中压交联聚乙烯电力电缆不同交联
方法投资价值的分析
尹 燕
(特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司,山东新泰271200)
摘要:生产中压交联聚乙烯电力电缆,可以采用过氧化物(DCP )交联、温水硅烷交联和免水煮硅烷交联等三种交联方法,本文对这三种交联方式的投资价值进行了比较分析,认为硅烷交联特别是免水煮硅烷交联,是企业生产中压交联电缆投资最少的交联方式。
关键词:中压交联聚乙烯电力电缆;过氧化物(DCP )交联;温水硅烷交联;免水煮硅烷交联;投资价值;分析中图分类号:T M247.1
文献标识码:A
文章编号:167226901(2006)0620037203
Analysis of the V alue for I nvestment in Different Crosslinking
Methods for MV X LPE Pow er C ables
YI N Y an
(X injiang S pecial E lectric Apparatus 2Luneng T aishan E lectric Cable C o.,Ltd.,X intai 271200,China )
Abstract :F or the production of X LPE power cables ,three crosslinking methods ,i.e.peroxide (DCP )crosslinking ,warm water silane crosslinking and warm 2water 2free silane crosslinking ,are used.This paper analyses and com pares the value for investment in these three methods and finds out that the silane crosslinking ,especially the warm 2water 2free silane crosslinking ,is the best method with the least investment.
K ey w ords :M V X LPE power cable ;peroxide (DCP )crosslinking ;warm water silane crosslinking ;warm 2water 2free silane crosslinking ;value for investment ;analysis
收稿日期:2006206226
作者简介:尹 燕(1973-),女,山东新泰人,工程师.作者地址:山东新泰市金斗路99号[271200].
交联聚乙烯(X LPE )绝缘电缆与聚氯乙烯(PVC )
绝缘电缆相比具有优异的性能,目前,国内一些较大的供电局如上海、北京、天津等供电局已明文规定不
再在配电网中采用PVC 绝缘电力电缆[1]
,预计随着电力事业的发展,在电力电缆线路中,1～35kV 中
低压电缆将大部分为交联电缆所取代[2]
。本文主要对过氧化物(DCP )交联、硅烷温水交联和免水煮硅烷交联等三种交联方法的投资价值进行了分析。
1 常用的交联方法及其特点
交联电缆的交联方法有多种,目前常用的交联
方法有过氧化物交联(即DCP 交联)、硅烷交联和辐照交联,其中硅烷交联根据材料的不同又分为温水交联和免水煮硅烷交联。其各自的特点如下:
DCP 交联生产线采用悬链或立塔设备,设备、厂
房造价高,而且需要消耗掉大量的水、电、气等,因而投资较大;由于生产线较长仅适合于大长度电缆的生产;对环境要求高,需要专门的生产车间。
硅烷交联生产线仅需普通挤塑机和加热装置(热水池或蒸汽室),投资少,对环境要求低,生产灵活,适合于大长度或短段电缆的生产,可以根据客户的需求制造不同长度的电缆。
辐照交联生产线设备投资大,仅用于生产中小规格的薄绝缘电缆,不适合于中压交联电缆的生产。
三种交联方法中,硅烷交联具有明显的优势。我国目前DCP 交联主要用于中高压交联电缆的生产;硅烷交联主要用于低压交联电力电缆的生产。在国外,硅烷料已在1～10kV 级中低压电缆(线)上广泛应用,技术非常成熟,特别是欧美日等发达国家已在10kV 及以上中压电缆采用硅烷交联,而且从国外最新资料表明,随着挤出工艺、挤出模具的不断改进,以及较高等级硅烷交联电缆料的研制,硅烷交联电缆的电压等级也在逐渐提高,可达到35kV 。在未来电力电缆的发展中,硅烷交联有望在中高压交
联电缆中得到广泛的应用[1]
。在欧洲,硅烷交联生产线与DCP 交联的CC V 悬链式生产线的比例约为1∶10,而我国却远远低于这个水平
[1]
。DCP 交联最
大的缺点一是设备投资大,二是工艺复杂,不容易控制;而硅烷交联却避免了DCP 交联的上述缺点,从经济性角度考虑应该加大硅烷交联在中压交联电缆
的应用和发展。
2 中压交联电缆不同交联方法的投资费用的比较
2.1 设备投资费用比较
采用DCP交联方式生产中压交联电缆采用的设备是悬链设备,一般为进口,国产的价格也比较高,由于设备的控制系统比较复杂,技术含量比较高,一旦损坏,维修费用和备件费用较高。悬链设备需要安装在一幢占地面积960m2,15m高的三层楼房里,土建费用很高;交联采用氮气加热,冷却采用水冷,需要安装氮气管道和冷却管道。采用硅烷交联方式生产中压交联电缆所用的设备是<120(1+2)挤塑机,采用国产挤塑机即可,不用进口。由于采用的是普通挤塑机,一旦出现故障普通维修人员就能维修,而且整条生产线没有很复杂的控制系统,因此备件费用相对较低,占地面积也小,仅约为90m2,对环境要求低,安装在普通的厂房里即可,冷却系统也简单,采用水槽内循环水冷却,但需要有专门的蒸汽管道系统和煮线池,以实现交联过程,如果采用免水煮硅烷交联则可省略蒸汽管道系统和煮线池。表1对三种交联方式下生产中压交联电缆所用的设备投资费用进行了比较。
表1 三种交联方式投资费用的比较 (单位:万元)
费用名称温水交联DCP交联免水煮硅烷交联设备投资费9020088
设备安装费5254
基建投资费3132
设备大修费5124
总投资费10325098
2.2 生产效率比较
由于三种交联方式的生产速度和交联时间不同,因此生产的效率存在很大差异,具体比较见表2。单从生产效率来看,硅烷交联电缆的生产速度要远高于DCP化学交联电缆的生产速度,但是硅烷交联电缆的交联时间较长,在交货期紧张的前提下,其优势不如化学交联。由于过氧化物交联的CC V悬链式生产线较长,生产过程不容易控制,而且每次开车必须要有很长的引线将电缆牵到机头,因此造成的废线较多。从生产效率的角度来看,在合理调度生产,安排好交货期的前提下,采用硅烷交联方式生产中压交联电缆更经济,特别是采用免水煮硅烷交联料更可以起到事半功倍的效果。
表2 三种交联方式生产效率的比较
项目名称温水交联DCP交联免水煮硅烷交联生产线速度9～12mΠm in4～5mΠm in9～12mΠm in 电缆废品率较低较高,需要200m左右的引线较低
生产适应性适合于大长度或短段电缆的生产,可
以根据客户的需求灵活掌握
仅适合于大长度电缆的生产
适合于大长度或短段电缆的生产,可以根据
客户的需求灵活掌握
交联时间需要煮线35h完成交联基本与生产线同速需要放置40h完成交联,若采用水煮方式,可大大缩短交联时间
2.3 一次开停车耗能的比较
无论采用何种交联方法,设备的运转都需要电能,设备的辅助系统也需要消耗电能及水或气,由于设备特点不同,生产工艺也不同,因此消耗的能量有很大的差别,例如:CC V生产线需要消耗氮气对电缆绝缘进行加热,在冷却管道需要有软化水对电缆绝缘线芯进行冷却;而硅烷温水交联电缆先进行蒸汽加热交联,然后进入冷却水槽,采用循环水冷却;而免水煮硅烷交联电缆是直接进入冷却水槽然后放置于自然环境中进行自然交联,所以所需的能耗是不同的。
表3详细地列出了三种交联方式一次停车耗能的比较。其中,将消耗的能量按当前市场价格进行折算,例如电价格为0.46元ΠkWh,软化水的价格为2.25元Πt,氮气价格为600元Πm3,那么这三种交联方式的一次开停车的总费用可进行以下计算并作分析和比较。
DCP交联一次开停车费用为:
570×0.46+0.2×600+11.2×2.25=407.4元
温水交联一次开停车费用为:
70×0.46+548×0.46=284元
免水煮硅烷交联一次开停车费用为:
70×0.46=32.2元
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