低温环境下电缆敷设施工和选型.doc

低温环境下电缆敷设施工和选型电缆产品中通常不规定电缆的最低使用温度，现有的电缆设计和施工规范中对电缆的最低使用温度、最低敷设温度和施工要求方面的规定也不多，特别是针对寒区使用的要求更少。我国地域广阔，西部高寒地区、北方严寒地区的冬季温度低、时间长，长期以来存在着在低温下敷设施工和使用中出现电缆开裂的问题。本文模拟电缆敷设状况，进行电缆低温动态和静态弯曲试验，对低温环境下电缆的选型和敷设提出建议。1 低温地区电缆在使用中常遇到的问题 选型方面：不同绝缘和护套材料电缆的最低使用温度不明确。 施工方面：电缆的最低敷设温度、静态和动态弯曲半径的详细要求不明确。 贮存和运输方面：电缆在低温下贮存和运输过程中对环境的要求不明确。2 电缆产品标准和施工规范中对电缆低温下使用的规定2.1 电缆产品标准的规定几种常用电缆的规定： GB/T 12706 额定电压1kV到35kV挤包绝缘电力电缆及附件规定了允许弯曲半径、护套的低温性能试验，未明确电缆的最低使用温度和敷设温度。 GB/T 9330 塑料绝缘控制电缆规定了绝缘和护套的低温弯曲、拉伸和冲击性能要求，规定了电缆敷设温度不低于0，无铠装电缆允许弯曲半径不小于电缆直径的6倍，有铠装或屏蔽结构的电缆不小于电缆直径的12倍，有屏蔽结构的软电缆不小于电缆直径的6倍，未规定电缆的最低使用温度。 GB/T 5023 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆规定了低温弹性和冲击试验，包括绝缘和护套的低温弯曲、低温拉伸、产品电缆的低温冲击试验，未明确电缆的最低使用温度和敷设温度以及电缆的允许弯曲半径。2.2 工程设计和施工规范的规定 GB 50168 电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范对电缆敷设的主要规定有：a塑料绝缘电缆的最小弯曲半径：无铠装，多芯电缆为15D，单芯为20D；有铠装，多芯为12D，单芯为15D。（D为电缆直径）b电缆最低敷设温度：塑料绝缘电力电缆为0，耐寒护套控制电缆为-20，聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套为-10。当施工现场的温度低于上述规定温度时，应躲开寒冷期敷设，或采取加热法。 GB 50217 电力工程电缆设计规范（第3.4条 电缆绝缘类型）规定低温-15以下环境，应选用交联聚乙烯、聚乙烯、耐寒橡皮绝缘电缆，不宜用聚氯乙烯绝缘电缆。（第3.5条 电缆护套类型）规定在-15以下低温环境应选用聚乙烯外护层，在-15以上环境中可选用聚氯乙烯外护层。3 电缆敷设施工实例及低温试验3.1 敷设施工典型实例例 山西省，VV、VV22、YJV、YJV22、KVV22、KVVP等常用电缆，于露天存放，夜间最低气温为-10-18，白天最高气温为-12-5。因工程急需，电缆放置于户外，又无加热条件，电缆敷设后多处开裂，个别弯曲处5天后出现护套开裂。例 东北地区，YJV、YJV22、KVVP等电缆，在-20-10下转运过程中受力后个别点护套开裂。电缆在敷设前未采取加热措施，敷设施工过程中护套多处开裂。例 江苏南部，气温-50，BV、YJV等电缆，成圈搬运时摔裂，敷设施工中护套开裂。3.2 电缆低温试验为模拟电缆低温使用和敷设施工情况，进行了电缆低温静态和动态弯曲及摔裂试验。 低温动态弯曲试验 指低温下，电缆按一定弯曲半径弯曲，观察电缆是否开裂。常用电缆的低温动态弯曲试验结果如表1示。表1 电缆低温动态弯曲试验结电缆类型电缆型号弯曲半径温度/绝缘开裂护套开裂电力电缆VV10D-20无无电力电缆YJV22-20无无电力电缆YJV23-40无无电力电缆YJV23-45无开裂控制电缆KVVP-20无无控制电缆KVVP22-20无无布电线BV-20无-注：试验方法为在试验温度下保持6h，弯曲半径为10D（D为电缆外径）时，动态正反弯曲各一次，观察结果。 低温静态弯曲试验 指电缆弯曲后，在低温下保持一定时间，观察电缆是否开裂。常用电缆的低温静态弯曲试验结果如表2示。表2 电缆低温静态弯曲试验结电缆类型电缆型号弯曲半径温度/绝缘开裂护套开裂电力电缆VV10D-40无无电力电缆YJV22无无电力电缆YJV23无无控制电缆KVVP无无控制电缆KVVP22无无布电线BV无-注：试验方法为将低温动态弯曲试验后，未开裂的试样再降温到静态弯曲试验温度，在弯曲状态下保持6h后观察结果。 低温摔裂试验 是模拟电缆在施工放线时，电缆被摔落到地面与地面发生撞击后的开了情况。常用电缆的低温摔裂试验结果如表3示。表3 电缆低温摔裂试验结果电缆型号温度/弯曲半径试验方法绝缘开裂护套开裂VV-10，010D无开裂YJV22-10，0无开裂YJV23-20无无YJV23-40无开裂KVVP-10，0无开裂KVVP22-10，0无开裂BV0100m成圈无-BV-5开裂-注：试验方法为在试验温度下放置6h，取出后在15s内完成地面摔裂试验。 试验为单根电缆从1.5m高度以自由落体向地面摔打3次，试验可直线放置或弯曲放置，弯曲放置摔打弯曲部分，两种方法试验结果无明显差别。 试验电缆成圈放置，从1m高度以自由落体向地面摔打3次。3.3 敷设实例和低温试验分析 电缆的静态弯曲试验表明，即便普通的PVC绝缘和护套电缆在-40的低温下也未开裂，说明电缆并非冬季气温低而冻裂的。 电缆低温动态弯曲时，普通的PVC护套电缆在-20、PE护套电缆-40下未开裂，说明电缆未局部受力和损伤时，在正常敷设温度下的动态弯曲不会导致电缆开裂。 在低于正常敷设温度施工时，若电缆局部受到冲击力，如碰撞、在地面摔打时则很容易出现绝缘和护套开裂，特别是PVC绝缘和护套电缆。4 电缆选型和敷设施工的建议4.1 电缆选型和使用建议 普通PVC护套电缆适合在-15以上地区使用，要求在0以上敷设施工，绝缘可采用PVC、PE、XLPE等。 电缆若在-30以上地区使用，护套建议采用PE，也可选用耐寒PVC护套或丁腈复合护套，在-10以上敷设施工，绝缘可采用PE、XLPE等。电缆在-30以下地区使用，护套建议采用PE，在-20以上敷设施工，绝缘可采用PE、XLPE等。4.2 敷设施工注意事项 普通的PVC绝缘和护套电缆，施工温度需在0以上。 耐寒PVC护套或丁腈复合护套电缆，施工温度需在-10以上。 PE、X