电缆桥架作为布线工程的一个配套项目,目前尚无专门的规范指导,各生产厂家的规格程式缺乏通用性。因此,设计选型过程应根据弱电各个系统线缆的类型、数量,合理选定适用的桥架。
电缆桥架分为槽式、托盘式和梯架式、网格式等结构,由支架、托臂和安装附件等组成。建筑物内桥架可以独立架设, 也可以附设在各种建(构)筑物和管廊支架上。电缆桥架有哪些种类呢？安装电缆桥架时应该注意那些问题？
一、电缆桥架型式及品种的选择
1、室内环境
①. 一般可选择钢质或铝质普通型桥架,槽式或托盘式结构均可。
②. 如需美观,可以选择装饰型钢桥架。
③. 公共场所大跨距(>3米)情况下,应选用承重能力较强的复合型桥架。
2、腐蚀环境
①. 应优先选择玻璃钢、环氧树脂或热浸镀锌处理的钢质桥架。避免使用普通钢质。
②. 桥架附件也应采用相应防腐材料。
③. 户外腐蚀环境严重的,必须选用复合型环氧树脂桥架或经热浸锌处理的钢质型材。
④. 热浸镀锌处理可以提高钢质桥架的抗腐蚀能力,适用于中等腐蚀环境。但在强腐蚀条件下,仍应优先使用玻璃钢或环氧树脂材质。
⑤. 腐蚀环境下不建议使用普通冷轧钢板或烤漆处理的桥架。
3、火灾高危环境
①. 应选用阻燃型桥架,如环氧树脂或玻璃钢材质。
②. 避免使用普通钢质或铝质桥架。
③. 大跨距情况下,首选阻燃等级高的复合型桥架。
4、室外环境
①. 宜首选密封盖板的复合型桥架,如玻璃钢、钢管套型等。这可以提供轻量化及优异的抗腐蚀性能。
②. 也可以选择经过热浸锌处理的钢质开口型或封闭型桥架。热浸锌可提高桥架抗腐蚀性。但长期暴露在外仍需注意维护。
③. 如果采用热浸锌钢质桥架,可加装盖板改善防尘防雨效果。
④. 大跨距情况下,优先选用复合型桥架或钢质行架。
| 表4.5.2托盘、梯架常用表面防腐处理方式选择 | |||||||||
| 环 境 | 防腐层类别 | ||||||||
| 防护类别 | 防护 代号 | 环境 条件 等级 | CQ | VCI | R | P | D | T | |
| 预涂装 (彩钢) | VC1双金属涂层 | 热浸 镀锌 | 粉末 喷涂 | 电镀锌 | 其他 | ||||
| 户 内 | 普通型 | J | 3K5L 3K6 3K6L | √ | √ | √ | √ | √ | 在符合本规程 第 3.6.8条规 定的情况下确定 |
| 湿热型 | TH | 3K5L 3B2 3C2 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 中等 腐蚀型 | F1 | 3K5L 3B2 3C3 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 强腐蚀型 | F2 | 3K5L 3B2 3C4 | √ | √ | √ | — | — | ||
| 户 外 | 户外型 | W | 4K2 4B1 4C2 | √ | √ | √ | √ | √ | |
| 中等 腐蚀型 | WF1 | 4K2 4B1 4C3 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 强腐蚀型 | WF2 | 4K2 4B1 4C4 | √ | √ | √ | — | — | ||
注:表格来源于《T/CECS 31-2017 钢制电缆桥架工程技术规程》
二、电缆桥架规格选择
电缆桥架规格选择主要考虑以下几个方面:
1. 电缆填充率:动力和照明电缆填充率不应超过50%,弱电和控制电缆不应超过70%,并考虑预留10-25%的发展裕量。
2. 承载能力:所选电缆桥架的安全工作载荷应满足工作载荷要求。常用规格的安全工作载荷可参考相关标准。
3. 挠度:在安全工作载荷下,电缆桥架的相对挠度不应大于其跨距的1/200。
4. 规格尺寸:托盘和梯架的宽度、高度应根据电缆规格和数量选择,弯头和附件应与主体匹配。
5. 长度:应尽量采用整段标准长度的直线段,一般为2000mm或3000mm。
6. 环境条件:对有腐蚀性环境应选择防腐性能良好的规格和防腐处理。
7. 经济性:在满足技术要求的前提下,应考虑经济合理的规格。
8. 维护：应考虑操作空间、增容余量、防腐、标准化、可拆卸、通风等便于维护的因素。
| 表8 常用规格尺寸推荐表 单位为毫米 | ||||||||
| 宽度 B | 高度 H | |||||||
| 25 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | 150 | 200 | |
| 50 | △ | |||||||
| 60 | △ | △ | △ | |||||
| 80 | △ | △ | △ | |||||
| 100 | △ | △ | △ | △ | ||||
| 150 | △ | △ | △ | △ | ||||
| 200 | △ | △ | △ | △ | △ | |||
| 250 | △ | △ | △ | △ | △ | |||
| 300 | △ | △ | △ | △ | △ | △ | ||
| 400 | △ | △ | △ | △ | △ | △ | ||
| 500 | △ | △ | △ | △ | △ | |||
| 600 | △ | △ | △ | △ | ||||
| 800 | △ | △ | △ | |||||
| 1000 | △ | △ | ||||||
注:表格来源于《JBT 10216-2013 电控配电用电缆桥架》
三、电缆桥架的支、吊架的配置要求
1. 水平敷设时,支架间距一般不应大于2000mm。
2. 弯头附近应增设支架,弯头半径小于300mm时,应在弯头两端各300-600mm处设置一个支架。
3. 垂直单层敷设时,支架间距不应超过2000mm。多层时应通过计算确定。
4. 立柱应与托盘、梯架层间距离相适应,以便多层布置。
5. 吊杆不应使用小于10mm的圆钢,应有防晃措施,端部应有固定措施。
6. 竖井内敷设时,每3-5层设置一个承重支架,不应安装在固定电缆的横担上。
7. 固定支架与预埋件焊接时,焊缝应满足质量要求,长度不应少于25mm。
8. 使用膨胀螺栓时应符合相关标准规定。
9. 支架安装应垂直、无明显扭曲,高度误差不超过公差要求。
支架的设计和安装应满足其强度、刚度和稳定性的要求。
11. 主体钢结构上不得焊接支、吊架,应征得结构专业许可。
12. 支、吊架的设计应根据托盘、梯架的规格、层数、跨距等条件进行配置,并满足载荷要求。
13. 托臂的开孔位置应协调层间距离的要求。立柱可预留可调节的长孔。
14. 支、吊架的规格和型号应在满足载荷条件下,根据项目的实际情况选择。
15. 金属支、吊架应进行防腐处理,特别是户外和潮湿环境的。
16. 支、吊架的设计计算和试验应验证其满足强度、刚度和稳定性要求。
四、关于电缆桥架的一些计算公式：
根据《JBT 10216-2013 电控配电用电缆桥架》、《T/CECS 31-2017 钢制电缆桥架工程技术规程》,关于电缆桥架设计计算的几个主要公式如下:
1. 实际跨距下的允许工作载荷计算:
qG ≤ qE*(L/LG)2
其中:
qG – 允许工作载荷(N/m)
qE – 产品安全工作载荷(N/m)
L – 产品规定跨距(m)
LG – 实际跨距(m)
2. 支、吊架试验载荷计算:
W = L*(n0*qE + G)
其中:
W – 支、吊架试验载荷
L – 支、吊架跨距
qE – 每层托盘安全工作载荷
G – 托盘及附件自重
n0 – 安全系数,取1.5
3. 中间托臂承受的支承力计算:
Pt = 1.25*q*L
其中:
Pt – 总支承力
q – 托盘、梯架均布载荷
L – 跨距
4. 相对挠度计算:
f ≤ L/200
(L为跨距,f为挠度)
这些公式可以用于电缆桥架的设计计算与分析。
| 表11 典型电缆桥架安全工作载荷 (SWL) | |||||
| 材 质 | 支吊架 跨距 mm | 安全工作载荷(SWL) N/m | 挠度值(不大于) mm | ||
| 边高100 mm | 边高150 mm | 边高200 mm | |||
| 钢 | 2,000 | 1000 | 1850 | 3100 | 10 |
| 玻璃钢 | 550 | 1100 | 1750 | 10 | |
| 铝合金 | 800 | 1450 | 2450 | 6 | |
| 注1:复合型电缆桥架的安全工作载荷(SWL)与钢制桥架相同。 注2:其他支吊架跨距的安全工作载荷由制造商在技术文件中给出或由供需双方协商约定。 | |||||
五、电缆桥架的安装要求
1. 安装前应按照设计图纸准确测量桥架走向,尽可能采用标准部件和厂家预制件。
2. 应在土建和设备安装完成后进行,确保环境干净。
3. 桥架分段连接应合理,不应置于穿墙或穿楼板孔洞内。采用专用连接件进行转弯、分支。
4. 桥架本体之间和与保护导体的连接应可靠,焊缝应无缺陷。铺设保护导体确保电气连续性。
5. 直线段超过30米时应设置伸缩装置,跨建筑伸缩缝应设置补偿装置。
6. 支、吊架固定螺栓应拧紧牢固,螺母应在桥架外侧。支架间距一般为1.5-2米。
7. 垂直敷设支架间距一般不超过层间距离的3-5倍。竖井内每3-5层设置一个承重支架。
8. 吊杆不应使用小于10mm的圆钢,端部应有固定措施,防止晃动。
9. 穿墙、穿楼板处应设置防火隔断,防止短路。室外引入室内应防雨水。
10. 有防雷要求时,桥架应可靠接地。接地线截面不小于16mm2。
11. 安装后不应破坏桥架表面涂层。钢支架应做防腐处理。
12.桥架严禁作为栖身通道或吊挂重物。
13. 桥架安装的水平度和垂直度应符合公差要求,高低差不应超过5mm。
14. 托盘、梯架与各类管道的距离应符合规定,与腐蚀性气体管道保持适当距离。
15. 托盘、梯架与热力管道关系应合理,通风散热应充分考虑。
16. 应选择合理的敷设高度,一般不宜低于2500mm,以免受到机械碰撞。
17. 弯头转弯半径应不小于电缆最小弯曲半径。
18. 多层敷设时应按规定留出充足的层间距离。
19. 线缆过渡接头应使用连接套管或防护措施,防止线缆受损。
20. 敷设电缆时应避免拉扯电缆,防止桥架表面涂层受损。
21. 桥架安装完成后应清理现场,移除安装辅料,保证通道畅通。
22. 安装完成的桥架应按规程进行检验和验收。
常见问题
Q: 选择电缆桥架型式应考虑哪些因素?
A: 主要考虑使用环境、防腐要求、阻燃要求、室内外条件、美观需求等因素。
Q: 计算电缆桥架承载能力的关键指标是什么?
A: 安全工作载荷,表示在标准跨距下桥架所能承受的最大均布荷载。
Q: 如何据以确定电缆桥架的具体规格尺寸?
A: 根据电缆数量、填充率、跨距、挠度等因素计算所需的承载能力和尺寸。
Q: 电缆桥架安装的关键点有哪些?
A: 测量定位、连接可靠、支架固定、防护措施、线缆保护、接地绝缘、表面涂层保护等。
Q: 电缆桥架有哪些常用的计算公式?
A: 工作载荷计算、支架试验载荷、中间托臂支承力、相对挠度计算等。
Q: 电缆桥架安装竣工后还需进行哪些工作?
A: 清理现场,移除安装辅料,检查通畅性,进行检验和验收。
Q: 电缆桥架日常维护应注意什么?
A: 定期检查固定螺栓、接地线、防护涂层、电缆状态,确保使用安全。
