电气电缆桥架设计分析

电气电缆桥架设计分析1.相关规范标准2.桥架简介2.1桥架的类型2.2桥架的组成2.3桥架常用规格3.桥架工程设计3.1桥架型式选择3.2桥架规格选择3.3桥架附件的选取3.4桥架荷载的确定3.5支吊架的设置3.6桥架/电缆敷设设计要点3.7桥架的防火3.8桥架的接地3.9注意事项4.工程设计文件1.相关规范标准GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》GB50054-2011《低压配电设计规范》GB12706-2002《35kV及以下塑料绝缘电力电缆》CECS-31-2006《钢制电缆桥架工程设计规范》CECS-106-2000《铝合金电缆桥架技术规程》图集04D701-3《电缆桥架安装》图集12D101-5《110KV及以下电缆敷设》GB50303-2011《建筑电气工程施工质量验收规范》《电气工程设计施工安装图集》2.桥架简介2.1桥架的类型桥架分为槽式、托盘式、梯级式、组合式（网格式）形式。前三种为大跨距桥架（标准每节6m）。按材质又可分钢制桥架、铝合金桥架、防火性（如玻璃钢）桥架等。2.1.1槽式桥架一种全封闭电缆桥架，对控制电缆的屏蔽干扰和重腐蚀环境中电缆的防护都有好的效果。适用于敷设计算机电缆、通讯电缆、热电偶电缆及其他高灵敏系统的控制电缆。2.1.2托盘式桥架具有重量轻、载荷大、造型美观、结构简单、安装方便、散热透气性好等优点。是石油、化工、电力轻工、电视、电讯等方面最广泛应用的敷设装置。2.1.3梯级式桥架具有重量轻、成本低、造型别具、通风扇热性能好等特点。适用于一般直径较大电缆的敷设，特别适用于高、低压动力电缆的敷设。2.2桥架的组成桥架：由托架、附件、支(吊)架三类部件构成的、支承电缆线路的具有连续刚性的结构系统（简称桥架）。托架：直通、弯通支吊架：托臂、立柱、吊架附件：盖板、隔板、压板、终端板、直接片、弯接片、调角片、调高片、调宽片、伸缩节、竖井、紧固件等。梯架：由侧边与若干横档构成的刚性梯形部件。2.3桥架常用规格2.3.1弯通的弯曲半径定义：弯通的两条内侧直角边的内切圆半径。工程常用的弯通弯曲半径应为70、100、150、200、300、600、900mm。不应使用纯直角形弯通。常用的弯通宽度应与其弯曲半径配合，见下表。3.桥架工程设计3.1桥架型式选择在工程设计中，电缆桥架的布置应根据经济合理性、技术可行性、运行安全性等因素等综合比较，以确定最佳方案，还要充分满足施工安装、维护检修及电缆敷设的要求。GB50217-20076.2.7电缆桥架型式的选择，应符合下列规定：1.需屏蔽外部的电气干扰时，应选用无孔金属托盘和实体盖板。2.在有易燃粉尘场所，宜选用梯架，最上一层桥架应设置实体盖板。3.高温、腐蚀性液体或油的溅落等需防护场所，宜选用托盘，最上一层桥架应设置实体盖板。4.需因地制宜组装时，可选用组装式托盘。5.除上述情况外，宜选用梯架。除此条规范外，图集04D701-3及规程CECS-31、CECS-106对桥架的选型做了其他说明：1.对耐腐蚀性能要求较高或要求洁净的场所，如化工、石油、轻纺（化纤、腈纶）医药、食品等工业及船舶沿海地区等腐蚀性环境，宜选用铝桥架。2.电缆桥架在有防火要求的区段内，可在电缆梯架、托盘内添加具有耐火或难燃性能的板、网等材料构成封闭或半封闭式结构，并采取在桥架及其支吊架表面涂刷防火涂层等措施。在工程防火要求较高的场所，不宜采用铝合金电缆架桥。3.在核工业反应堆中或铝与腐蚀介质化合析出氢气并可能聚集的场所严禁使用铝桥架。4.当桥架需改变方向时宜配置相应的弯通；在分支时应配置相应的三通或四通；在伸缩缝处应配置伸缩连接板；连接两段不同宽度或高度的托盘或梯架可配置变宽板或变高板。5.低压动力电缆与控制电缆共用同一托盘或梯架时相互间应设置隔板。6.在公共通道或室外跨越道路段，底层桥架上易加垫板或使用无孔托盘。3.2桥架规格选择1.应首先在项目《电气专业统一规定》中规定的桥架规格中选取。如项目对规格无特别要求，应根据本文前述的桥架常用规格，选取标准规格的桥架。2.电缆梯架、托盘宽度和高度的选择应符合填充率（电缆总截面与桥架很断面面积之比）的要求。电缆在梯架、托盘内的填充率一般情况下，动力电缆可取40%～50%，控制电缆可取50%～70%，且宜预留10%～25%工程发展裕量。GB50054-2011《低压配电设计规范》：电力电缆不应大于40%，控制电缆不应大于50%。3.各类弯通及附件规格，应适应工程布置条件，并与托盘、梯架相配套。4.根据电缆允许弯曲半径选择弯通半径。5.支吊架规格选择，应按托盘或梯架规格、层数、跨距等条件配置，并满足荷载要求。3.2.1电缆的允许弯曲半径GB50217-2007第5.1.2条：电缆在任何敷设方式及其全部路径条件的上下左右改变部位，均应满足电缆允许弯曲半径要求。电缆的允许弯曲半径，应符合电缆绝缘及其构造特性要求。GB50303-2002第12.2.1条：电缆桥架转弯处的弯曲半径，不小于桥架内电缆最小允许弯曲半径。①制造标准GB12706-2002《35kV及以下塑料绝缘电力电缆》﹡﹡②GB50303-2011《建筑电气工程施工质量验收规范》﹡常用的塑料有：聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。③GB50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》3.3桥架附件的选取1.电缆桥架在铁篦子板或类似带孔装置下安装时，最上层电缆桥架应加盖板或保护罩；如果在上层电缆桥架宽度小于下层电缆桥架时，下层电缆桥架也应加盖板或保护罩。2.电缆桥架水平敷设时距地面的高度一般不低于2.5m，垂直敷设时距地1.8m以下部分应加金属盖板保护，但敷设在电器专用房间内时除外。电缆桥架水平敷设在设备夹层或上人马道上低于2.5m应采取保护接地措施。电缆桥架安装在容易受到机械损伤的地方应加保护罩。3.在托盘、梯架分支、引上、引下处宜设适当的弯通。（水平三通、水平四通、凹弯通、凸弯通）4.因受空间条件限制宜不装设弯通或有特殊要求时，可选用连接铰接板、铰链连接板。（水平调角片、垂直调角片）5.在伸缩缝处应配置伸缩连接板。当钢制电缆桥架直线段长度超过30m,铝合金电缆桥架超过15m时，或当电缆桥架经过建筑物伸缩（沉降）缝时应留有20～30mm补偿余量，其连接宜采用伸缩连接板。6.连接两段不同宽度或高度的托盘、桥架可配置变宽连接板或变高连接板。7.若不同等级的电缆敷设在同一电缆桥架时，中间应增加隔板隔离。3.4桥架载荷的确定桥架载荷等级见下表，一般在技术文件中做要求。桥架载荷用于结构专业管廊及桥架支架载荷计算使用。电缆支架的强度，除应满足电缆及其附件荷重和安装维护的受力要求，且应符合下列规定：1有可能短暂上人时，计入900N的附加集中荷载。2机械化施工时，计入纵向拉力、横向推力和滑轮重量等影响。3在户外时，计入可能有覆冰、雪和大风的附加荷载。1kN/m=100kG/m电气常用的桥架载荷：600(W)x150(H)：120~150kG/m400(W)x150(H)：80~100kG/m3.5支吊架的设置3.5.1支吊架规格选择:应按托盘或梯架规格、层数、跨距等条件配置,并满足荷载要求。3.5.2支吊架跨距的确定:GB50054-2011第7.6.15条，电缆托盘和梯架水平敷设时，宜按荷载曲线选取最佳跨距进行支撑，且支撑点间距宜为1.5m~3m。垂直敷设时，其固定点间距不宜大于2m。3.5.3支架/桥架层间距的确定GB50217-2007GB50217-2007****3.5.4支吊架的常见型式1.壁装2.吊装通丝吊杆；圆钢角钢扁钢3.落地安装（立柱/管廊）3.6桥架/电缆敷设设计要点3.6.1电缆路径的选择，应使电缆不易受到机械、震动、化学、水锈蚀、热影响等损伤；应便于敷设、维护；应使电缆路径较短。3.6.2同一通道内电缆数量较多时，若在同一侧的多层支架上敷设，应符合下列规定：1应按电压等级由高至低的电力电缆、强电至弱电的控制和信号电缆、通讯电缆“由上而下”的顺序排列。当水平通道中含有35kV以上高压电缆，或为满足引入柜盘的电缆符合允许弯曲半径要求时，宜按“由下而上”的顺序排列。在同一工程中或电缆通道延伸于不同工程的情况，均应按相同的上下排列顺序配置。2支架层数受通道空间限制时，35kV及以下的相邻电压级电力电缆，可排列于同一层支架上，1kV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上。3同一重要回路的工作与备用电缆实行耐火分隔时，应配置在不同层的支架上。4.一级负荷（含一级负荷中特别重要负荷）供电的两个及以上电源回路的电缆，应布置在不同层的支架上，并应采取耐火分隔措施。3.6.3不同电压、不同用途的电缆不宜敷设在同一层桥架内：1.1kV以上和1kV以下的电缆；2.同一路径向一级负荷供电的双路电源电缆；3.应急照明和其他照明的电缆；4.电力电缆与非电力电缆。当条件受限需要安装在同一层托盘或梯架上时，应采用金属隔板隔开。3.6.4电缆桥架与工艺管道共架安装时，电缆桥架应布置在管架的一侧，当有易燃气体管道时，电缆桥架应设置在危险程度较低的一侧。3.6.5电缆桥架不宜与下列管道平行敷设，当无法避免时，电缆桥架的位置应符合下列规定，或采取相应的防护措施。1电缆桥架应在具有腐蚀性液体管道上方。2电缆桥架应在热力管道下方。3易燃易爆气体比空气重时，电缆桥架应在管道上方。4易燃易爆气体比空气轻时，电缆桥架应在管道下方。3.6.6电缆桥架与管道之间最小距离应满足下表要求。3.6.7几组电缆桥架在同一高度平行敷设时，各相邻电缆桥架间应考虑维护、检修距离。（给结构专业提条件可包括走道、爬梯的设置。走道宽度、护栏设置的考虑。爬梯除考虑满足一定间距布置外，还应注意尽量避开桁架、管廊最末端的柱子、管道π弯、软管站、伴热站、集液包等）3.6.8电缆桥架穿墙安装时，应根据环境条件采用密封装置。电缆桥架由室内穿墙至室外时，在墙的外侧应采取防雨措施。电缆桥架由室外较高处引至室内时，电缆桥架应先向下倾斜，然后水平引至室内，当电缆桥架采用托盘时，宜在室外水平段改用一段电缆梯架，防止雨水沿电缆托盘流入室内。3.6.9桥架的走向及排布应尽可能减少桥架交叉。3.6.10桥架由管廊层引下时，应避免在管廊桁架的位置（1，避开斜撑；2，方便补梁或其他可能形式的桥架支撑）；桥架引下时尽可能贴近柱子。3.7桥架的防火3.7.1电缆托盘和梯架在穿过防火墙和防火楼板时，应采取防火封堵。3.7.2电缆桥架在有防火要求的区段内，可在电缆梯架、托盘内添加耐火或难燃性的板、网等材料构成的封闭或半封闭结构，并采取在桥架及其支吊架表面涂刷防火涂层等措施，其整体耐火性能满足国家有关规范或标准的要求。3.8桥架的接地3.8.1桥架系统应具有可靠的电气连接并接地。3.8.2金属电缆桥架及其支吊架全长应不少于2处与接地干线相连。3.8.3非镀锌电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯导线或编织铜线最小允许截面应不小于4mm2。（一般在技术文件中做要求）3.8.4镀锌电缆桥架间连接板的两端可不做接地跨接线，但每块连接板应至少有2个有防松动螺帽或防松动垫圈的连接紧固螺栓。3.8.5当沿电缆桥架全线单独敷设接地干线，接地干线采用扁钢时，室内敷设时其截面应不小于60mm2，室外敷设时其截面应不小于100mm2。3.8.6电缆桥架在引入引出建筑物时，应与建筑物室内接地干线或室外接地装置相连接。3.8.7为防止电化学腐蚀作用，在铝合金电缆桥架上不得用裸铜导体作接地干线。3.8.8当允许利用电缆桥架构成接地干线回路时，电缆桥架及其支吊架、连接板应能承受接地故障电流，并满足热效应的要求。3.8.9作为接地干线的电缆桥架，其托盘、梯架端部之间的连接电阻应不大于0.00033Ω。（一般在技术文件中做要求）3.8.10当利用电缆桥架做接地干线时，桥架全线各种伸缩缝和软连接处应采用铜软导线或编织铜线连接，其截面应不小于16mm2。3.9注意事项3.9.1电缆桥架严禁作为人行道、梯子或