CN102055158A - 非开挖埋地式高压电力电缆波纹管 - Google Patents
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Abstract
一种非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：沿所述波纹管的外壁(1)圆周形成有凸起环部(3)，其闭合形成的圆周与波纹管径向横截面圆周同心；所述波纹管的内壁(2)沿凸起环部(3)形状形成相对应的凹槽环部(4)。根据本发明的非开挖埋设用的高压电力电缆波纹管，埋设地下施工时无须开挖地面，且对城市的交通、运行无较大的影响；藉由凸起环部和凹槽环部所形成的空隙及管体材质的选择，使其具有良好的弯曲性和适度的延展性，在铺设线路曲折迂回情况下，本发明可作自然弯曲顺应铺设线路的复杂多变；盘卷起来的波纹管占地面积小，利于在狭窄环境下施工和运输，同时，无须管道连接的焊接头，提高管道的整体质量。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆领域，特别是，本发明涉及一种运用于非开挖埋地式高压电力电缆的保护管套，使用本发明的高压电力电缆的保护管套，可以不必如以往那样开挖地面，即可将高压电力电缆埋设地下。
背景技术
城市的建设发展对地下铺设电缆提出更高的要求。由于城市环境的复杂和特殊性，非开挖埋地式铺设电缆施工方式对城市环境，人民生活影响较其他方式小(例如挖槽埋管施工方式)，是目前城市铺设电缆较佳的施工方式，保护管套要求与这种施工方式相适应的性能要求。
目前已公开的为配合这种施工方式使用的是一种MPP管(电力电缆保护管)，MPP管又称MPP电力电缆保护管，采用改性聚丙烯为主要原材料。
然而，MPP管是中空并内外管壁光滑的绝缘圆管，这种管是刚性管的平壁管，其存在的问题是：
首先，所述MPP管埋设地下c常须开挖地面，其施工麻烦，且对城市的交通、运行等造成较大的影响。例如，管径的选择根据电缆外径、容许电压、电流及工程其它条件选择；需有关部门规定及用户要求挖沟，其宽度、深度须根据敷设电缆根数而定。弯度的地方为防止其缠绕或挤压，须用水泥灌封；在两根护套管连接口处，须用砖砌并用水泥将护套管管头固定，再用PVC密封胶带缠绕等。
其次，在铺设电力电缆的路径曲折迂回的场合，所述内外管壁光滑的刚性绝缘的平壁的MPP管无法作自然弯曲顺应铺设线路的复杂多变，限制其使用环境；
再者，MPP管堆放在施工现场占用很大施工场地，不利于在狭窄环境下施工，同时，也对城市的交通、运行等造成较大的影响。
另外，出于运输，铺设线路的曲折性考虑，MPP管长度有限，其最大长度一般在9米左右，这样，长距离铺设电缆需要多根MPP管焊接连接而成，不仅增加施工强度，且这种焊接连接存在质量隐患，降低了MPP管整体质量。
发明内容
针对上述问题，本发明解决的首要技术问题是：提供一种非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管能作自然弯曲顺应不同铺设路径，用作非开挖地面埋设高压电力电缆的保护套管；且适宜于在狭窄的城市施工环境下使用，对施工时期的城市交通等运行影响很小。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，沿所述波纹管的外壁1圆周形成有波纹状凸起环部3，其闭合形成的圆周与波纹管径向横截面圆周同心；所述波纹管的内壁2沿波纹状凸起环部3形状形成相应的波纹状凹槽环部4。
因为内外管壁光滑的刚性绝缘的平壁的MPP管一般都是刚性的(就是硬的)，无法随意弯曲，按安装这些管路也不可能只用一跟管子，波纹管是柔性的，可以方便的弯曲、拉长、压缩(当然弯曲角度，拉长压缩比例都有限制)。
本发明的一个优选方案是：相邻的波纹状凸起环部3间隔固定距离规则排列，相邻的波纹状凹槽环部4间隔固定距离规则排列。
本发明的一个优选方案是：所述波纹状凸起环部3底部呈圆弧状，所述波纹状凹槽环部4底部呈圆弧状。
本发明的一个优选方案是：所述波纹管体材质是改性的FATP材料。
FATP材料主要配方为：
增强用短纤维 5～10重量份；
尼龙 5～10重量份；
聚丙烯 60～85重量份；
各类助剂 1～5重量份。
优选的是，FATP材料主要配方为：
增强用短纤维 5～8重量份；
尼龙 5～8重量份；
聚丙烯 80～85重量份；
各类助剂 1～2重量份。
改性的FATP材料具有下述优点：
优良的耐热性能：能适应电力电缆使用过程因过载短路而产生的高温。优良的电气性能：材料自身表现为较高绝缘强度和体积电阻率，安全性好。优异的耐腐蚀性能和抗老化性能：适用于各种土壤和工作环境，使用寿命长。内壁光滑平整、磨擦系数小，耐磨性能好，在电缆敷设过程中可大大降低对电缆的损害，提高工作效率。
与传统的石棉水泥管相比，本发明的产品重量轻、柔性好、抗震性及抗不均匀沉降好，无需在施工现场包封浇混凝土；运输施工简便，费用低，可大大缩短工期。
本发明的一个优选方案是：所述波纹管内径为150-250mm，所述波纹管内径与所述波纹状凸起环部(3)管内径处底部到外壁(1)的高度之比是5-12∶1，所述波纹状凸起环部(3)壁厚为3-8mm。
本发明的一个优选方案是：所述波纹管内径为150-250mm，所述波纹管内径与所述波纹状凸起环部(3)管内径处底部到外壁(1)的高度之比是5.5-7.5∶1，所述波纹状凸起环部(3)壁厚为3-8mm。
本发明的一个优选方案是：所述波纹状凸起环部(3)壁厚为3.5-5.5mm。
本发明的非开挖埋地式高压电力电缆波纹管施工如下：
在需埋设高压电力电缆的地域二端分别挖掘二立井，适用管道挖掘机挖出连通二端立井口的地下管道，将本发明的非开挖埋地式高压电力电缆波纹管牵引入，或推入、贯穿所述地下管道，从另一立井口推出。然后，将需埋设的高压电力电缆经所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管牵引入该管道后，由另端口牵引立井口。连接所述高压电力电缆后切除地面部分的波纹管。
根据本发明的非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，埋设地下施工时无须开挖地面，对城市的交通、运行无较大的影响；藉由凸起环部和凹槽环部所形成的空隙及管体材质的选择，使其具有良好的弯曲性和适度的延展性，在铺设线路曲折迂回情况下，本发明可作自然弯曲顺应铺设线路的复杂多变；盘卷起来的波纹管占地面积小，利于在狭窄环境下施工和运输，同时，无须管道连接的接头，提高管道的整体质量；波纹结构能加强管道对土壤负荷抵抗力；密封好，在地下水位高的地方使用更能显示其优越性。
附图说明
图1是本发明的非开挖埋地式高压电力电缆波纹管的径向截面结构图。
具体实施方式
下面，根据实施例，结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
实施例1-3
如图1所示，波纹管的内外壁2、1圆周形成有底部为圆弧形的波纹状凸起环部3和相应的底部呈圆弧形的波纹状凹槽环部4，其闭合形成的圆周与波纹管径向横截面圆周同心，凸起环部3和相应的波纹状凹槽环部4按固定距离沿管长规则排列无限延伸，构成一个个相互独立的波纹结构。这种波纹结构不仅提高了管材的惯性矩，提高了管材的综合性能，同时管材的柔性有了较大的提高，可进行一定长度的盘卷；本发明延展性和良好的弯曲性具体来说，如果把本发明波纹管弯曲成圆形，靠近圆心的相邻凸起环部3之间的距离比平直状态下的距离更加靠近，相应靠近圆心的凹槽环部4的开口端比平直状态下的距离更加扩张；远离圆心的相邻凸起环部3之间的距离比平直状态下的距离更加远离，相应远离圆心的凹槽环部4的开口端比平直状态下的距离更加靠近。
相比较MPP管由于本发明具有良好的弯曲性，在运输和施工场地均可以盘卷收纳，占用面积比MPP管大大减小，特别适合在狭窄的施工场地施工；由于可以盘卷收纳，一次成型的管体长度较MPP管长很多，在铺设长距离线路时，相应减少了管与管的接头，当遇到铺设线路的曲折迂回时，本发明能自然弯曲顺应铺设路径的复杂条件。
本发明波纹结构比例：所述波纹管内径为152-225mm，所述波纹管内径与所述波纹状凸起环部(3)管内径处底部到外壁(1)的高度之比是5-12∶1，所述波纹状凸起环部(3)壁厚为3-8mm。
从结构比例可以看出波纹管管壁厚度是固定的，这种结构比例有利于管体材料的节约。
本发明管体材料选用的是改性的FATP材料。FATP材料主要配方为：
增强用短纤维5～10重量份；尼龙5～10重量份；聚丙烯60～85重量份；各类助剂1～5重量份。
在需埋设高压电力电缆的地域二端分别挖掘二立井，使用管道挖掘机挖出连通二端立井口的地下管道，将本发明的非开挖埋地式高压电力电缆波纹管牵引入，或推入、贯穿所述地下管道，从另一立井口推出。然后，将需埋设的高压电力电缆经所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管牵引入该管道后，由另端口牵引立井口。连接所述高压电力电缆后切除地面部分的波纹管。本发明的非开挖埋地式高压电力电缆埋设完成。
采用改性的FATP材料，无论从材料的强度、耐热性、刚柔性相对MPP材料有进一步改善，下表1，2是实施例1-3的FATP和MPP材料及管材性能比较，拉孔意指拉制波纹管：
表1
表2
表3为各实施例的波纹管规格尺寸
表3
| 内径(mm) | 外径(mm) | 壁厚(mm) | |
| 实施例1 | 150 | 183 | 4.5 |
| 实施例2 | 175 | 205 | 5.0 |
| 实施例3 | 200 | 235 | 5.5 |
表4为实施例1-3波纹管管材的主要物理力学性能
表5
表6为实施例1-3的波纹管与以往同直径管材的尺寸比较
| MPP管材 | FATP波纹管 | MPP管材 | FATP波纹管 | |
| 比较规格(外、内径*壁厚) | DN180*12.0 | DN152*3.5 | DN200*13.0 | DN177*4.0 |
| 内径(mm) | 156 | 152 | 174 | 177 |
| 管材外径(mm) | 180 | 189 | 200 | 215 |
| 壁厚(mm) | 12.0 | 3.5 | 13.0 | 4.0 |
从上表的比较，本发明管壁厚度比MPP管材薄很多，这有利于波纹管的弯曲变形。
表7为实施例1-3的波纹管以往管道的施工费用等比较：
| MPP管材 | FATP波纹管 | |
| 规格 | DN180*12.0 | DN152*3.5 |
| 工程用量(m) | 2160 | 2160 |
| 拉孔长度(m) | 108 | 108 |
| 孔数 | 20 | 20 |
| 连接成本(圆) | 7200 | 1000 |
| 焊接时间(h) | 40 | 0 |
实施例4-6
除了所述波纹管材质是氯化聚氯乙烯(PVC-C)之外，其他如同实施例1-3，制得本发明的非开挖埋地式高压电力电缆波纹管。
根据本发明的非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，埋设地下施工时无须开挖地面，对城市的交通、运行无较大的影响；藉由凸起环部和凹槽环部所形成的空隙及管体材质的选择，使其具有良好的弯曲性和适度的延展性，在铺设线路曲折迂回情况下，本发明可作自然弯曲顺应铺设线路的复杂多变；盘卷起来的波纹管占地面积小，利于在狭窄环境下施工和运输，同时，无须管道连接的接头，提高管道的整体质量；波纹结构能加强管道对土壤负荷抵抗力；密封好，在地下水位高的地方使用更能显示其优越性。本发明适用于电信、铁路、高速公路、隧道、通信电缆、广播电视线路保护套管等相关领域。
Claims (9)
1.一种非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：沿所述波纹管的外壁(1)圆周形成有波纹状凸起环部(3)，其闭合形成的圆周与波纹管径向横截面圆周同心；所述波纹管的内壁(2)沿凸起环部(3)形状形成相对应的波纹状凹槽环部(4)。
2.根据权利要求1所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：相邻的波纹状凸起环部(3)与对应的波纹状凹槽环部(4)间隔距离规则排列。
3.根据权利要求1所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：所述管道波纹状凸起环部(3)底部呈圆弧状，所述波纹状凹槽环部(4)底部呈圆弧状。
4.根据权利要求1所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：所述波纹管材质是改性的FATP材料，该FATP材料主要配方为：
增强用短纤维 5～10重量份；
尼龙 5～10重量份；
聚丙烯 60～85重量份；
各类助剂 1～5重量份。
5.根据权利要求4所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：所述波纹管体材质是改性的FATP材料，该FATP材料主要配方为：
增强用短纤维 5～8重量份；
尼龙 5～8重量份；
聚丙烯 80～85重量份；
各类助剂 1～2重量份。
6.根据权利要求3所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：所述波纹管体材质是氯化聚氯乙烯(PVC-C)。
7.根据权利要求1所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：所述波纹管内径为150-250mm，所述波纹管内径与所述波纹状凸起环部(3)管内径处底部到外壁(1)的高度之比是5-12∶1，所述波纹状凸起环部(3)壁厚为3-8mm。
8.根据权利要求7所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：所述波纹管内径与所述波纹状凸起环部(3)管内径处底部到外壁(1)的高度之比是5.5-7.5∶1，所述波纹状凸起环部(3)壁厚为3-8mm。
9.根据权利要求7或8所述非开挖埋地式高压电力电缆波纹管，其特征在于：所述波纹状凸起环部(3)壁厚为3.5-5.5mm。
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