Проволока из различных металлов и сплавов занимает существенное место в общей структуре производства металлопроката. В различных отраслях цветной металлургии проволоки изготавливается от 5 до 30% общего объема выпуска. Важность данной отрасли заключается еще и в том, что основной потребитель проволоки – предприятия энергетического сектора, на долю которых приходиться более 80% общего объема поставок. На графике 1 представлено типичное распределение потребления алюминия по секторам экономики.

Алюминий и его сплавы в виде проволоки в настоящее время широко используются в следующих областях:

· Наземные воздушные токопроводящие сети;

· Электротранспортные тросы и кабели;

· Силовые кабели для промышленного использования

Алюминий нашел свое применение в этих отраслях именно благодаря своим уникальным технико-эксплуатационным характеристикам: высокой электропроводности, небольшого веса и хорошей коррозионной стойкости. Во всем мире линии наземной передачи электроэнергии от генерирующих и распределяющих сетей, а также большинство подземных линий выполнены из алюминия и его сплавов. Этот металл также успешно заменяет медь в высоковольтных линиях электропередач и на сегодня является наиболее экономичным способом передать электроэнергию. По массе алюминий составляет треть от массы меди, а по электропроводности один килограмм алюминия передает электроэнергии в вдвое больше, чем один килограмм меди. Это существенно облегчает конструкции линий электропередач и делает алюминий более привлекательным для такого использования.

В настоящее время в США, например, производство алюминиевой проволоки достигает уровня в 375 тыс. тонн, что втрое больше общего объема производства поковок и штамповок.

В России практически вся алюминиевая проволока изготавливается из технически чистого алюминия (А5Е, А7Е и т.п.). Проволока производится с различной степенью упрочнения, тем не менее, ее сравнительная удельная прочность (отношение предела прочности металла к его плотности) низка. Это приводит к тому, что большинство воздушных линий электропередач не в состоянии нести на себе изоляцию, поскольку при принятом оптимальном расстоянии между опорами велика вероятность разрыва проводов под собственным весом. Поэтому большая часть российских линий электропередач, в том числе наиболее разветвленные и протяженные линии среднего и низкого напряжения (коммунальные, осветительные и т.п.) выполнены неизолированными проводами. Это повышает риск эксплуатации (велика вероятность обрыва, климатические воздействия, опасность поражения током и т.п.).

В настоящее время при производстве таких проводов активно стали применять сплавы алюминия серии 6ххх. Повышенные прочностные свойства таких сплавов позволили использовать их при создании трехжильных самонесущих проводов, изолированных пластиком. Применение проводов такой конструкции позволяет существенно увеличить эффективность эксплуатации воздушных линий электропередач. Так например, частота отказов неизолированных проводов составляет 33 на 100 км проводов, а для изолированных не превышает 5.

В России длина распределительных сетей, состоящих из неизолированных проводов составляет порядка 1.32 млн. км. По ним передается около 3/4 потребляемой в стране электроэнергии. Однако пониженные сроки эксплуатации и необходимость постоянной замены распределительных сетей (а в последнее время и увеличившиеся случаи хищения токопроводников) создают общегодовую потребность в таких проводах около 100 тыс. км в год. Реальные технические и финансовые возможности энергетиков не превышают 10 тыс. км линий, или 40 тыс. км проволоки в год. При переходе на токопроводники с покрытием (порядка 9 тыс. км) ежегодная потребность в проволоки из алюминиевых сплавов серии 6ххх составит более 1.5 тыс. тонн. Учитывая состояние основных фондов в отрасли, а также нормативные сроки замены проводов в ближайшее время общая потребность энергетиков в новых проводах составит более 8 тыс. тонн в год. Это делает чрезвычайно перспективным рынок алюминиевых проводов и проволоки, что несомненно приведет к привлечению финансовых ресурсов в отрасль и оживит производство.

Другим перспективным направлением развития отрасли является применение токопроводников с покрытием для прокладки воздушных линий электропередач среднего напряжения. Протяженность таких линий в России (от 6 до 10 кВ) превышает 1.22 млн. км. Из этого числа более 150 тыс. км находятся в неудовлетворительном состоянии. А при нормативном сроке их эксплуатации в 25 лет реальное потребление таких проводов составляет около 50 тыс. км. Учитывая то, что большинство линий уже превысило сроки своей эксплуатации, реальное потребление таких проводов должно составлять цифру около 100 тыс. км. Существующие же планы по замене линий передач предполагают замену лишь 4 тыс. км сетей, что составляет 10 часть от общей потребности. Однако даже эта сумма составляет гарантированный спрос на алюминиевую проволоку на уровне в 2.1 тыс. тонн в год. Принимая во внимание меры правительства и РАО ЕЭС по модернизации энергетической отрасли общая потребность в таких проводах в ближайшие 5 лет возрастет до 7-8 тыс. тонн в год, т.е. покажет рост приблизительно на 25 – 40% в год.

Другим важным направлением является применение проволоки из алюминиевых сплавов во внутренних сетях зданий и сооружений. В России для этих целей применяют исключительно технически чистый алюминий. Существенным недостатком этого материала является его пониженная сопротивляемость ползучести и отжигу, что приводит к частым ослаблениям электрических контактов, обрыву проводов, замыканиям и т.п. К тому же у большинства российских производителей данные провода не регламентируются по пластическим свойствам, что в условиях монтажа часто приводит к нарушению целостности проводов и в итоге влечет вышеперечисленные проблемы. Поэтому в последние два года в России наметилась тенденция по замене алюминиевых проводов медными, что приводит к удорожанию проводок в 2-3 раза.

На западе данную проблему решили применяя в качестве ткокопроводников низколегированные алюминиевые сплавы 8ххх серии. Проволока из таких сплавов так же как и медная гарантирует надежность контактов и долговременную плотность, допускает частые перегибы и пониженные радиусы гиба при монтаже. В России рынок таких проводов, рассчитанный на середину 70-х годов только для применения в жилищном строительстве составляет более 50 тыс. км или 2 тыс. тонн металла в год. При учете того, что новые нормы требуют увеличения подаваемой мощности в 1.5 раза при соответствующей замене проводов, то годовая потребность в проволоке из алюминиевых сплавов 8ххх серии составляет 3 тыс. тонн в год.

Вообще рынок проводов в России достаточно динамично растущий сектор. Динамика изменения цен на провода в России за последние 2 года представлена на графике 3.

Таким образом в России существует значительная потребность в проволоке из алюминиевых сплавов. По различным оценкам объем неудовлетворенного платежеспособного спроса на такую проволоку составляет сегодня 8 тыс. тонн в год. Учитывая настоящие темпы роста и возможное улучшение конъюнктуры рынка цветных металлов в ближайшей перспективе рынок может вырасти до 20-23 тыс. тонн в год.

Однако существующие на сегодня производственные мощности не в состоянии удовлетворить возможный рост внутреннего спроса на проволоку. Это в перспективе возможно приведет к усилению иностранных производителей на внутрироссийском рынке, что в целом негативно скажется на алюминиевой отрасли. Поэтому развитие собственных мощностей, применение новейших технологий выплавки и обработки алюминиевых сплавов, освоение выпуска новых серий сплавов – вот основные направления развития промышленности по производству алюминиевой проволоки.