高性能长寿命电线电缆在超高建筑设计中的应用

高性能长寿命电线电缆在超高建筑设计中的应用

卢旭阳 仲怀洋

宝胜科技创新股份有限公司 江苏省扬州市宝应县 225 800

摘要：为更好地贯彻落实近年来国家有关部门、各地方政府提出的推进绿色超高建筑发展的理念，在超高建筑物全寿命周期内，最大限度地节约能源，保护环境，减少污染和浪费，提供健康、高效的适用空间，超高层超高建筑选择与之同寿命的高性能电线电缆不但可满足当下节能环保的相关要求，还可省去二次更换线缆的麻烦，超高层超高建筑电气设计前期，高性能长寿命电线电缆的相关参数能否满足国家相关规范标准要求，是否可通过热稳定、机械强度、电压损失等验算，综合比对前期投资与长期收益是否更具有经济性等因素，均应作为电气设计考虑内容及依据。

关键词:超高层超高建筑;电线电缆；设计

引言

电线电缆作为超高建筑工程重要组成部分，其质量关系着项目质量。因此，运用科学检测技术确保电线电缆运行具有重要意义。但目前在实际超高建筑工程技术中，电线电缆检测在诸多环节存在问题，安全隐患较多。因此，如何科学运用检测技术，确保人们用电安全成为超高建筑工程主要研究内容，同时推动线缆技术向可靠性、智能性方向发展。

1超高建筑工程电线电缆故障影响因素

第一，外部环境影响。为满足人们生活要求与城市建设需求，一些市政项目参与到超高建筑工程中，对线缆产生影响。由于线缆埋藏地下受到重物压力而发生移动，甚至接头发生断裂从而产生安全事故。第二，质量问题。线缆生产过程中，密封性不高或材料问题导致线缆质量不过关，不符合标准要求。例如：冷、热缩管厚度不均等。第三，施工质量不达标。施工时存在违规操作现象，未根据标准要求埋设。埋设时外部牵引力较大，技术与设备不合理使得线缆受到损伤，长此以往发生故障问题。

2超高建筑工程电线电缆设计中的应用

2.1机械强度与经济性

(1)机械强度。机械强度满足《低规》的要求。(2)经济性。厂家反馈高性能长寿命电线电缆在初投资造价比普通无卤低烟阻燃(耐火)铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆(WDZN-YJY)仅高出30%左右，依据超高建筑50a的使用年限，该电缆在使用期限内不必因更换线缆产生二次费用(本文不讨论电缆支撑系统(桥架)的更换周期)，而普通WDZN-YJY线缆使用寿命仅在30a左右，需要在超高建筑使用年限内二次更换线缆，经济性上无可比性。

2.2绝缘厚度与外形

首先，绝缘厚度检测技术。将1、6、9线段上去掉护层，抽出导体与隔离层。刀片顺着与导体轴线垂直的平面取薄片（3个即可），放在显微投影工作面，注意切割面应与光轴垂直。按照目测薄点测量后旋转60°得出结果，共转动5次，取6个参数视为1组，共3组。最终取3组18个值的平均数，与标准参数对比。如果参数大于规定要求则为合格，小于规定要求不合格。要求所有参数的最小数为绝缘厚度的最薄厚度，但大于绝缘厚度标准要求的90%——0.1mm。在计算参数时要注意，需要从目测厚度最薄点测量。其次，外形检测技术。电缆外径在25mm以内时建议选择投影仪、测微计等设备；反之建议选择测量带测量其圆周长，计算直径。将绝缘片放在低倍投影仪测量工作面，取其中一个直径参数。随后，旋转90°取参数；3个薄片共读6个参数。如果尺寸在25mm以下应精确到小数点后两位；反之取小数点后一位。外形确定取6个参数计算平均数，结果保留位数同检测时读数位数；结果确定时保留位数同产品标准，四舍五入。最后，将结果与参数对比，小于标准参数表示符合要求，反之则不符合。

2.3优质网格托盘的特点

a.重量轻，相同规格的优质网格托盘重量还不到传统网格托盘的一半。b.散热性好，优质网格托盘相比传统网格托盘的散热效果提高了80%以上。c.安装便利，运用专利连接件时，其不需要再次重新拧紧螺丝，为暗转节省大量时间。d.不易沉积灰尘，便于清扫维护。e.针对需分割部分，可对其添加隔板。f．能够提供荷载－支撑。其荷载能力也满足《钢制电缆桥架工程技术规范》所规定的要求。

2.4电缆的耐火性能

①耐火电缆是指在规定的火源和时间下燃烧时能持续地在指定状态下运行能力，既保持线路完整性的能力。②耐火电缆特性分类，根据GB/T19666-2005《阻燃和耐火电线、电缆通则》，耐火电缆按耐火性分为N、NJ、NS三种，其实验供火温度为7500C。③矿物绝缘电缆（无机型耐火电缆），目前国内尚无国家标准，主要参考英国BS-6387标准，要求电缆在满足耐火的前提下，同时满足抗喷淋及抗机械撞击要求，目前，国内矿物绝缘电缆可达到C-W-Z标准要求。①超高建筑中消火栓泵、水幕泵、消防电梯及防排烟风机设备在火灾时持续供电时间至少要保持180min正常工作，根据耐火电缆耐火性能规定，只有矿物绝缘电缆（无机型耐火电缆）能满足消防用电设备持续工作时间要求。②火灾发生期间持续供电时间要求小于90min的消防用电设备的供电电缆，当与普通电力电缆分电缆井、电缆沟和电缆桥架敷设时，可采用无卤低烟阻燃耐火类电缆；当无法完全分开敷设时，应采用矿物绝缘电缆类电缆。③火灾自动报警总线及消防联动控制线路、消防应急照明线路及防火卷帘等消防用电设备采用供火温度不低于750℃，持续供电时间不低于90min的耐火电力电缆。

2.5绝缘电阻

按照相关规定，灌满绝缘电阻水箱，温度70℃为宜。试样放在70℃水箱内，有效长度偏差小于1%。线圈70℃条件下2h，此时轻微抖动线圈去掉气泡。随后准备检测，导体与水间施工80～500W直流电压，1min后测量，将所得结果按照km单位换算。如果结果小于规定要求表示符合，反之不符合。检测时需要注意检测应紧接高压实验，确保水温在70℃后才能放置试样。

2.6老化拉力检测技术

第一，选择第1、3、6、8、11线段试样展开检测。检测试样建议选择哑铃试件：绝缘线芯轴向切开，取出导体，各试样切成试条并标注，便于判断试样相关位置。试条磨平整，标注平行的表面，最后冲切试件。第二，将试样放在要求环境下调整至标准试件，测量线缆截面积，选择适合的测量形式。随后，将第5根绝缘试件放置中部间距为20mm长的标注点。试件放置于试验设备，确保受力均匀才能保证测量精准，防止偏心影响测量结果。第三，老化后检测。试件取出后放在适宜环境下16h展开拉力实验，注意防止光照。在老化前检测方案、抗张强度、断裂伸长率数据处理与判定。

结语

电线电缆属于工业产品，在电力、通讯、超高建筑等行业应用广泛，其质量优劣直接影响民生。尤其在超高建筑工程中，随着使用时间的延长不良故障问题不断增加，导致大面积停电，甚至诱发火灾、伤亡。因此，需加强线缆检测管理，采取科学的保护方案。同时，结合具体情况与检测技术特征选择适宜的检测技术尤为重要。所以，试验时应根据标准要求操作，特别是对环境控制、试样调整、检测过程、数据处理等严格把关，从而避免因操作不当、偏差，影响检测的精准性、可操作性，从而有效提高项目质量。

参考文献

［1］王恩德，卞斌，张晓颖，etal.埋管敷设方式下多回路电缆截面优化方案［J］．电网与清洁能源，2017.

［2］黄顺建.多回路电缆环流影响分析及优化研究［J］．能源与节能，2018(9):88-92.

［3］傅洪全，马俊，邵九，王德海，周磊.基于VR技术的智能化电缆敷设平台的设计及实现研究［J］．电气技术与经济，2019(06):17-19.