1引言：隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電纜在縣級(jí)電網(wǎng)建設(shè)和改造中得到大規(guī)模推廣和應(yīng)用。電纜線路的敷設(shè)通常有三種方法：一是直埋敷設(shè)，二是電纜隧道敷設(shè)，三是穿管敷設(shè)。直埋敷設(shè)的特點(diǎn)是散熱好，施工簡(jiǎn)便，投資少，但檢修不方便，易腐蝕和發(fā)生外界機(jī)械損傷;電纜隧道敷設(shè)雖然方便，但占用地下空間大、造價(jià)高;而采用穿管線敷設(shè)，施工簡(jiǎn)單，投資省，檢修方便，可提前預(yù)埋，可避免地下其它管線對(duì)電纜本身的影響。電纜保護(hù)管在電網(wǎng)建設(shè)和改造工程中的使用量與日俱增，但電纜保護(hù)管種類很多，性能各異。因此對(duì)電纜保護(hù)管進(jìn)行正確的技術(shù)分析和合理的選擇尤為重要。

2電纜保護(hù)管的種類

電纜保護(hù)管的種類主要有這樣幾類：有機(jī)高分子材料電纜保護(hù)管，如PE碳素波紋管，PVC管等。金屬材料類電纜保護(hù)管，如涂塑鋼管、鍍鋅鋼管等。樹脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料類電纜保護(hù)管，如玻璃鋼管等。水泥基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料類電纜保護(hù)管，如低磨擦纖維水泥管、維綸水泥管等。

2.1 PE碳素波紋管

PE碳素波紋管是以高密度聚乙烯和改性碳素為主要材料，采用撤出成型工藝生產(chǎn)的螺紋管材，具有較好的強(qiáng)度和耐老化、可彎曲、無(wú)接縫、防水性好等特點(diǎn)，與聚乙烯其它管材相比，有較好的強(qiáng)度和耐老化、耐腐蝕性能，有較小的密度，一般小于1.0 g/c。

優(yōu)點(diǎn)：柔韌性：可彎曲自如地繞過(guò)障礙物，便于施工。由于重量較輕且有波紋狀結(jié)構(gòu)。使碳素波紋管可以做成任意長(zhǎng)度，在兩工作井之間能做到無(wú)接縫，有良好的防水性能。

壽命長(zhǎng)：強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐酸堿。

方便實(shí)用：質(zhì)地輕、搬運(yùn)方便，內(nèi)有鋼絲引線，單根長(zhǎng)度長(zhǎng)、接口少，施工期短，綜合成本低。

用途廣：城網(wǎng)改造、高低壓電纜埋地護(hù)線、電信電纜、高速公路、變電站、水利工程等。

缺點(diǎn)：碳素波紋管具有較高的熱膨脹系數(shù)，一般是混凝土膨脹系數(shù)的10倍左右，按100 m計(jì)算，當(dāng)管內(nèi)溫度升高40 ℃時(shí)，自由狀態(tài)的碳素波紋管可伸長(zhǎng)0.00015×100×40 = 0.6 m。碳素波紋管的熱變形溫度一般在60～80℃，耐熱溫度較低，在較高的工作溫度條件下承壓荷載低，容易老化。碳素波紋管的氧指數(shù)較低，對(duì)電纜的防水不利。另外，碳素波紋管的熱阻系數(shù)較高，電纜運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)出去，對(duì)提高電纜的載流量不利。

2.2PVC管

優(yōu)點(diǎn)：PVC管是以聚氯乙烯為主要原料，并填加各種不同的填料改性而成的擠出成型管材，從管材結(jié)構(gòu)上分為雙壁波紋及普通管。PVC管外觀光滑，內(nèi)壁磨擦系數(shù)小，穿管敷設(shè)時(shí)不損傷電纜，并具有重量輕、強(qiáng)度高、便于運(yùn)輸、投資省、施工方便，應(yīng)用行業(yè)廣等特點(diǎn)。

缺點(diǎn)：PVC管的熱變形溫度在75～85 ℃，其耐熱性能隨填料的增加而提高，但卻可以緩慢燃燒，防火性能較差。現(xiàn)有氯化聚氯乙烯PVC-C套管的氧氣指數(shù)可以達(dá)到40，PVC管的線膨脹系數(shù)為0.00008 K-1，包封混凝土的熱阻系數(shù)較高，電纜運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)出去，對(duì)提高電纜的載流量不利。

2.3涂塑鋼管

優(yōu)點(diǎn)：涂塑鋼管是由普通鋼管涂塑制成的新型管材，具有鋼管所具備的優(yōu)良機(jī)械性能和良好的耐熱、防火和散熱性能，克服了鋼管不耐腐蝕的缺點(diǎn)。涂塑鋼管造價(jià)較高，比較適合淺土過(guò)路埋設(shè)、超重荷載等特殊要求的情況下使用。

缺點(diǎn)：涂塑鋼管同鋼管一樣不能用作單芯電纜的穿管，以避免在大負(fù)荷電流時(shí)，使涂塑鋼管壁感應(yīng)較大的零序電流而嚴(yán)重發(fā)熱危及電纜絕緣。

2.4玻璃鋼管

優(yōu)點(diǎn)：玻璃鋼管是以中堿纖維無(wú)捻粗紗布和不飽和聚酯樹脂為主要成分組成的有機(jī)化合物，通過(guò)纏繞在芯模上層疊成所需厚度，固化后脫模而得到的制品。具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐老化的特點(diǎn)，以及絕緣性能好、遇火不燃燒、耐熱性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。管子的內(nèi)壁光滑，穿纜時(shí)不會(huì)刮傷電纜，本體重量較輕，安裝施工簡(jiǎn)捷方便，一人即可搬動(dòng)，能大大縮短施工周期，降低安裝造價(jià)。另外，管子還具有一定的耐水性，可以在潮濕或長(zhǎng)期在水中敷設(shè)。而普通的無(wú)機(jī)復(fù)合材料不耐水，只能在干燥條件下敷設(shè)。

缺點(diǎn)：玻璃鋼管的性能取決于使用的原材料，如果原材料選擇合適，高質(zhì)量的玻璃纖維電纜管具有有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的一切優(yōu)點(diǎn)，如果原材料選擇不合適，采用高堿玻璃纖維則同時(shí)具有有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的一切缺點(diǎn)，化學(xué)性能和力學(xué)穩(wěn)定性極差，老化速度非常快，用于電纜敷設(shè)，將給工程質(zhì)量留下極大隱患。

2.5低磨擦纖維水泥管

優(yōu)點(diǎn)：低磨擦纖維水泥管采用無(wú)機(jī)水硬性水泥材料為基材，用抄取工藝加壓卷制，并在管子內(nèi)壁表面涂覆一層薄膜層而成的一種保護(hù)管。它是一種耐熱、防火材料。該產(chǎn)品在溫度300 ℃下結(jié)構(gòu)不破壞，不存在軟化、收縮、變形方面的情況，具有良好的散熱性、耐腐蝕性和耐久性，其散熱效果接近于直埋地下的散熱效果。由于管子的主要成分是水泥，水泥和纖維混合凝結(jié)后形成堅(jiān)硬的水泥石，埋在地下地壤中散熱效果好，不受自然風(fēng)化的侵蝕，適用于酸、堿、鹽、有機(jī)物等各類環(huán)境中敷設(shè)。管子具有較高的強(qiáng)度和較低的價(jià)格，適用于包封、直埋、過(guò)路等多種施工方式，施工比較簡(jiǎn)單、方便。低磨擦纖維水泥管具有較好的剛性，管子間的連接方便，敷設(shè)的管路平直，內(nèi)壁磨擦系數(shù)小，有利于電纜穿管通暢并免受外力的破壞。

缺點(diǎn)：由于低磨擦纖維水泥管是一種剛性材料，抗張強(qiáng)度明顯低于抗壓強(qiáng)度，且重量較重，運(yùn)輸裝卸不方便。

3電纜保護(hù)管的性能參數(shù)

各類電纜保護(hù)管的主要性能見表1所示。

項(xiàng)目密度/g.cm-3線膨脹系數(shù)/10-4k-1抗拉強(qiáng)度/Mpa抗壓強(qiáng)度/Mpa熱變形溫度/℃氧指數(shù)內(nèi)壁滑動(dòng)摩擦系數(shù)熱阻系數(shù)每米管能量消耗因子

電纜保護(hù)管的選擇與使用和電力電纜的選擇與使用一樣，是關(guān)系到城鎮(zhèn)配電網(wǎng)運(yùn)行安全的大事，必須慎之又慎。選用時(shí)可根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)和實(shí)際使用條件進(jìn)行科學(xué)選擇。直埋使用時(shí)應(yīng)充分考慮埋地深度和產(chǎn)品外壓荷載這兩個(gè)參數(shù)之間的相關(guān)性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全、運(yùn)行可靠的目的。

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《淺談電纜排管的應(yīng)用和材料選型》《國(guó)外建材科技》2006年03期

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