеленесущих систем) позволяют снизить общие издержки и повысить надёжность линии. Не так давно также появились альтернативные предложения и расчеты «кабель – шино-провод» на ранних стадиях проекта.

Всё это наглядно видно и на опыте нашей организации, где, перенеся комплексный инжиниринговый подход (диагностика, кабель+муфты, шеф-монтаж, гарантия на КЛ и т. п.) с рынка высокого напряжения на системы кабелей среднего и низкого напряжения, мы видим общую проблематику и объём трудов, который нужно приложить для убеждения, что всё нужно сделать правильно, а также перспективы у того или иного направления/продукта.

Кроме того, говоря о сферах применения металлов и инновациях, не забываем, что есть техническая политика электрических сетей (думаю уже все производители, сотрудники ВНИИКП объездили технические службы различных подразделений кто с секторной жилой, кто с ЭПР изоляцией, кто с алюминиевым экраном и другими новинками с точки зрения энергетиков), многолетние и дорогие процедуры аттестаций «Россетей», теряющие зачастую актуальность к моменту их получения, номенклатурные классификаторы «Газпрома», консервативные структуры типа «РЖД» или Минобороны, где до сих пор используют кабели по старым ГОСТам, а новые у нас уже, как правило, пишут «под кого-то». Всё это накладывается на не всегда актуальную нормативную базу или её отсутствие, противоречие технических документов, которые в соответствии с Законом «О техническом регулировании» имеют рекомендательный характер; федеральные законы о закупках и др.

Возможно, дальше всё это будет только прогрессировать, т. к. проектные компании всё больше будут использовать удалённую или работу на аутсорсинге, а специалисты будут меньше участвовать в электротехнических выставках или технических семинарах-производителей, отраслевых круглых столах.

В итоге, если говорить о конкурентности металлов кџ· основные перспективы и «поля битвы» это, наверное, промышленные предприятия, государственные инфраструктурные проекты, традиционно используемые у нас для различного рода «инноваций», по принципу «кто более системообразующий», и наша с вами бытовая сфера (использование алюминиевых сплавов в жилищном строительстве).

Дополнительно считаю нужно затронуть следующий аспект. Наша кабельная отрасль в России – классический феодализм, и если в последнее время наметился ощутимый прогресс между участниками рынка – производителями, дистрибьюторами, отраслевыми сообществами на ниве борьбы с контрафактом или реструктуризации рынка (кому как нравится), то вот такое дополнительное разделение на «алюминщиков» и «медников» (как в знаменитом произведении «тупоконечники и остроконечники» или «лилипуты и блефуску») снова вернёт всех, особенно в нынешних условиях, к ожесточенной конкуренции производитель/дилер, что впоследствии замкнёт круг контрафакта (вместо специального сплава – обычный алюминий в данном случае).

Конкуренция сбытовых каналов кџ· первична. В случае сплавов для внутренней проводки, а ассортимент федеральных и региональных дистрибьюторов сейчас кџ· медь, ряд заводов с «Алюминиевой ассоциацией» продвигают пилотные проекты среди застройщиков, с которым потом работают напрямую, производство сплава ими монополизировано, ценовая разница с медью высокая, далее маячит программа реновации и в конечном итоге всё может кончиться поставкой дистрибьюторами алюминия вместо сплава с пластикатами сомнительного качества, что проверить проблематично. Производителям же кабеля необходимо развивать собственные сбытовые структуры и вводить в ассортимент специальную коннектику под такие кабели, поддерживать склады, вести обучения, возможно организовывать собственные монтажные и сервисные подразделения, т. е. в принципе заниматься непрофильной работой.

Но очень многих отраслевых проблем, в т. ч. с контрафактом можно бы было бы избежать, если бы каждый занимался своим делом — производители производили, продавцы продавали, отраслевые сообщества были бы объективны и занимались не коммерцией, а техническими и научными вопросами, развитием отрасли, международной интеграцией и др.».



«Промышленные страницы Сибири» №6-7 (150) июнь-июль 2020 г.

«Промышленные страницы Сибири» №6-7 (150) июнь-июль 2020 г.




Текст: Иван Шалгинов.

Новости
 
Обновление CoroPlus Tool Guide
Фото предоставлено Sandvik CoromantКомпания Sandvik Coromant обновила......
 
 
Executive MBA посетил центр компетенций ESAB
Слушатели Executive MBA участвовали в пилотном мероприятии,......
 
 
Во второй день БИОТ-2021 участники обсудили единые типовые нормы и тренды развития культуры безопасности
В самом разгаре юбилейная 25-я Международная специализированная......
 
 
В Москве стартовал БИОТ-2021
7 декабря в ЦВК «Экспоцентр» открылась юбилейная......
 
 
Более 230 российских и зарубежных компаний представят свои разработки на выставке «Безопасность и охрана труда» (БИОТ-2021)
             ......
 
 
WorldSkills Russia 2021 и Sandvik Coromant тренируют профессионалов
Фото: worldskills.ruВ Уфе прошёл финал крупнейшего в......
 
 
SPOK перешёл в стадию пилотных испытаний
Фото предоставлено НПП «Темп» им. Ф. КоротковаКоманда......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru