1、浅析电缆排管的性能及应用【摘要】随着城市的发展，城市的用电密度增高，用电量增大。只靠架空线路供电已不能满足城市用电的需求，由此引发了进入市区的输、配电线路入地的需求。输送电能有架空导线和电力电缆两种方式，两者的主要区别是架空导线一般靠空气自然绝缘和隔离，而电力电缆通过绝缘层和保护层隔离。架空导线主要以铝为导体，具有施工方便、造价相对低廉等优点。而电力电缆线路一般有三种敷设方式，一是直埋敷设，二是电缆隧道敷设，三是穿管敷设，这几种敷设方式占地面积和空间少，受气候和环境影响较小，安全性高，市容美观。 【关键词】电力电缆；直埋敷设；隧道敷设；穿管敷设；排管性能 1、电力电缆敷设的方式 电力电缆工程敷
2、设方式的选择，应视工程条件、环境特点，且满足运行可靠、便于维护的要求和技术经济合理的原则来选择。 （1）直埋敷设。直埋电缆是按照规范的要求，挖完直埋电缆沟后，在沟底铺砂垫层，并清除沟内杂物，再敷设电缆，电缆敷设完毕后，要马上再填砂，还要在电缆上面盖一层砖或者混凝土板来保护电缆，然后回填的一种电缆敷设方式。直埋电缆敷设的特点是散热好，施工简便，投资少，但检修不方便，易发生机械损伤。 直埋敷设方式常用于同一条路少于 6 根 35KV 及以下电力电缆的路段，在较偏远地区等不易有经常性开挖的地段以及在城市道路中较易翻修或道路的边缘。但是在有化学腐蚀的土壤范围以及有频繁开挖的地方，不得采用直埋。随着城市
3、化进程的加快，对路面的大规模开挖会不断增多，因此在城市中直埋方式已逐步退出市场。 （2）电缆隧道敷设。对于城市路段，地下管网较多，难以合理布局，必须建设较大空间的地下通道。电缆隧道内环境温度恒定，运行条件较好，敷设方便，但占用地下空间大，造价高。由于电缆隧道占地较多，施工周期较长，受施工环境影响较大，投资较大，因而多用于 35KV 及以上高电压等级的电缆敷设。 （3）穿管敷设。近年来，城市配网工程中大量使用穿管敷设，排管敷设电缆成本低，施工简单，工期短，可提前预埋，避免其他管线对电缆本身的影响，在电缆运行安全和维护方面，较直埋敷设有优势。采用排管敷设能发挥出一次施工，长期使用的附加功能，利用一
4、次施工预留的备用管道，可以在突发施工抢修中为提早恢复供电争取时间；其不足之处是电缆散热条件下降，降低了载流量。 目前，在城市范围内，10KV 等级的电力配电网，有爆炸危险场所明敷的电缆，地下电缆与公路、铁道交叉时以及地下管网较密的工厂区将排管敷设作为主要敷设方式。电缆排管在电网建设和改造中的使用量也与日俱增，因此电缆排管的选择尤为重要。 2、电缆排管材料的选择 电缆排管的种类主要有以下几类：有机高分子材料类，如碳素波纹管，PVC 管等。金属材料类，如涂塑钢管、镀锌钢管等。树脂基纤维增强复合材料类，如玻璃钢管等。水泥基纤维增强复合材料类，如低摩擦纤维水泥管、维纶水泥管等。 （1） 碳素波纹管 碳
5、素波纹管是以高密度聚乙烯和改性碳素为主要材料，采用撤出成型工艺生产的螺纹管材，具有较高的强度和耐老化、可弯曲、无接缝、防水性好等特点，密度较小，一般小于 1.0g/cm3。由于重量较轻，且具有波纹状结构，可使波纹管的拼接无接缝，防水性能好。 碳素波纹管的热膨胀系数较高，一般是混凝土膨胀系数的 10 倍左右，按 100m 计算，当管内温度升高 10时，自由状态的碳素波纹管可伸长0.00015x100x10=0.15m。碳素波纹管的热变形温度一般在 6080，耐热温度较低，在较高的工作温度条件下承压荷载低，容易老化。碳素波纹管的氧指数较低，对电缆的防水不利。 （2） PVC 管 PVC 管是一种挤
6、出成型管材，它以聚氯乙烯为主要原料，并填加各种不同的填料改性而成，从结构上分为双壁波纹管及普通管。P V C 管外壁光滑，内壁摩擦系数小，穿管敷设时不损伤电缆，且具有重量轻、强度高、便于运输、投资省、施工方便等特点。 PVC 管的线膨胀系数为 0.00008 K-1，包封混凝土的热阻系数较高，电缆运行时产生的热量不容易散发出去，对提高电缆的载流量不利。PVC管的热变形温度在 7585 ，其耐热性能随填料的增加而提高，但却可以缓慢燃烧，防火性能差。 （3） 涂塑钢管 涂塑钢管是以钢管为基体，通过特殊工艺在内壁熔融喷涂或吸附食品级环氧粉末涂料或 PE 原料经高温固化而成的新型复合材料，具有钢管所具
7、备的优良机械性能和良好的耐热、防火和散热性能，克服了钢管不耐腐蚀的缺点。涂塑钢管造价较高，适宜于在浅土过路埋设、超重荷载等特殊要求的情况下使用，不能用作单芯电缆的穿管。 （4） 玻璃钢管 玻璃钢管也称玻璃纤维缠绕夹砂管，主要以玻璃纤维及其制品为增强材料，以高分子成分的不饱和聚脂树脂、环氧树脂等为基体材料，以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒材料为填料作为主要原料。管的标准有效长度为 6m 和 12m，其制作方法有定长缠绕工艺、离心浇铸工艺以及连续缠绕工艺三种。可根据产品的工艺方法、压力等级和刚度等级进行分级分类。 由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。玻璃具有硬而
8、易碎，具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等性能；同时钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。玻璃钢管的性能取决于使用的原材料，如果原材料选择合适，玻璃纤维电缆管具有有机材料和无机材料的一切优点，若选择不合适，采用高碱玻璃纤维则同时具有有机材料和无机材料的一切缺点，化学性能和力学稳定性极差，老化速度非常快，用于电缆敷设，将给工程质量留下极大隐患。 （5）低摩擦纤维水泥管 低摩擦纤维水泥管采用无机水硬性水泥材料为基材，用抄取工艺加压卷制，并在管子内壁表面涂覆一层薄膜层而成的一种保护管。由于管子的主要成分是水泥，水泥水化后同纤维形成坚硬的水泥石，埋在地下土壤中散热效果好，不受自然风化的侵蚀，适用于酸
9、、碱、盐、有机物等各类环境中敷设。管子具有较高的强度和较低的价格，适用于包封、直埋、过路等多种施工方式，施工比较简单、方便。低摩擦纤维水泥管具有较好的刚性，管子间的连接方便，敷设的管路平直，内壁摩擦系数小，有利于电缆穿管通畅并免受外力的破坏。由于低摩擦纤维水泥管是一种刚性材料，抗张强度明显低于抗压强度，且重量较重，运输装卸不方便。 3、电缆排管敷设方式 电缆排管布置在人行道下， 还是慢车道下， 要根据地面、地下管线和交通情况而定。从施工角度来看， 电缆排管宜设置在慢车道上，因为与建筑物间有人行道相隔，沟槽开挖后对建筑物的影响较小，对地面以上的管线（电力、电车、电话等架空线）也较易处理，如作临时
10、加固等。慢车道下面雨水、污水支管的深度一般要比人行道深，虽然电缆排管覆盖层要求比人行道厚一些， 但施工中迁移的管线还是比人行道少。但如在交通繁忙的主干道路时，一般只能选择人行道走向，以减少施工中对交通的影响。 电缆排管有二排式、三排式、一般不超过四排式 （超过四排后下层电缆散热情况较差） 。至于采用什么形式好， 也要根据走廊和地下管线情况而定。在排管组中敷设电缆时， 一般是把电力电缆敷设在外围孔中，中间各孔散热较差，只能敷设导引电缆。110 千伏及以上的电缆，一般不应与 35 千伏电缆敷设在一个排管组内， 因为 2 20 千伏、1 10 千伏充油电缆的线芯温度可达 75O，由于热影响，35 千伏电缆的输送容量降低较大。如电缆根数较多，可分为二个排管组，二组之间相隔 1 米，分道而行，互不影响。 4、结束语 随着现代化城市的发展，电力负荷的迅速增长、日益密集，排管敷设电缆的这种工程方式成为一种必然趋势。我国已开始这一方面的尝试，且已被一些大中城市的电网改造选用。埋地式 PVCC 高压电力电缆排管所具有的特殊属性使其越来越受到重视，它在电力工程中的大量广泛使用也必然会成为一种趋势。
