寒冷地区(东北\内蒙\山西)电缆选型的探讨

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摘要：本文针对寒冷地区低温环境下电缆选型、敷设施工中存在的问题，结合有关规定，模拟敷设状况，对低温下电缆敷设、施工及选型提出了建议。

关键词：寒冷地区 低温环境 电缆选型 敷设施工

Abstract: Inthis paper,a coldregion in coldenvironmentscable selection,laying constructionproblems, combined with therelevant provisions of theanaloglayingstatus,low temperaturecable laying, constructionand selectionare proposed.Keywords:cold regionslaying ofcable selectioncryogenicenvironment

中图分类号：TK174文献标识码A 文章编号

电力电缆选型现状

目前电力电缆多采用PVC（聚氯乙烯）塑料外护套，随着温度的降低，PVC塑料对气候适应性能差，会变得越来越硬、越来越脆。如果在0℃以下施工，电缆弯曲速度过快或受到猛烈冲击，电力电缆PVC塑料就会因脆硬而破裂。因此在严寒地区电缆选型要考虑温度问题。

由于目前现有规范对电缆在低温条件下选用及敷设涉及不多，而电缆生产中通常没有电缆最低使用温度的规定。关于东北、山西及内蒙古等寒冷地区电缆选型问题一直没有统一标准，而且目前各个设计院对于低温情况下电缆选型设计问题也都各有不同：有的设计院未对电缆在不同温度下的选型过多要求，只考虑敷设季节有要求；有的设计院根据不同温度条件和项目规模选取具有耐寒特性的电缆。

现行规范、标准及手册的有关规定

1、电缆绝缘层的有关规定

规范GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》中，第3. 4. 6条规定：“ -15℃以下低温环境，应按低温条件和绝缘类型要求，选用交联聚乙烯、聚乙烯绝缘、耐寒橡皮绝缘电缆。 低温环境不宜用聚氯乙烯绝缘电缆”。依据此条，在-15℃以下低温环境选择电缆，需考虑温度条件。

工业与民用配电设计手册（2005版）第九章第一节：普通型聚氯乙烯绝缘电缆的适用温度范围为+60~-15℃之间，不适宜在-15℃以下的环境中使用。低于-15℃的严寒地区应选用耐寒聚氯乙烯绝缘电缆。

因此-15℃以下低温环境下宜选用聚乙烯绝缘电缆。

2、电缆防护层的有关规定

规范GB50217-2007第3. 5. 1条规定电缆防护层的选择：“除-15℃以下低温环境或药用化学液体浸泡场所，以及有低毒难燃性要求的电缆挤塑外护层宜选用聚乙烯外，其他可选用聚氯乙烯外护层”。

因此在-15℃以下低温环境下不宜选择聚氯乙烯作为外护层。

3、电缆敷设环境的要求

敷设环境的要求包括电缆工作环境和敷设施工环境两个方面。

电缆直埋敷设时，规范GB50217-20075.3.4条规定：”直埋敷设于冻土地区时，宜埋入冻土层以下；当无法深埋时可埋设在土壤排水性好的干燥冻土层或回填土中，也可采取其他防止电缆受损伤的措施。”

同样的，工业与民用配电设计手册（2005版）第十章第二节规定：在寒冷地区，电缆应敷设在冻土层以下。当无法深埋时，可增加铺设细沙的厚度，使其达到上下各100mm以上。

对敷设电缆时的环境气温要求，《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB50168一92)中第5.1.16条规定：敷设电缆时，电缆允许敷设最低温度，在敷设前24h内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于表5.1.16的规定；当温度低于表5.1.16规定值时，应采取措施。

根据该条的条文说明，当施工现场的温度不能满足要求时，应采取适当的措施，避免损伤电缆，如采取加热法，或者躲开寒冷期施工。一般有如下两种加热方法：一种是将电缆在室内环境下，用提高周围空气温度的方法加热，然后再到室外低温环境去敷设。当加热电缆的环境温度为5～10℃ 时，需加热处理72 h；为25℃时需加热处理24～36 h。另一种是用电流通过电缆导体的方法加热，加热电流不能大于电缆的额定电流，加热后电缆表面的温度不得低于5℃。经烘热的电缆应尽快敷设，敷设前放置的时间一般不超过1 h。

表5.1.16电缆允许敷设最低温度

4、电缆施工弯曲半径要求

根据《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB 50168-20065.1.7，电缆的最小弯曲半径应符合表5.1.7的规定。附表如下。

表5.1.7电缆最小弯曲半径

注：表中D为电缆外径。

可选用的电缆类别极其优劣势分析

依据以上规范标准，结合实际应用情况，目前可选择的常用电缆有以下三种型号：

1）YJV，交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆；

2）YJY，交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆；

3）YGC，硅橡胶绝缘及护套电缆。

（根据敷设情况选择是否带铠装，根据是否在防爆区域选择是否采用ZR阻燃型、消防用NH耐火型，本文按普通电缆进行分析）。

各种电缆特点：

低温环境电缆选型建议

建议选用YJV电缆

环境条件：冬季平均最低气温在-15℃以内，最低温度在-20℃左右，冻土层厚度1m左右。

代表城市：有长治、太原、唐山、锦州等。由于配电电压多为1KV以下，一般建议选用YJV电缆（地下水位高的地区除外），敷设在冻土层以下。由于YJV电缆相对于VV电缆在1KV级成本相差不大，但是YJV属于清洁型电缆，适合在场站等工业与民用建筑场所，因此不建议采用VV电缆。另外如果存在特殊情况，可以根据具体情况提高电缆规格。

如果选用YJV电缆，根据《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》要求敷设时必须0℃以上气温环境，特殊情况电缆需在低于正常温度敷设施工时，要求采取室内加热法或电流加热法进行施工,敷设时间不能超过1小时。

长治市各月日均气温图

太原市各月日均气温图

唐山市各月日均气温图

锦州市各月日均气温图

2、选用耐寒型YJY电缆

环境条件：冬季平均最低气温在-15℃到-20℃，最低温度在-30℃左右，冻土层厚度1m到1.8m之间。

代表城市：有大同、赤峰、本溪、沈阳等。

考虑经济性一般建议选用耐寒型YJY电缆，特殊情况或者特别重要的设备负荷，根据项目规模大小和项目类别可以提高电缆规格选用YGC硅橡胶电缆。但是根据《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》要求敷设时必须-10℃以上气温环境，特殊情况电缆需在低于正常温度敷设施工时，要求采取室内加热法或电流加热法进行施工，敷设时间不能超过1小时。

大同市各月日均气温图

赤峰市各月日均气温图

本溪各月日均气温图

沈阳市各月日均气温图

3、选用性能达到-30℃要求的YJY或硅橡胶电缆

环境条件：冬季平均最低气温在-20℃以下，最低温度在-30℃以下，冻土层厚度超过2m。

代表城市：有哈尔滨、绥化、齐齐哈尔等。

考虑低温环境和项目规模情况，一般负荷设备（例如路灯照明等）建议选用性能达到-30℃要求的YJY或性能更好的硅橡胶电缆，重要负荷建议采用YGC硅橡胶电缆。但是根据《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》要求敷设时必须-15℃以上气温环境，特殊情况电缆需在低于正常温度敷设施工时，要求采取室内加热法或电流加热法进行施工,敷设时间不能超过1小时。

齐齐哈尔市各月日均气温图

绥化市各月日均气温图

哈尔滨市各月日均气温图

4、电缆选型建议汇总表

电缆选型建议表

五，小结：总之，在寒冷地区，当施工现场的温度不能满足要求时，应采取适当的措施，避免损伤电缆，如采取加热法，或者躲开寒冷期施工。具体做法可参考前面论述内容。且应严格按照规范要求的曲率半径等技术规定进行施工。