电缆弯曲半径的现场简便测量.docx

随着经济的发展，都市化的进程日益加速，都市电网中电力电缆的使用不断增长北京市三环路以内所有新建输电线路几乎所有使用电缆此外，城网架空线入地工程也在大范畴内实行电缆安全运营的核心因素是其绝缘的良好限度和内部电场分布的均匀性电缆弯曲半径是电缆敷设施工及运营中保证其绝缘性能的重要指标所谓弯曲半径，是指工程上把弯曲的电缆近似看做一段圆弧，圆弧所在圆的半径即为此弯曲电缆的弯曲半径如果电缆在敷设施工或运营中弯曲半径不不小于规定值，会直接导致其构造的破坏，最后致使绝缘击穿，酿成安全质量事故因此，工程实践中大量存在着对弯曲半径进行测量及判断的问题本文就是要谋求一种简便且精确测量电缆弯曲半径的措施，以期对的判断其符合性，并但愿能对电缆敷设施工做某些避免性的指引由于电缆工程作业区狭窄，规定测量措施有如下特点：原理对的，措施简便，成果精确1 现状分析目前工程实践中，电缆的最小弯曲半径规定值一般有三个原则：•设计值，规范的施工图设计，都会明确给出施工时和运营时的最小弯曲半径值；•电缆生产厂家提供值；•《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-92）中第5.1.7条的规定较大的电缆弯曲以目测就可以鉴定其合格,即：观测曲线形状，假定其圆心点，自假定的圆心至近来的电缆本体，用直尺测量出其距离，即为电缆弯曲半径。

如果弯曲较小，就必须经测量而得出具体的数值，再与原则值进行比较如何才干简便、精确的进行测量？一方面要建立相应的数学模型2 区别不同现场状况，分别建立数学模型2.1 只可于曲线内侧量取数值如图1，理论公式为R = b2/（8a） + a/2应用此法量取a、b两数值，即得R值可称其为“弦高法”2.2 只可于曲线外侧量取数值如图2，理论公式为L弧 = (πR/90)arcsin[L弦/(2R)]应用此法量取AB间弦长L弦/和弧长L弧两数值，即得R值可称其为“弧长法”注意：运用此公式已知L弦/和L弧值，不易得出R值（若已知L弦和R值，则容易得出L弧值）可使用EXCEL电子表格的智能计算功能，多次试选的R值以使L弦和L弧值相符2.3 三点法测量考虑到取直角和测量曲线的不以便，在前两种状况下均采用三点法进行测量（如图3） 理论公式为R = b2/[2(b2 - a2/4)1/2］实践中取AB = BC，分别量取AB = b、AC = a的长度，即得R值可称之为“三点法”3 精确性的检查这三个理论公式的选用无疑是对的的但是将其应用到工程实践中，精确性如何呢？还需要实验验证笔者在同事的协助下，模拟实际工程状况作了一项实验：我们在地面上分别划出半径为1.8 m、1.4 m、1.2 m的一段弧。

选用两段不同外径的电缆（D = 73 mm、85 mm），并将实验电缆弯成以上曲线，安排人员测量得出数据并计算，其成果见表1表1 电缆弯曲数据对数据表的阐明：•测量部位内、中、外是指电缆弯成设定曲线后，其内侧、中部、外侧；•弦长、弦高、弧长均为实测数据，预设半径为已知数据（R + D/2），计算半径、偏差值、偏差率为计算成果（偏差率=偏差值/预设半径）；•措施一平均偏差率为1.10%，措施二平均偏差率为1.39%，措施三平均偏差率为2.05%4 实际工作中的推广在以上实验中，分别用三种措施对电缆弯曲半径进行了拟定通过对数据的分析，可得出结论：需要精确测量并计算电缆弯曲半径时，此三种措施均可以应用于工程实践虽然存在人为的测量偏差（任何工程测量都会存在，但应尽量减小），其平均偏差率在工程实践中是完全可以接受的减少偏差率也有措施：视现场状况，取弦长尽量大，则测量误差对最后成果的影响会更小根据上述公式，测量出数据后手工计算会有些啰嗦可使用EXCEL电子表格的智能计算功能，可以轻松解决（因其使用现已相称普遍，笔者无需赘述）需要阐明的是，三种措施合用于不同施工场地状况如场地状况良好，则第三种措施操作起来是最简朴的。

遇第二种状况，工程上有专用的卡尺可测量弦长（实际操作中，用f4.0铁线也可完毕）在测量工具的使用上，更可以简化为一把卷尺、几米小白线、几米铁线5 将对数值的计算转化为比较，减少计算量多数状况下，对现场弯曲半径的测量要由一线施工人员或质检人员来完毕，规定每个施工人员都掌握这几种公式，并可以对的纯熟地进行计算是比较困难的此外，大多数状况下，只要懂得实际半径与否不小于控制弯曲半径就可以了，而不必计算精确的数值由此，笔者想到，能否设计一张表格，使施工人员和质检人员现场测量后不必计算，而只将实测数据与表格数据相比较，就能判断合格与否将公式转化，弦高法为：a = R - [R2 - (b/2)2]1/2；弧长法为：L弧= (πR/90)arcsin[L弦/(2R)] ；三点法为：a = b(4 - b2/R2)1/2表2 弦离法现场测量电线弯曲半径对照表（m）具体到每一种工程，其电缆的型号是拟定的，则其弯曲半径控制值R也已经拟定若再将三个公式中的b、L弦、b分别固定，则可求得相应的a控、L弧控、a控值取多组也许的数值，即得一张现场可用来比较的速查表（本文只给出了弦高法的速查表见表2其他两种措施的速查表，读者可自行编制）。

应用微积分的知识可知：将三个公式中的b、L弦、b分别固定后，则相应的a、L弧、a与R成函数关系在各自定义域内，其增减关系：措施一、措施二为单减；措施三为单增直观的图形分析也可得出这个结论由以上分析，可得出速查表的用法：•措施一：若a测不小于a控，则弯曲半径不合格，反之则合格•措施二：若L弧测不小于L弧控，则弯曲半径不合格，反之则合格•措施三：若a测不小于a控，则弯曲半径合格，反之则不合格6 结束语在理论分析的基本上，笔者通过建立数学模型，得到了计算弯曲半径的公式通过实验，验证了理论公式应用于工程实践的精确性（体现为偏差率），并得出了合用的结论将公式转换后，使“对数值的计算”转化为“对数值的判断”，编制出了合用于现场施工人员及质检人员使用的速查表，大大减少了现场工作量及工作难度经我司质检人员现场使用后反映，的确达到了“原理对的，措施简便，成果精确”的目的。