電瓷,一種很常見但時時又會被人忽略的部件。作為絕緣材料,它形象的被人稱之為攔河的堤岸。電力傳輸如果沒有了電瓷,就好比河水沒了堤岸的束縛成了脫韁的猛獸。
目前,國內半數以上用電瓷來自湖南醴(lǐ)陵。一個提起來就會讓人想到造鞭炮的地方,居然又有“玩泥巴”的傳統,而且在新時代還玩出了花活。
一塊泥巴,一種絕緣材料
醴陵是有名的鞭炮之都,而這裡還有一項容易被人忽略的產業,那就是陶瓷。本地燒製瓷器已延續千年,所以這裡早有瓷都和陶瓷歷史文化名城的稱號。
而發展電瓷絕緣子,正是建立在對瓷器的熟知上。目前,醴陵的絕緣子產品已有上千種,從常規的線路電瓷,再到變電站用電瓷,以及電力領域的珠峰特高壓線路,所用絕緣子都是醴陵造。
像長沙此前竣工的1000千伏特高壓工程變電站,從變壓器到避雷器等部件,所用的絕緣子全部來自醴陵。從西部的風力發電廠,到西南大山裡的發電站,甚至遠在南美的輸電線路上,都有來自醴陵製造的電瓷產品。
在當地隨便走進一個電瓷廠,各種產品就讓人眼花繚亂。這些絕緣子有空心的,有實心的,有給長距離的輸出線路用的,也有電站用的。
原先經過爐火的幾天燒製,出來的是小巧玲瓏的生活用瓷器。而今經過高溫程式,呈現出來的絕緣子,有的幾米高甚至數噸之重。
沒有醴陵人造不出來的產品,只看散佈在106國道兩旁的電瓷廠,就知道這裡“玩泥巴”已經從生活升級到了高科技。
絕緣子雖說還是用泥燒製出來的,但因為自身的特殊性,所用材料和製作工藝,已經跟傳統的制瓷有很大差異。
它要不怕冷熱變化,同時使用多年又不能老化。尤其是在特高壓線路裝置上,適應各種環境的效能更是得優越才行。
那麼,原先只是製造普通陶瓷的醴陵人,是如何將一塊泥巴變得在技術上更高階化了?
絕緣子的耄耋之年
醴陵當地還真就不是隻會做瓷茶壺的,而是幾十年前就會做“電瓷虎”了。1941年,正值抗戰高峰,醴陵城裡的爐火就在燒製絕緣子了。
假設電線,保障電力和通訊,所用絕緣子是針式瓷瓶。在這之前,當地大部分燒製的都是生活用瓷器,絕緣子的燒製成功,並很快將產品輸送到各地抗戰的前線,就此拉開了醴陵人制造絕緣子的大幕。
到20世紀中後期,各種電瓷廠如雨後春筍般出現在了醴陵當地。絕緣子的燒製,已經和生活瓷器的燒製一樣,融入進了醴陵當地的爐火中。
產業鏈和技術的積累,就是在這期間建立並完善起來的。早先的製造工廠都屬於國營,大量的年輕技術人員被分配到了各個電瓷廠。
他們帶著熱情和技術,一步步讓絕緣子適應升級,產品效能和質量,就在一輪輪的革新中提升。到上世紀80年代,醴陵的絕緣子迎來了第一個轉折點。
在這之前,由於國內用電量不高,傳統的陶瓷制絕緣子還能滿足需求。而隨著電力傳輸的功率越來越大,傳統絕緣子的效能,已經越發不能滿足需求。
當時由於效能不穩定,所用的空心絕緣子,往往發生爆炸和汙閃事故。尤其到了80年代末,甚至還發生過全國性的汙閃停電。這意味著,如果絕緣子的技術性能不跟著升級,將很難適應新時代的電力需求。
要突破電力事業發展的瓶頸,彼時面臨著兩種選擇。要麼是自己進行技術攻關,要麼就從國外購買。
在建的高壓直流輸電線路,至少需要22萬片絕緣子,如果我們最終沒有完成技術升級,就只能向外人購買。而外國的絕緣子企業此刻已經“磨刀霍霍”,就等著好好宰上我們一筆了。
因為他們認定,中國人肯定無法在短時間內造出符合要求的絕緣子,所以他們將一片絕緣子的價格定在了100美元以上。
前有急迫需求,後有宰客的外商,面對這種不利局面,醴陵當地的電瓷廠非但沒有退縮,反而主動向當時的水電部請纓,表示一定能拿出符合要求的產品。
就這樣,醴陵的制瓷人開始了技術攻關。豪情萬丈擁有了,可製造新型絕緣子的裝置和圖紙都沒有,要以零經驗的模式實現產品升級,這種難度可想而知。
好在技術人員沒有退縮,不到20個月的時間,新的絕緣子就燒製出爐了。產品效能不但完全符合需求,而且也迅速助力了國內90年代的電力大發展。醴陵的絕緣子,就此打開了更大的市場。
可以說,用了幾十年的時間,醴陵人將絕緣子的製造產業,從零變成了四處開花。
產品效能定位更高階
進入21世紀,國內的絕緣子製造迎來第二個轉折點,而這個轉折,正是伴隨著我國的特高壓工程而起的。
醴陵人的心頭不由得湧上一股說不出的滋味,因為說到特高壓所用的絕緣子裝置,彼時國內所用產品全部都來自進口。沒辦法,技術不如人,高階市場還被國外牢牢把持著。
為了改變這種現狀,醴陵的電瓷企業決定從底層著手推進。2008年,湖南省內專門組織了幾家企業,遠赴德國學習技術。前去的幾家電瓷企業,在國內都屬於第一梯隊。
等到國外學習過後,我們才看到了跟德國之間的技術差距。小小的一個絕緣子,國內彼時的製造工藝都還是傳統模式。
而在德國,從泥胚的製造再到碼垛等工序,全都實現了自動化,中間的加工時間更是控制在了分秒之間。醴陵人回頭再看看自己的產品,知道又來到了十字路口。
為了改變這種局面,其中一個叫陽東瓷電的企業,學習過後就著手進行技術升級。先從最基礎的燒製爐窯改造做起,每一步生產工序都要最佳化。
一時間,整道工序流程的成本也上升了。一套裝置燒製下來,每天的花費最少也得5萬元。如此燒錢的模式,嚇退了企業原來的合夥人,很多股東認為這就是個無底洞,臨陣退縮選擇了立場。
好在企業自身想著真正的改變,從高管到技術人員,都認為只要再堅持下來,肯定能迎來曙光。就這樣,經過了半年多的試製、升級和改造,產品不但蛻變,更重要的是生產線和工序流程徹底完成了升級。
這也成為醴陵絕緣子再次成功升級的起點,隨著國內特高壓電壓等級的不斷提升,絕緣子產品的整體效能也跟著一起革新。
目前,絕緣子的尺寸變得越來越大,強度和精度要求也是越來越高。比如220千伏高壓,需要的絕緣子要2米長,1000千伏的特高壓,所需的絕緣子就要10米長。
這麼大的體型,燒製過程如何確保不變形和不碎裂,相當的考驗技術。但現在這一切,已經不再是醴陵人的考驗。
12米高的全自動窯爐,專門就是為特高壓裝置而生的。有了高度,製作的技術也再次革新。像其中的粘接技術,如果技術不成熟,產品即便製造出來也沒有強度容易碎裂。
醴陵的另一家企業,專門派人到英國尋找和實驗所用材料,經過配製和改進,在2019年時產品終於又完成了一次升級。隨著我們的產品批次製造出來,壟斷的局面也順勢被打破。
現在的1100千伏變壓器瓷套,1000千伏避雷器用瓷套等產品,技術得以革新,壟斷局面被打破,而且產品也走出國門,像通用這樣的企業,使用的也是醴陵造產品。
截止到目前,醴陵生產絕緣子的企業有186家,大型規模化的企業超過了110家。醴陵所生產的產品,佔國內市場規模的51%。此外,出口規模佔比為30%,出口量在全國同類產品中排第一。
海外市場繼續擴大
還在2006年,醴陵的華鑫電瓷,就跟知名跨國企業ABB集團有了合作。只用了3年時間,就成為這家跨國企業最大的空心絕緣子供應商。
彼時,該集團的採購小組專門到華鑫電瓷考察,並對產品的自動化生產提出了13項改進建議,企業後來用了不到一週時間就全部完成。
2022年,又一家國外客戶發來訂單,需要126千伏電壓的產品,而且執行的高度在4500米以上。如果完全按照客戶的要求生產,成本高且建造時間太長。
企業隨後用更高電壓的產品來匹配客戶需求,不但很快完成了生產,而且也完全滿足了客戶的要求。
現在,醴陵當地的絕緣子產品,所合作客戶都是國內外的知名企業,產品更是遠銷到了美國、義大利、德國、英國和俄羅斯等地區。
結語
玩泥巴的醴陵人,讓瓷制產品變成了技術上的高階產品。這背後正是醴陵人在瓷器上的探索和求變。
現在,醴陵的絕緣子產品,一方面把控好了更精細化的原材料,另一方面又把下游的產業鏈做好了。整個產業的上下游不但搭建了起來,產品系列也越來越豐富。
用泥巴塑造起來的產業,離不開定位的精細和產品的精準化運作。瓷制產業的細分運作,背後是醴陵人在這一領域多年來的精耕。有技術,有產品,不斷升級和進步,也就成了必然。
參考資料:
《一塊泥巴,攀上“電力珠峰”》 湖南日報 2021年11月18日
《走進園區看企業|華鑫電瓷:讓“泥巴”攀上“電力珠峰”》 央廣網 2022年12月28日