隨著環(huán)境友好的現(xiàn)代化城市建設(shè)發(fā)展，將城市架空輸電線路改為電纜供電需求日益突出。就供電可靠性而言，架空線路更容易遭受來往車輛碰撞倒塌，或?qū)Ь€受其他外力破損、斷線等，再如遭受雷擊、污閃、鳥害等因素也架空線路不可回避的安全隱患。從城市景觀角度看，避免城市道路兩旁繼續(xù)被各種線路掛滿天空，繼續(xù)影響城市空間，在城市核心區(qū)域規(guī)劃建設(shè)過程中也要求將各架空電力線路改為電纜架設(shè)，所以電纜的應(yīng)用和發(fā)展愈發(fā)顯得更加重要，然而間電纜橋架的選擇和計算是電纜設(shè)計過程不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)，本文主要從電纜橋架的選擇、計算及主要設(shè)計因素分析等方面進(jìn)行論述。

　　1、濟(jì)南電纜橋架的分類

　　電纜橋架主要包括槽式、托盤式、梯架式、大跨距電纜橋架和組合式電纜橋架等結(jié)構(gòu)，它們均由支架、托臂和安裝附件等部件組成。電纜橋架可以獨(dú)立架設(shè)，也可以附設(shè)于各種建(構(gòu))筑物和各類管線支架上，其結(jié)構(gòu)一般簡單美觀、各部件配置靈活和維修方便。需要特別指出的是電纜橋架的配件均需進(jìn)行鍍鋅處理，經(jīng)過鍍鋅處理后的橋架可露天安裝。下面具體介紹以上幾種電纜橋架的特點(diǎn)：

　　1.1　槽式電纜橋架

　　槽式電纜橋架是一種全封閉型電纜橋架。它zui適用于敷設(shè)控制電纜、通信電纜、熱電偶電纜及其它高靈敏系統(tǒng)的控制電纜等。它對控制電纜的屏蔽干擾和重腐蝕環(huán)境中電纜的防護(hù)均有較好的效果。

　　1.2　托盤式電纜橋架

　　托盤式電纜橋架在石油、化工、輕工、電訊等方面應(yīng)用zui廣泛。它具有重量輕、載荷大、造型美觀、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。它即適用于動力電纜的安裝，也適合控制電纜的敷設(shè)。

　　1.3　梯級式電纜橋架

　　梯級式電纜橋架是根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料而改進(jìn)設(shè)計的一種。它具有重量輕、成本低、造型別致、安裝方便、散熱、透氣好等優(yōu)點(diǎn)。它適用于一般直徑較大電纜，適合于高、低壓動力電纜的敷設(shè)。

　　1.4　大跨距電纜橋架

　　目前，大跨距電纜橋架一般是由拉擠玻璃鋼型材組裝而成，適用于電力電纜、控制電纜及照明電纜等。與鐵制橋架相比，具有使用壽命長(一般設(shè)計壽命為20年)、安裝方便且成本低，比重僅為碳鋼的1/4，施工中無需動火，單根橋架長度可達(dá)8m以上，切割方便、不需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

　　1.5　組合式電纜橋架

　　組合式電纜橋架是一種新型橋架，是電纜橋架系列中的新型產(chǎn)品。它適用各類工程、各種單位、各種形式電纜的敷設(shè)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活、安裝方便、形式新穎等特點(diǎn)。

　　2、濟(jì)南電纜橋架形成與載荷組成

　　電纜橋架一般采用薄壁鋼板沖擊壓制而成，具有一定的承載荷重限額，否則將會因?yàn)闃蚣艹休d超重而產(chǎn)生嚴(yán)重變形。影響橋架的美觀和電纜的安全運(yùn)行。通常電纜橋架所承載荷重能力的大小與橋架規(guī)格和支撐距離有關(guān)。等同于同一支撐距離和彎曲變形量。側(cè)面高度大的橋架承載能力大，高度小的橋架承載能力小。另外當(dāng)承載荷重能力相同時，電纜橋架需每隔1.5～2.0m安裝一組支撐架。

　　電纜橋架的荷載包括靜荷載、動荷載和附加荷載。靜荷載是指敷設(shè)在電纜橋架內(nèi)的電纜相應(yīng)種類的根數(shù)乘以每根單位長度電纜的重量，可按電纜敷設(shè)的不同方式分別統(tǒng)計。

　　在電纜線路設(shè)計計算中，通常電纜橋架的靜荷載重量，一般用G總表示：

　　則有：

　　式中：n1、n2、n3…為同一型號規(guī)格電纜的根數(shù);g1、g2、g3…分別為橋架內(nèi)各種規(guī)格型號電纜的單位長度重量，單位為(kg/m)。

　　在選取時，實(shí)際載荷量G不得大于廠家提供的電纜橋架允許載荷量，同時應(yīng)考慮安裝荷載等附加荷載的影響。當(dāng)選擇的橋架用于室外時，還應(yīng)該考慮電纜橋架承受的zui大冰雪或垂向大風(fēng)等動荷載的影響。

　　3、影響濟(jì)南橋架寬度的因素與計算

　　電纜橋架寬度B的確定與電纜工作的性質(zhì)有關(guān)，由于電力電纜和控制電纜的工作形式不同，所以電纜橋架寬度一般也有所不同。

　　電力電纜在橋架內(nèi)一般是單層水平排放，所以其安裝橋架寬度B為：

　　式中：d1、d2、d3…為橋架內(nèi)各種電纜的外徑，單位為mm。

　　n1、n2、n3…為上述同種型號規(guī)格電纜的根數(shù)。

　　k1、k2、k3…為上述電纜放置時的間距。其值zui小應(yīng)大于電纜直徑的1/4。

　　一般情況下，控制電纜在橋架內(nèi)既可以水平排列，也可以疊放。以其橋架內(nèi)控制電纜總截面S不超過電纜橋架總截面S0的40%為原則。控制電纜的截面S為：

　　式中：S1、S2、S3…為橋架內(nèi)各種控制電纜的截面積(包括護(hù)層部分)單位為mm2;d1、d2、d3…為橋架內(nèi)各種控制電纜的外徑，單位為mm;n1、n2、n3…為上述同種型號規(guī)格電纜的根數(shù)。

　　相應(yīng)的控制電纜橋架的寬度為b：

　　式中：h——電纜橋架的高度，單位為mm。

　　當(dāng)電纜橋架在室內(nèi)安裝時，為保.證橋架平直美觀，整齊一致，它的水平方向載荷形變一般應(yīng)控制在4.0mm以內(nèi)。根據(jù)所選取的電纜橋架寬度和所要求的橋架水平方向載荷形變的大小，查對相應(yīng)機(jī)構(gòu)形式的橋架荷載的特性曲線，當(dāng)不能滿足形變要求時，可以適當(dāng)增大橋架側(cè)高或者減小支撐間距，以便滿足安裝要求(如圖1～3)。

　　4、濟(jì)南電纜橋架型式的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

　　首先應(yīng)屏蔽電器干擾的電纜網(wǎng)路，或有防護(hù)外部(如：易燃粉塵、腐蝕液體等環(huán)境)影響要求的，應(yīng)選用槽式復(fù)合型防腐屏蔽電纜橋架。當(dāng)處于強(qiáng)腐蝕性環(huán)境時，應(yīng)采用復(fù)合環(huán)氧樹脂防腐阻燃型電纜橋架。托臂、支架也應(yīng)選用同類材料，以提高電纜橋架及其附件的使用壽命，電纜橋架在容易積灰和其它需遮蓋的環(huán)境或戶外場所時宜加蓋板加以保護(hù)。

　　除上述情況外，還可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及技術(shù)要求選用托盤式、槽式、梯級式、玻璃防腐阻燃電纜橋架或鋼質(zhì)普通型橋架。在容易積灰和其它需遮蓋的環(huán)境或戶外場所宜加蓋板。

　　在公共通道或戶外跨越道路段，底層梯級的底部宜加墊板或在該段使用托盤。用于大跨距時，可根據(jù)用戶要求提高橋架的載荷能力或選用桁架。大跨距(>3m)宜選用復(fù)合型橋架。橋架選用具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)因素：

　　(1)先確定橋架寬度、層數(shù)、支撐點(diǎn)的型式和間距以及電纜在各層橋架上的分布。

　　(2)計算每層電纜的均布荷載(kN/m2)，初步確定橋架的型號和規(guī)格。

　　(3)按zui大的電纜總均布荷載值來驗(yàn)算橋架強(qiáng)度。根據(jù)耐受強(qiáng)度初步確定的橋架型號、規(guī)格及支點(diǎn)間距可查閱相關(guān)廠家電纜橋架資料，反復(fù)核查間距和橋架型號，直至滿足負(fù)荷要求為止。

　　(4)確定撓度值，一般zui大撓度與跨距(各支撐點(diǎn)之間距離)之比取1/250～1/150為宜。

　　圖1　槽式橋架荷載曲線圖

　　圖2　托盤式橋架荷載曲線圖

　　圖3　梯級式橋架荷載曲線圖

　　5、支、吊架的配置

　　(1)戶內(nèi)支、吊短跨距一般采取1.5～3.0m。戶外立柱中跨距一般采取6.0m。

　　(2)非直線段的支、吊架配置應(yīng)遵循以下原則：

　　①當(dāng)橋架寬度<300mm時，應(yīng)在距非直線段與直線結(jié)合處300～600m的直線段側(cè)設(shè)置一個支、吊架。

　　②當(dāng)橋架寬度≥300mm時，在非直線段中部還應(yīng)增設(shè)一個支、吊架。

　　(3)橋架多層設(shè)置時層間中心距可以是200mm，250mm，300mm和350mm。

　　(4)采用金屬橋架時，各橋架直線段每隔50m應(yīng)予留伸縮縫20～30mm。

　　6、防火設(shè)計

　　電力電纜或控制電纜在工程領(lǐng)域往往十分重要，所以對防火設(shè)計必須滿足“三同時”，這也就要求橋架在經(jīng)過防火的區(qū)段時，必須采用鋼制或不燃、阻燃材料，進(jìn)行防火設(shè)計。

　　7、接地設(shè)計

　　電纜工程接地非常重要，這直接關(guān)系到電纜線路的安全運(yùn)行。除了電力電纜本身接地保護(hù)外，當(dāng)電纜橋架采用金屬橋架時，也應(yīng)該將電纜橋架兩端可靠接地，涉及熱鍍鋅部分也應(yīng)該加以保護(hù)，接地裝置設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)安裝土壤電阻(率)確定。當(dāng)允許利用橋架系統(tǒng)構(gòu)成接地干線回路時，橋架端部之間連接電阻應(yīng)不大于0.00033Ω，接地孔應(yīng)清除絕緣涂層。在1kV及以下中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，受電設(shè)備的接地與系統(tǒng)中性線接地相連。裝有觸動切斷供電裝置時，橋架的金屬橫截面積應(yīng)不小于規(guī)定值。沿橋架全長另敷設(shè)接地干線時，每段(包括非直線段)橋架應(yīng)至少有一點(diǎn)與接地干線可靠連接。對于振動場所，在接地部位的連接處應(yīng)裝置彈簧圈。

　　8、設(shè)計出圖深度要求

　　電纜橋架工程的設(shè)計應(yīng)與土建、電氣以及有關(guān)專業(yè)密切配合，以確保橋架布置結(jié)構(gòu)合理、外形美觀，具體設(shè)計時一般設(shè)計單位應(yīng)包含以下設(shè)計圖紙：

　　(1)橋架系統(tǒng)設(shè)計說明書，批復(fù)意見等。

　　(2)各橋架系統(tǒng)的平、剖面圖。

　　(3)橋架系統(tǒng)所需直線段、彎通、支、吊架規(guī)格和數(shù)量的明細(xì)表。

　　綜上所述，電力橋架系統(tǒng)在選擇時，不僅應(yīng)結(jié)合工程建設(shè)環(huán)境、位置及功能特點(diǎn)進(jìn)行分類必選，還應(yīng)該綜合計算橋架實(shí)際靜荷載、動荷載以及附加荷載，通過具體計算公式確定濟(jì)南電纜橋架實(shí)際載荷和電纜橋架的寬度等。同時還應(yīng)考慮支、吊架的配置、防火設(shè)計、接地設(shè)計以及設(shè)計出圖深度要求。

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