电缆桥架是敷设电缆的新形式,特别适于架空敷设全塑电缆。具有容积大、外形美、可靠性高、利于工厂化生产等优点。近年来发展很快,制造使用部门日益增多,基本达到品种全、规格多、配套强。可根据不同用途和使用环境,分别选用普通型和防腐型的梯架及槽架,要求更高的还可选用铝合金桥架。目前国外发电厂和工业企业采用电缆托架进行架空敷设电缆的很普遍。我国20世纪70年代后期,有些火电厂、石油化工厂及钢铁厂使用电缆桥架架空敷设电缆。国内主要桥架制造厂家及其产品型号规格见表4-7-3-1。现将桥架的结构用途及选用分述如下。
(1)电缆桥架的结构及用途。
电缆桥架由托架、支吊架及附件组成。
1)托架。
托架是敷设电缆的部件,按不同用途分梯型和槽型(又称托盘)托架两种。前者形状似梯,用于敷设一般动力和控制电缆;后者直接用厚为2mm左右钢板卷成槽状(盘状),用于敷设需要屏蔽的弱电电缆和有防火隔爆要求的其他电缆。
托架的结构及特点如图4-7-3-1和图4-7-3-2所示。
①托架的槽板和横格架(横撑)是用厚度为1.5mm或2.3mm的薄钢板压制成型,然后再将横格架焊在槽板上,如图4-7-3-3所示。电缆托架的规格见表4-7-3-2。工厂制成直线、三通、四通、弯头及曲线格架,运到现场后,再利用连接片、调角片、单立柱、双立柱等部件组装成托架装置。另外还可以用螺栓、连杆和安装配件将托架组装后用螺栓或焊接固定在梁上,成为悬吊式托架或隧道内托架,如图4-7-3-4所示。
图4-7-2-4 电缆夹头安装图
(a)П型夹头;(b)Г型夹头;(c)Ω型夹头;(d)M型夹头;(e)U型夹头
②电缆托架在工厂分段加工成标准件,编上号码,在现场安装时对号入座,既方便又缩短时间。
③电缆托架在通道处或室外需在其上覆盖保护罩,保护罩采用不小于1mm的钢板制成。保护罩有孔眼,使电缆有足够的自然通风。
④从电缆托架至设备的那段电缆采用保护管及其紧固件进行明管敷设,保护电缆免受机械损伤。
表4-7-3-1 桥架制造厂名称及产品型号规格
图4-7-3-1 角钢电缆支架(单位:mm)
1—立柱;2—格架
图4-7-3-2 装配式电缆支架(单位:mm)
1—立柱;2—格架
表4-7-3-2 电缆托架的规格 单位:mm
图4-7-3-3 直线段电缆托架(单位:mm)
1—槽板;2—横格架;W—托架宽度
图4-7-3-4 电缆托架安装示意图
(a)隧道内托架安装示意图;(b)悬吊式托架安装示意图
1—托架;2—支撑;3—预埋钢板;4—隧道;5—辅助梁
2)电缆桥架。
我国20世纪80年代初期开始生产电缆桥架,很快广泛应用于发电厂、工矿企业、体育场馆及交通等部门。KWTZ系列电缆桥架有梯架式、托盘式和线槽式三种,其结构和特点如图4-7-3-5所示。
图4-7-3-5 直通梯架(单位:mm)
(a)梯架;(b)盖板1—槽板;2—横格架
①梯架式桥架是用薄钢板冲压成槽板和横格架(横撑)后,再将其组装成梯架,如图4-7-3-5所示,其型号规格见表4-7-3-3。托盘式桥架是用薄钢板冲压成基板,再将基板作为底板和侧板组装成托盘。基板有带孔眼的和不带孔眼的四种型式,如图4-7-3-6所示,其型号规格见表4-7-3-4。将Ⅰ型基板作为底板与侧板组装成非封闭式托盘;而封闭式托盘则由Ⅳ型基板作为底板,Ⅲ型基板作侧板组装而成。组合方法如图4-7-3-7所示,组合形式有多种,组合后托盘型号、规格及组装形式见表4-7-3-5。线槽式桥架的线槽是用薄钢板直接冲压而成,如图4-7-3-8所示,其型号规格见表4-7-3-6。
②梯架、托盘、线槽有直通、三通、四通、弯通等型式,由工厂生产并配以连接片、插接件、角接片以及支架、托臂、立柱等。在施工现场利用标准紧固件,可以组装成所需的电缆桥架。图4-7-3-9为平面弯通、三通梯架。图4-7-3-10为平面三通、弯通托盘桥架。图4-7-3-11为电缆桥架安装方式示意图。
③电缆桥架制作工厂化、系列化,质量容易控制;其结构轻、强度大、安装方便;桥架托盘及梯架横格架间距离小、无棱角,所以在桥架内拉放电缆时,较省力且不会损伤电缆外护层,这样就缩短了电缆施工时间。
④电缆桥架槽较深,一层格架内,可敷设很多根电缆而不会滑下。电缆在槽内易于排列整齐,无挠度。
⑤装设有盖板的电缆桥架,适用于户外或容易积灰的场所;装设隔板的托盘桥架,适用于有外部热源影响的电缆线路,从而达到电缆运行安全可靠,整齐美观。
⑥电缆桥架对架空敷设的电缆虽然有很多优点,但桥架耗费钢材较多,因而它适用于电缆数量较多的大中型工程,以及受通道空间限制又需敷设数量较多的场地,如电厂主厂房和电缆夹层的明敷电缆。
⑦电缆桥架除钢制桥架外,还有铝合金桥架和玻璃钢(玻璃纤维增强塑料的简称)桥架。铝合金和玻璃钢桥架仅适用于少数极易受腐蚀的环境。
图4-7-3-6 电缆托盘的基板(单位:mm)
(a)Ⅰ型基板;(b)Ⅱ型基板;(c)Ⅲ型基板;(d)Ⅳ型基板;(e)盖板
1—扣锁
图4-7-3-7 直通托盘组合
(a)直通托盘;(b)带隔板的直通托盘1—侧板;2—底板;3—隔板
表4-7-3-3 直通梯架型号规格
表4-7-3-4 电缆托盘Ⅰ型基板型号规格
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表4-7-3-5 组装式电缆托盘型号、规格及组装形式
注 表列侧板数量中,其括号内为推荐组合数,其他可根据需要组合。
表 4-7-3-6 直通线槽型号规格
续表
图4-7-3-8 直通线槽(单位:mm)
(a)线槽;(b)盖板
3)支吊架及吊架。
①支吊架。支吊架是支撑桥架重量的主要部件,由立柱、托臂及固定底座组成。
立柱由工字钢、槽钢或异形钢冲制而成。其固定方式有直立式、悬挂式和侧壁式。直立式是立柱上下两端用底座固定于天棚和地板上,适用于电缆半层,可单侧或双侧装托架。悬挂式仅上端用底座固定在天棚上,亦可单侧或双侧装托架。壁侧式是支架一侧直接用螺栓或电焊固定在墙壁或支柱上,适于沟、隧道或沿墙敷设电缆处,只能一侧装设托架。
托臂用3mm左右的钢板冲压成型,有固定式和装配式两种。固定式直接焊于立柱上,装配式可在现场按需要调节位置。还有一种托臂无需立柱,可直接用膨胀螺栓或电焊固定在墙上。支吊架与梯架组装见图4-7-3-12。
②吊架。亦为悬吊托架之用,依荷载不同,可分别选用双杆扁钢吊架和双杆角钢吊架,因吊架为两端固定托臂,故强度高、荷载大,较适于悬吊宽盘托架,但拉引电缆没有支撑式支吊架方便。吊架与托架组装见图4-7-3-13。
4)附件。
附件包括桥架的固定部分、连接部分和引下部分。
固定部分:用于固定支吊架及托架。有膨胀螺栓、双头螺栓、射钉螺栓和固定卡、电缆夹卡等。
连接部分:用于连接各种托架。有直接板、角接板和铰链接板等,见图4-7-3-14。
引下部分:把电缆从托架上引至电动机等用电设备的部件,有引接板和引线管等。见图4-7-3-15。
图4-7-3-9 平面三通、弯通梯架
(a)平面三通梯架;(b)平面弯通梯架1—槽板;2—横格架
图4-7-3-10 平面三通、弯通托盘
(a)平面三通托盘;(b)平面弯通托盘1—侧板;2—底板;3—补角;4—角接板
图4-7-3-11 电缆桥架安装方式示意图
(a)墙壁上直接固定桥架;(b)双拉杆悬吊桥架;(c)墙壁上固定桥架;(d)地面立柱支承桥架;(e)单立柱悬吊桥架
1—梯架(托盘);2—托臂;3—立柱;4—吊杆;5—横梁;6—吊杆座
图4-7-3-12 梯架在工字钢双侧支吊架上的安装示意图
图4-7-3-13 托架在角钢双杆吊架上安装示意图
图4-7-3-14 梯型电缆桥架安装示意图
图4-7-3-15 线管安装示意图
(2)桥架的选用及订货。
工程设计应根据缆流分布确定缆道路径,选择桥架及其附件的型号规格,并分类统计出所需数量,作为向厂家订货的依据。具体步骤如下:
1)确定缆道走廊。设计应首先根据缆流分布,规划缆道走向,与机、土等专业协商,确定缆道走廊位置及允许通过断面,并了解缆道周围工艺管道及梁、柱、楼板等情况。
2)确定支架固定方式。根据路径周围情况,确定各段支架固定方式(直立式、悬挂式、壁侧式、单端、双端固定)。
3)选择电缆桥架。根据使用环境及缆道内各类电缆数量,选择托架类型、规格及层数,并以此确定支吊架型式及规格。
4)验算桥架强度。对电缆数量较多的重载托架,应核验其机械强度:
①根据托架上电缆规格及数量,估算托架单位长度荷载。
②根据托架型号及跨距(一般为2m),查荷载曲线(见制造厂样本),得托架最大允许荷载,其值应大于或等于托架计算荷载(应计及检修荷载784N),如不满足则应另选强度较高的托架。
5)统计桥架材料。根据布置图中表示的支、托架型号、规格、层数、支架间距及托架升降、拐弯、交叉、分支等,分别统计出支架、托架、连接板、水平弯、垂直弯、三通、四通及紧固件数量。
根据使用环境的要求,选择盖板型号规格并统计其数量。
根据每一用电设备电缆规格,选择引下保护管型号、规格并统计其所需数量。
将以上统计好的托架、支吊架及其零部件按不同型号、规格分别换算成重量。
将上述数据填写在订货清单上,其内容包括:名称、型号、规格、数量、重量。
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