宝胜科技创新股份有限公司 江苏扬州 225800
摘要：聚氯乙烯电力电缆是一种新型的绝缘输电材料，越来越受到广大施工人员的青睐，发展前景广阔。其绝缘性与添加的增塑剂、绝缘添加剂的含量有极大的关系。增塑剂、绝缘添加剂的含量与聚氯乙烯的体积电阻率、介电常数关系密切。本文对聚氯乙烯绝缘电缆在建筑电气工程中的应用进行了分析。
关键词：聚氯乙烯绝缘电缆；建筑电气工程；应用
1聚氯乙烯的绝缘性能
1.1增塑剂与聚氯乙烯绝缘性能
软质聚氯乙烯作为绝缘材料制作电线电缆，对绝缘性具有很高的要求，因此在对其进行生产时，需特别注意各类添加剂对绝缘性的影响。增塑剂作为对绝缘材料体积电阻率，介电性及介质损耗角正切具有极大影响的添加剂，其添加量需特别注意。增塑剂主要作用为削弱聚氯乙烯分子间的作用力，降低软化所需的温度，减小熔体的黏度，增加聚氯乙烯的流动性，增强柔韧性。为搞清增塑剂对聚氯乙烯体积电阻率、介电性等方面的影响，设计了一套供实验所用的聚氯乙烯材料，原材料主要为三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、氯化石蜡及碳酸钙。
图1增塑剂添加量对聚氯乙烯体积电阻率的影响曲线
图2增塑剂添加量对聚氯乙烯介电常数的影响曲线
图1可以看出，聚氯乙烯体积电阻率随着增塑剂添加量的增大而逐渐减低。也就是说聚氯乙烯中增塑剂含量越高，其绝缘性能越差。这是因为增塑剂的添加使得聚氯乙烯中的链段活动性增加，分子间的作用力减小，自由体积增加，提高了电子、离子等载电质点的迁移率，导电性增强即体积电阻率降低。
1.2绝缘改进剂与聚氯乙烯绝缘性能
除了增塑剂对聚氯乙烯的绝缘性能会有所影响以外，绝缘改性剂的添加量也会对聚氯乙烯的体积电阻率、介电性有所影响。为了考察绝缘改性剂对聚氯乙烯的具体影响，设计了以三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、硬脂酸铅、氯化石蜡及碳酸钙为原材料的系列聚氯乙烯，供实验使用。实验结果表明，聚氯乙烯的体积电阻率随着绝缘改性剂的增加而增加。这是由于绝缘改性剂的吸附中心可将聚氯乙烯中的离子杂质吸收，减少自由离子的浓度进而降低泄漏电流的数量，绝缘改性剂的添加明显地提高了聚氯乙烯的电性能获得能力。另外，绝缘添加剂还可对聚氯乙烯的介电常数、介电损耗角正切产生微小的影响，由于绝缘改性剂的添加量的影响范围较小，所以不做过多赘述。
2PVC绝缘电缆在建筑电气工程中的应用
PVC绝缘电缆在建筑电气工程中的敷设方式有很多，主要包括直埋法、管道敷设法、电缆沟敷设法及隧道敷设法等。
2.1直埋法
直埋法一般用在电缆路线较稀疏、交通较为通畅的公园绿地及公共建筑的边缘地带。直埋法较容易散热，有利于提高电缆的高载流量，施工方便且经济实惠，投入成本低。但是直埋法敷设PVC绝缘电缆容易遭到机械外力的损害，且检修时需要将路面或土层挖开，不仅工程量浩大还容易造成交通拥堵阻碍居民出行，因此直埋法不宜使用在建设区或正在规划建设的地区。另外，采用直埋法敷设的PVC绝缘电缆易受土壤中的化学物质腐蚀，所以也不宜在具有高温液体或腐蚀性物质的地方进行直埋敷设。
2.2管道敷设法
管道敷设的不足之处是工程的前期费用较高，耗时较长，且如此敷设的PVC绝缘电缆，其散热效果很差，导致电缆载流量较低。其优点是管道敷设不容易遭受外力的破坏，检修时寻找故障点及增设、拆除电缆方便，电缆之间的影响也较少。管道敷设主要运用在交通繁忙的公路地段及空间较为狭小、作业不方便的地方，比如广场、地下电力电缆通过房屋、工矿企业地段、铁路与公路较差地段等。
2.3电缆沟敷设法
电缆沟敷设法不适用于具有腐蚀性物质的场所，一般使用在敷设距离较短且敷设电缆数量较多的情况下。电缆沟敷设法多与直埋法及管道敷设法相配合使用，大多数使用在变电站附近及地面荷重较轻的地区，比如人行道、地下水位较低且无热源影响的场所。电缆沟敷设法的优点是费用较低、占用空间较少、敷设灵活且容量大。但其也具有一定的缺点，如：承重能力较差，对地面压力的承受力较差，所以使用电缆沟法敷设的PVC绝缘电缆的上方不宜有较大的车流量；电缆沟内通风较差，散热差，所以电缆载流量较低；检修时需要对电缆沟进行开挖，所以也容易造成路面拥堵。
2.4隧道敷设法
隧道敷设法的投资较大，建设隧道的工作量很大，工期长且占地面积大；当隧道与建筑物交汇时不容易避让；附属设施较多。但隧道敷设法的维护和检修都较为方便，能有效地防止PVC绝缘电缆受外力破坏，且电缆的敷设不受外界条件的影响。隧道敷设法常用于线路复杂的地区，比如大型发电厂，另外也常用于敷设难度较大的区段，比如机场跑道底部。PVC绝缘电缆敷设方法的选择需要结合不同场合和对象的实际情况而定。竖直方向上的电缆敷设，一般采用沿墙或柱体进行敷设；电缆数量较多时，一般在竖井内敷设电缆；地下水位较高或化学腐蚀物质较多的场所应采取支撑性架空敷设的方法。
3PVC绝缘电缆的运行与维护
3.1PVC绝缘电缆的运行条件
PVC绝缘电缆的运行具有一定的条件，首先要检查电缆是否遭到损坏，另外电缆的运行温度也不能太高，必须在规定范围内，过高时需要采取降低电流的措施。电缆运行过程中，电压应控制在额定电压的1.2倍以内。当整个系统的电压升高到额定电压的1.7倍时，电缆的绝缘层容易被击穿，极易引起事故，因此当发生单相短路时，PVC绝缘电缆的运行时间不能超过2h。PVC绝缘电缆的线芯温度要时刻保持在规定范围内。一般情况下，线芯温度比电缆外皮高15~20℃，所以可以通过外皮温度推测线芯的温度。电缆温度过高会降低绝缘层的绝缘效果，所以在电缆运行时，需时刻注意线芯温度的变化，当温度超过规定范围时，应降低电缆载荷，进行降温处理。PVC绝缘电缆运行过程中如果发生跳闸现象，则应停止供电，不允许进行试送。电缆线路禁止过负荷运行，过负荷极易发生温度超标现象，增加绝缘层老化的风险。一般情况下，3kV以下线路允许超负荷15%运行2h，6kV线路允许超负荷15%运行1h。在对PVC绝缘电缆进行维修后，应核对好正确的相位以后再接入，防止相位错乱而引起事故。
3.2PVC绝缘电缆的维护措施
PVC绝缘电缆的维护是保证电缆正常工作的重要环节。不同类型的敷设方式有不同的维护方法，具体总结如下：PVC绝缘电缆在维修过程中尤其需要密切关注电缆的电流载荷问题，需要依次测定每段电缆的电缆温度及绝缘性能，保证电缆正常运行。由于电缆受潮容易降低绝缘度，甚至会导致绝缘失效出现击穿现象，所以在制作电缆接头时应预先检查潮气及湿度情况，在对其进行检修时也应重点关注电缆附近的湿度问题，防止绝缘性失效问题的发生。
结束语
电气电缆有很多种类型，按电压等级可分为超高压电缆、高压电缆、中低压电缆及低压电缆，按材料类型划分主要包括固定布线用护套电缆、固定布线用无护套电缆、轻型无护套软电缆、安装用电线和屏蔽电线、特殊用途护套软电缆及聚氯乙烯（PVC）绝缘阻燃电缆等。基于PVC绝缘电缆在电气工程中的重要位置，本文着重对其进行了讨论。
参考文献：
[1]张民.塑料改性技术在电线电缆材料中的应用探究[J].中国新技术新产品，2016，06：53.
[2]余应文.塑料改性技术在电线电缆材料生产中的应用[J].智能城市，2016，204：268-269.
[3]王海礁.高压电缆冷补冷缩接头工艺在元宝山露天煤矿的推广应用[J].价值工程，2016，3514：183-184.
[4]孙军华，李磊.浅析建筑防火电缆的发展及现状[J].科技创新与应用，2016，23：255-256.
[5]宋建钢.110kV大截面单芯电缆在管廊上的敷设[J].电世界，2016，5711：18-21.
论文作者:杨峰1,盛会2,杨飞3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/21
标签：电缆论文; 聚氯乙烯论文; 增塑剂论文; 电缆沟论文; 电阻率论文; 温度论文; 护套论文; 《基层建设》2017年第35期论文;