关于交联聚乙烯论文范文资料

要：近些年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑给排水常用管材主要有塑料管,金属管和复合管三种。现在就常用管材的一些特性,优缺点,使用范围做一简要论述。关键词：建筑给排水 管材 塑料管 金属管 复合管1.塑料管塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点:(1).化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响,耐腐蚀性好。(2)．导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。(3).水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管内流通面积不随时间发生变化,管道阻塞机率小。(4)．相对于金属管材,密度小,材质轻,运输,安装方便,灵活,简捷,维修容易。(5)．可自然弯曲或具有冷弯性能,可采用盘管供货方式,减少管接头数量。其主要缺点:(1).力学性能差,抗冲击性不佳,刚性差,平直性也差,因而管卡及吊架设置密度高。(2).阻燃性差,大多数塑料制品可燃,且燃烧时热分解,会释放出有毒气体和烟雾。(3).热膨胀系数大,伸缩补偿必须十分强调。所以,在推广塑料管的同时,还需要发展技术克服其缺点。 塑料管性能 物理性能：塑料管的物理性能和铝塑复合管,钢管,铜管比较见表1:表1物理性能 单位 PVC-U PE PE-X PP PB ABS 钢 铜 密度 g/cm 导热系数 w/mk 50 400 热膨胀系数 mm/m°C 弹性模量 MPa 3000 600 600 210000 110000 拉伸强度 MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度 R 120 70 100 60 230HB 使用温度 °C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80塑料管的物理性能影响管道的方式,用途,补偿措施和管道保温等方面。如:(1).PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高, 被视为“刚性管”,明装较好。反之,PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。(2).塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U,PE,ABS仅能用于冷水管,而PE-X,PP, PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。(3).塑料管因热膨胀系数高,在塑料管路中尤其是作为热水管,采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE,PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视,并采取相应技术措施,极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。(4).由于导热系数低,塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外,还同它们各自的管壁厚度有关。 承压性能:承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间。从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验:液压试验和长期高温液压试验。 各种管材的承压性能见表2表2管 材 工作压力/MPa 试样试验压力/MPa 接头密封试验/MPa 爆破压力/MPa UPVC 42/h De≤90，4．2PNDe＞90，3．36PN PEX ℃常温 ABS 4～8 PB 1．6～2．5／冷水热水 PP-RPP-C 常温℃ 20℃，11h，16MPa80℃，48h，℃，170h， HDPE 热水冷水 卫生性能:理化卫生指标。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。 给水塑料管的应用结构形式单一,材料品种众多且性能各异.常用给水塑料管的特点列表如下:表3品种 优 点 缺 点 连接方式 PVC-U 抗腐蚀力强，易于粘合，价廉，质地坚硬 有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送；接头粘合技术要求高，固化时间较长 粘合、螺纹 HDPE 韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，可挠性和抗冲性能好 熔接需要电力；机械连接，连接件大 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PEX 耐温性能好，抗蠕变性能好 只能用金属件连接；不能回收重复利用 挤压夹紧 PB 耐温性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性 国内还没有PB 树脂原料，依赖进口，价高 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PP-R 耐温性好 在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚 热熔合 ABS 强度大，耐冲击 耐紫外线差，粘接固化时间较长 粘合、螺纹、电熔合一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉,在不考虑水质影响,在冷水供水系统属于首选管材,而当温度较高时,可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。 排水塑料管的应用材质单一:硬聚氯乙烯结构形式多样:芯层发泡管,空壁管,螺旋管,芯层发泡螺旋管,空壁螺旋管。其存在的一些问题:(1).热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决。(2).刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。(3).耐热性差,软化温度低,需限制排水温度,限制使用场所和控制与热源的距离来解决。(4).阻燃性差,在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。(5)抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。(6)隔声性差,塑料管的噪声大于铸铁管,管道明装且管道位置靠近卧室时,问题尤为突出。降噪的方式,提高管道材质的隔声效果,芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件,螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。相同条件下,不同结构形式的排水塑料管,其噪声测定结果:普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管排水塑料管的应用是在取代普通排水铸铁管的工作上进行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用,但各地区的进展很不平衡。当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。[next] 2.金属管 镀锌钢管镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代,也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。镀锌钢管由于价格低廉、性能优越,防火性能好,使用寿命长等优点,还将在消防给水系统,尤其是自动喷水灭火系统中应用.而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防,生产-消防共有系统中应用。 铜管金属管中最具优势的是铜管,铜管应用较久,优点较多,管材和管件齐全,接口方式多样,较多的应用在热水管路中,目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。 铸铁管给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于这种管材及配件价格相对较贵，所以在国内一直未能得到普及推广。 其它:不锈钢管也受到工程技术人员的青睐,有关方面正从减少壁厚,降低价格方面着手,以利于推广。铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近,而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材,在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后,有望在一定范围内得到采用。涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材,且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同,是这种管材最容易被接受。由于其涂层薄、价格低,也最容易被推广。3.复合管:复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主， 它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑,而非金属管在内外两侧,如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧,而非金属管在外侧,如塑覆铜管,这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。根据金属的材料可分为:(1).钢塑复合管(2).不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管(3).塑覆铜管(4).铝塑复合管，交联铝塑复合管(5)衬塑铝合金管应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为：（1）.两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2).两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。由于复合管尚属新型管材，我国还未有统一的设计、施工及验收规范。设计及施工人员往往套用镀锌管的工艺来进行设计与施工，故在此不作一一赘述。

1、交联聚乙烯即是利用化学或物理方法，将聚乙烯的分子结构从直链状改变为三维空间的网状结构。上文介绍了聚乙烯的一系列优点和五点不足，为了克服上述缺点，除了在混料中加入各种添加剂外，主要途径是采用交联。聚乙烯经过交联以后，不仅保持了聚乙烯.原有的优良性能，还克服和改善了聚乙烯的机械、耐热、耐化学药品、抗蠕变以及抗环境开裂等性能。 2、物理交联法是用电子加速器产生的高能粒子射线(如β射线)照射聚乙烯，使聚乙烯成为具有结合链状态，具有结合链的聚乙烯分子相互结合而成三维空间网状结构的交联聚乙烯。因此，物理交联又称辐照交联。 3、物理法交联的优点是交联均匀、针孔和气泡少、不会焦烧(局部过交联)、能耗很少.属于冷态交联。由于物理交联必须有专用的附加设备(电子加速器和防辐射的密闭场地等)，辐射能量与绝缘层厚度成正比。因此，物理交联法多用于制作薄膜，电缆(尤其是高压电缆)的绝缘层较厚，很少采用物理交联法，大多采用化学交联法。

配网工程常用电力电缆的设计分析和选型【摘要】：关于电力电缆是连接电源和用电设备的中间设备，尤其是常用电力电缆，在电网中得到广泛应用，为电力系统的安全、可靠运行起到重要作用。本文作者通过对配网基建工程中电力电缆设计常存在的问题，简单阐述了一些探讨与建议。【关键词】：电力电缆；设计；载流量；电缆截面引言目前，我国正加快城市配电网的建设。为配合城市发展建设的需要，结合城市容貌的更新，提高人们用电的质量和安全性，供电部门近年来大力改造城区、农村电网，更多地采用电力电缆进行配网工程项目。电力电缆的设计分析在配网工程中,电缆的设计可以按照长期负荷的载流量、电缆的运行条件、动热稳定、机械强度等的进行截面选择。 电缆额定载流量计算(100%负荷因数)电缆额定载流量的计算公式是国际电工委员会(IEC)根据国际大电网会议(ICGRE)1964年的报告于1982年所制定的电缆额定载流量(100%负荷因数)计算标准。随后对该标准经过20多年来修改和增补，形成了现在的IEC60287标准。各国对电缆运行条件参量的期望值存有很大差别，IEC标准提倡从不同的角度出发，各个国家规定相应的值。对于直接埋地、管道、沟道或钢管中敷设的电缆，特别是土壤热阻系数，对土壤的含水量非常敏感，土壤的水分迁移而引起土壤干燥，其热阻系数发生巨大变化，随时间可能有明显的变化，取决于土壤的类型、地势、气象条件和电缆负荷，必须现场实测，采取相应措施。为了准确的计算电缆在特定环境条件下的载流量，选取相应参数值时应特别加以考虑。下面介绍现行配网工程中常用到的几种交流电缆敷设方式，其额定载流量计算公式：A. 空气中不受日光照射的交流电缆电缆有空气中敷设，是无强迫对流散热的自由空气中的敷设，包括：室内、室外、隧道和沟道中非连续的托架上、梯形支撑物或夹板间的敷设。从高于环境温度的温升表达式中，可导出交流电缆安全运行的载流量计算公式：式中I----一根导体中流过的电流，A；----高于环境温度的导体温升，K；R----最高工作温度下导体单位长度的交流电阻，Ω/m；Wd----导体绝缘单位长度的介质损耗，W/m；T1----一根导体和金属套之间单位长度热阻，Km/W；T2----金属套和铠装之间内衬层单位长度热阻，Km/W；T3----电缆外护层单位长度热阻，Km/W；T4----电缆表面和周围介质之间单位长度热阻，Km/W；n----电缆(等截面并载有相同负荷的导体)中载有负荷的导体数；λ1----电缆金属套损耗相对于所有导体总损耗的比率；λ2----电缆铠装损耗相对于所有导体总损耗的比率。低压四芯电缆的载流量可等同于相同电压级和相同结构导体截面的三芯电缆载流量。B.空气中直接受日光照射的交流电缆当太阳光直射到电缆表面的场合下，允许载流量由下式给出：----日光照射于电缆表面时的吸收系数；H----太阳辐射强度，对于大多数纬度线的地区可取1000W/m2，也可取当地推荐的数值W/m2；----考虑到日光照射时的电缆外部热阻，Km/W；----电缆外径，m，对于皱纹金属套；----外护层厚度，mm；----正好与皱纹金属套波峰相切的假想同心圆柱体的直径，mm。C.土壤发生局部干燥场合下的直接埋地的交流电缆对孤立敷设单根电缆(多芯)或三根单芯电缆单一回路，当周围土壤域变干燥而引起外部热阻发生变化时的载流量计算由下式给出；式中v----干燥和潮湿土壤域热阻系数之比率，；----干燥土壤的热阻系数，Km/W；----自燃土壤的热阻系数，Km/W；----土壤临界温度，即干燥与潮湿土壤之边界的温度，oC；----环境温度，oC；----土壤临界温升，即高于环境温度的干燥与潮湿土壤之边界的温升，K。以上公式仅仅计算电缆一般情况下的载流量，不同敷设条件和方式的交流电缆的载流量还受一些因素影响，而降低电缆载流量：绝缘损耗、金属套和屏蔽的损耗、涡流损耗、环流损耗、电缆本体热阻和外部热阻等。这里不作详细介绍了。 电缆运行条件A. 选择电缆应具备的运行条件资料：系统额定电压U、三相系统最高电压Um、雷电过电压、系统频率、中性点非有效接地故障最大持续时间、连续运行最大额定电流、周期负荷要求、终端海拔高度等。B. 安装条件资料包括三方面。一般条件：线路长度和断面图、排列(平面或三角形)及相互间距、金属接地方式、环境温度(最高、最低、平均)、排管和管道资料情况。土壤条件：土壤类型(沙土、黏土、回填土)及有关资料(土壤温度、散热系数、土壤热阻系数)、埋地深度、周围热源情况。空气条件：通风情况(室内、沟道)，是否受日光直射。C.电缆运行条件的各参数值的选择我国国域辽阔，地理位置北起温带、南至亚热带，气候变化范围大，不可能规定某一个温度作为统一的环境温度。我国有关技术部门还没有对环境温度和土壤热阻系数提出标准值，为了便于计算载流量，建议采用如下基准值。a. 土壤敷设：土壤热阻系数(基准值)为 K·m/W。水分迁移后干燥土壤，一般性为 K·m/W；沙土(+砂砾)为 K·m/W；粘土为 K·m/W。环境温度(基准值)为25oC。直埋地深度，35kV以下为700mm，110kV及以上为1000mm。b. 空气中敷设：环境温度(基准值)为40oC。建筑物室内为30oC。南方和北方，夏季和冬季适当增减。电缆截面的选择为了供电系统安全可靠、经济合理地运行，应以安全、经济、质量和动态作为选择导体截面一般的指导原则，并应满足以下条件：发热条件、电压损失、经济运行、机械强度、热稳定性等。此外，还需要按电压、环境、用途来选择导线和电缆型号等。实际工程中根据具体线路的条件和特征，以某些条件作为选择电缆截面的主要条件，而同时对其他条件进行校验。下面举例说明上述各点在不同线路选择中侧重点不同，例如： 高压线路：先按经济电流密度选择截面，然后校验其发热条件(使计算电流小于额定电流)和允许电压损失。对高压电缆线路还应进行热稳定性校验。 低压线路：先按发热条件选择导体截面，然后再校验允许电压损失和经济电流。 电缆线路：应按短路时的热稳定性进行校验。校验时短路点选择应作如下考虑：短的电缆应选在电缆的末端，电缆长度在50m以上者应选在电缆中点，有中间接头盒时应选在靠近变压器的第一个中间接线盒处。 电缆路径：选择电缆路径应尽量走最短的路径。避开已建或拟建的一切地面的设施。尽量减少与各种管线、铁路以及主要道路交叉。注意避开对电缆外护层有腐蚀作用和可能遭到机械损伤作用的地段。此外，电缆穿管或管道敷设应考虑到散热条件的恶化引起截流量降低。 敷设方式：电缆敷设方式主要有空气中和土壤中敷设。空气中包括沿墙、梁柱、托盘、线槽、线框敷设、垂直、悬挂、隧道、穿管敷设等。土壤中敷设包括直埋、管道和沟道等敷设。应根据电缆型号(外护层)、环境条件、运行情况等来选择相适应的敷设方式。电缆类型的选择电缆的种类、型号相当多，根据电缆导体的材质，分为铜芯电缆和铝芯电缆。电力电缆按其绝缘层的结构不同可以分为油浸绝缘统包电缆、铅包电缆、自容式充油电缆、橡皮绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆等几种类型。根据用途不同又可分为：高压电力电缆、控制电缆、架空绝缘电缆、矿用电缆，分支电缆等。根据运行的需要，还会有一些特殊功能的电缆，例如：阻燃电缆、耐火电缆、防白蚁电缆等。现就配电网建设中常用到的电缆进行一些问题的探讨。 在一般配电工程基建项目中，经常采用到的电缆有以下类型：VV(VLV)——铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆；YJV(YJLV)——铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘电力电缆； 根据运行所需，以上两种电缆可以延伸出以下类型：ZRVV(ZRVLV)——阻燃铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆；ZRYJV(ZRYJLV)——阻燃铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘钢带铠电力电缆；ZRVV22(ZRVLV22)——阻燃铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装电力电缆；ZRYJV22(ZRYJLV22)——阻燃铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆；FYVV22(FYVLV22)——防白蚁铜(铝)芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装电力电缆；FYYJV22(FYYJLV22)——防白蚁铜(铝)芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆。一般来说，单纯铠装类的电缆是防鼠防蚁的，但对于南方白蚁高发的地区，采用专门带防白蚁功能的电缆，会对电缆起到更好的保护作用。 根据电压等级，可分为高压电缆和低压电缆。配网工程常用到的高压电缆电压等级为，低压电缆电压等级为。电缆额定电压宜选用8．7/15kV，因8．7/15kV的交联电缆比．6/10kV同等级截面交联电缆的绝缘层厚度多。由于电缆绝缘厚度的增加，降低了场强，提高电缆运行水平。 根据电缆芯数，可分为单芯电缆和多芯电缆，其中多芯电缆常用到三芯电缆和四芯电缆，也会采用五芯电缆。配网工程的10kV中压电缆网架常采用3芯电缆，当工作电流较大的回路或电缆敷设于水下时，每回可选用3根单芯电缆。而低压电网采用电缆芯数则视乎运行情况而定。1kV及以下电源中性点直接接地时，三相回路的电缆芯数选择，应符合下列规定： A. 保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时：如果保护线与中性线合用同一导体时，应选用四芯电缆。如果保护线与中性线各自独立时，宜选用五芯电缆，也可采用四芯电缆与另外的保护线导体组成。 B. 受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用四芯电缆。C. 对于1kV及以下电源中性点直接接地时，单相回路的电缆芯数的选择：当保护线与受电设备的外露可导电部位连接接地时：如果保护线与中性线合用同一导体时，应选用两芯电缆。如果保护线与中性线各自独立时，宜选用三芯电缆，也可采用两芯电缆与另外的保护线导体组成。 D. 受电设备外露可导电部位的接地与电源系统接地各自独立时，应选用两芯电缆。 电缆截面按照长期负荷、载流量、动热稳定的要求，主干线路截面宜按照300mm2选择，次干线路截面选择240mm2，分支线路截面选择70～150mm2。四、结 论本文所讨论的电力电缆以现阶段我国配网基建常用的电缆为主，提供了一些参考数据。电缆选型直接关系到配电系统的正常运行，电缆网络的建设和改造必须综合考虑各方面因素，以利于最终电网的安全、优质、经济运行。参考文献：[1] GB 50217-2007 电力工程电缆设计规范[2] DL／T 5221—2005 城市电力电缆线路设计技术规定[3] 马国栋 电线电缆载流量 中国电力出版社 2003;32-34,113-121.