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HMPVC地埋式钢复合阻燃电缆管护套材料在配电工程中的应用

2025-03-01 47 上传者：管理员

摘要：随着城市电力需求的增长，传统的架空电力线路已无法满足现代城市发展的需求，城区电力线路入地敷设成为趋势。本研究针对HMPVC地埋式钢复合阻燃电缆管护套材料在配电施工中的应用进行深入探讨。通过材料性能测试、结构实验和施工技术研究，评估了HMPVC材料的承载能力、连接方式及安装设备的有效性。研究结果表明，HMPVC材料具有优异的阻燃性、耐腐蚀性和安装便捷性，能显著提高施工效率和安全性，降低长期维护成本，对推动电力电缆排管工程的预制构件新工艺具有重要意义。

关键词：
HMPVC材料
电缆保护
电缆管护套
配电施工
阻燃性能
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在现代城市配电网络中,电缆保护是确保电力供应安全和稳定的关键环节｡随着城市化进程的加快和电力需求的持续增长,电缆保护材料的选择对于提高电缆的使用寿命､降低维护成本以及保障公共安全具有至关重要的作用[1]｡传统的电缆保护材料,如混凝土和金属管道,虽然在一定程度上能够提供保护,但它们存在安装困难､成本高昂､耐久性不足等局限性[2]｡这些材料往往重量大､施工复杂,且在耐腐蚀性和环境适应性方面表现不佳｡高分子量聚氯乙烯(highmolecularweightpolyvinylchloride,HMPVC)材料作为一种新型的电缆保护材料,以其轻质､高强度､优异的阻燃性和耐腐蚀性脱颖而出｡HMPVC材料的这些特性使其在电缆保护领域展现出巨大的潜力,尤其是在地埋式电缆敷设中,HMPVC材料能够提供更为经济､高效和环保的解决方案｡本研究旨在探讨HMPVC材料在配电施工中的应用,分析其与传统材料相比的优势,并评估其在实际工程中的可行性和效益｡

1、HMPVC材料的特性分析

HMPVC材料,即高分子量聚氯乙烯,是一种经过特殊改性处理的高分子材料,具备一系列卓越的物理和化学性能,使其在电缆保护等领域展现出巨大的应用潜力｡

1.1HMPVC材料的物理性能

HMPVC材料以其超高强度和高韧性而著称｡相关研究结果表明,HMPVC实壁管的环刚度可达40kN/m2以上,拉伸强度可达40MPa｡此外,HMPVC材料还具有优异的耐温性能,使用温度范围可达到-20~70℃｡在抗冲击性能方面,HMPVC材料的表现也相当出色,常温抗冲击是CPVC的5倍以上｡这些特性使得HMPVC材料能够在各种环境条件下保持稳定的物理性能,适用于多种施工场所｡

1.2HMPVC材料的化学性能

HMPVC材料在化学性能上表现出良好的耐腐蚀性和耐老化性｡它能够耐酸碱､抗紫外线,耐候性好,使用寿命户外可达50年,埋地可达70年｡这些特性使得HMPVC材料即使在恶劣的化学环境下也能保持性能稳定,不易发生老化和退化｡

1.3HMPVC材料的阻燃性能

HMPVC材料的阻燃性能同样非常突出｡它具有离火即熄灭的特性,氧指数≥32,自熄时间≤30s｡这意味着HMPVC材料不仅难以被点燃,而且在火源移除后能够迅速停止燃烧,大大降低了火灾风险,提高了电缆保护的安全性｡

2、HMPVC地埋式钢复合阻燃电缆管护套的应用优势

2.1与传统材料的比较

HMPVC地埋式钢复合阻燃电缆管护套材料与传统的混凝土和金属管道相比,具有明显的替代优势｡这种材料的轻质特性显著降低了运输和安装的难度,同时减少了对重型机械的依赖,从而降低了施工成本｡HMPVC材料的耐化学腐蚀性能使其在各种土壤条件下都能保持稳定性,这一点是传统材料难以比拟的｡

2.2施工效率的提升

在施工效率上的提升主要得益于其材料特性和施工方法的创新｡由于HMPVC材料轻便且易于加工,它能够减少现场施工的工作量和时间｡与传统材料相比,HMPVC管材不需要现场浇筑和长时间的固化,从而加快了施工进度｡此外,HMPVC管材的连接方式简单快捷,通常采用承插或套接等快速连接技术,无需复杂的焊接或密封操作,这进一步缩短了施工时间｡

2.3长期维护成本的降低

这种材料以其卓越的耐化学腐蚀性和耐候性,保证了在各种环境条件下的稳定性和耐久性｡HMPVC材料能够在户外使用长达50年以上,埋地使用更是可达70年以上｡这种材料的耐腐蚀性减少了因腐蚀导致的维护和更换需求,与传统材料相比,HMPVC材料的这一特性意味着更低的长期维护成本｡此外,HMPVC材料的阻燃性能好,离火即熄,减少了火灾风险,进一步降低了因火灾导致的潜在维修成本｡

2.4安全性能的提升

HMPVC材料以其卓越的阻燃性而著称,能够在火灾情况下迅速形成阻氧隔热的炭化层,有效阻止电缆的燃烧,保证通信的安全性｡与传统材料相比,HMPVC材料的阻燃性能更为出色,氧指数≥32,自熄时间≤30s,这意味着它不仅难以被点燃,而且在火源移除后能够迅速停止燃烧,大大降低了火灾风险｡此外,HM-PVC材料的绝缘性能优良,体积电阻率≥1×10Ω·m,有效防止了电缆的电气故障,进一步增强了其在电缆保护中的安全性能｡这些特性综合起来,使得HMPVC材料在电缆保护领域提供了一种更为安全､可靠的解决方案,特别是在防止火灾蔓延和保护电缆免受电气损害方面｡

3、HMPVC地埋式钢复合阻燃电缆管护套的施工技术

3.1材料的预处理与储存

在建筑施工之前,物料的预处理与贮存是一个非常重要的工作｡按照工程进度表的规定,将所需材料按照所需材料的名称､规格､工期等分类,并制定所需材料计划｡HMPVC材料须储存于干燥通风之库房,防止日晒及雨淋,以免其物理性质恶化｡在贮存过程中,要注意将产品的内外包装完好,防止日晒雨淋,并在室温､避光处存放｡

3.2施工前的准备工作

搭建临时设施,安装调试施工机具,做好施工构(配)件､制品和材料的储存与堆放,及时提出施工材料试验申请方案,设置消防安全设施等｡另外,要做好建材需求规划及供货安排,做好钢筋混凝土预制构件､钢构件､铁件､门窗等的加工与生产工作｡同时,也要做好工程机械及设备的准备工作,做好现有设备的维护调试;对于缺少的机器设备,要马上订购､租用或制造[3]｡

3.3施工过程中的关键技术点

在施工时,HMPVC管可采用承插式或界面式连接,接头前要将管套外侧及橡皮环内侧的土壤及其他附着物清理干净,便于接头,以防渗漏｡为了便于管道插接,可以在橡皮环的内部及整体的外壁上,涂上适量的皂液或润滑油,以便于安装[4]｡

4、实验研究

4.1HMPVC-C材料的整体排管承载实验

在承载实验中,本文模拟了HMPVC-C材料在不同负载条件下的行为｡实验通过构建不同尺寸的模型,如图1的3D模型､网格C3D8单元,施加已知重量,观察材料的形变和承受能力｡本文特别关注材料在长期负载下的性能变化,以预测其在实际使用中的寿命｡实验结果显示,HMPVC-C材料在承受重压时表现出良好的稳定性,即使在超过设计标准的情况下也能保持结构完整,这表明其在承载能力上具有较高的安全系数,如图2所示｡

图1排管网格分析

图2载荷模拟实验

4.2典型结构构造形式实验

结构构造形式实验旨在评估HMPVC-C材料在不同连接方式下的性能｡本文构建了多种典型的结构模型,包括直连､角接和T型接等,以模拟实际施工中可能遇到的各种情况｡通过模拟不同的环境条件,如温度变化､湿度影响等,本文测试了这些结构的稳定性和耐久性｡实验结果表明,HMPVC-C材料在各种结构形式下均能保持良好的性能,特别是在连接处的强度和密封性方面,这为实际施工提供了灵活而可靠的解决方案｡

图3典型结构造型

5、结论

本研究深入探讨了HMPVC地埋式钢复合阻燃电缆管护套材料的性能及其在电缆保护中的应用｡实验结果表明,HMPVC-C材料具有优异的承载能力､良好的结构稳定性和出色的抗剪切性能,能够有效满足现代城市电力配电的需求｡此外,HMPVC材料的轻质特性和耐腐蚀性显著降低了施工和维护成本,提升了整体施工效率｡

参考文献:

[1]李银格,常柏源,余欣,等.不同温度及厚度下非交联聚乙烯电缆绝缘材料工频交流击穿表现[J].广东电力,2024,37(9):65-71.

[2]董少永,李丽,杨艳君,等.环保型聚丙烯电缆绝缘材料的制备工艺及应用研究[J].造纸装备及材料,2024,53(9):63-65.

[3]李文建.电力电缆施工中防火工艺与材料的综合评估与优化研究[J].居业,2023(11):227-229.

[4]唐钰,李少阳,张龙波.PP-B管材料结晶行为､力学性能和热学性能的改性[J].塑料工业,2023,51(9):163-168.

文章来源:唐跃平,都是,蒋杏君.HMPVC地埋式钢复合阻燃电缆管护套材料在配电工程中的应用[J].灯与照明,2025,49(01):248-250.