電線電纜橋架設計

　　智能建筑的弱電系統,通常有多個信息監控和通信設施諸如BA(樓宇自動化)、OA(辦公自動化)、CA(通信自動化)等相應的系統組成, 

　　以BA為例,除了建筑物本身的供電、供排水、空調、電梯和停車場等設施配置必要的信息監控外,還有SA(安保自動化)、FA(消防自動化)等若干個子系統,實現系統集成或部分系統集成。根據建筑主體的功能需求來確定其等級和內容,這些系統包括不同類別的電纜和導線,其中有些是屬于有源纜線(電源電壓一般為DC12/24/48V和AC220V), 

　　有些則是無源電(光)纜線(如數據電纜、視頻同軸電纜等),因此,在布線方式和路由選擇的排列進行設計時,應該加以區別,不但應該符合規范的要求,還要考慮布線的安全性、可擴性、經濟性和美觀,便于維修,電纜橋架作為承載各種電纜敷設的載體,從屬于布線的需要,同樣應遵循上述原則加以實施。由于建筑物內多種管線平行交叉,空間有限, 

　　特別是大型寫字樓、金融商廈、酒店、場館等建筑,信息點密集,纜線敷設除了采用樓板溝槽和墻內埋管方式外,在豎井和屋內天棚吊頂內廣泛采用電纜橋架,提供不同走向的布線,弱電系統的各種纜線分類布放在橋架內,其最佳路由選擇和安裝方式要根據走向的要求,并結合建筑結構和空調、電氣等管線協商的位置加以確定,無源纜線不能與有源電纜并排鋪設, 受條件所限鋪放同一橋架內,其間必須采用金屬隔板分設,引出的纜線盡量避免平面交叉,橋架穿越樓板,墻體或伸縮縫時,應該在建筑圖上標出予留相應的空洞和位置,避免因遺漏等到施工時臨時鉆空,可能傷及土建結構。為了防止電磁輻射的干擾(EMC)，在橋架的設計中，應考慮橋架的封閉性。 
一、橋架結構 

　　電纜橋架分為槽式、托盤式和梯架式等結構,由支架、托臂和安裝附件等組成。(參見圖1所示),選型時應注意橋架的所有零部件是否符合系列化、通用化、標準化的成套要求。建筑物內橋架可以獨立假設, 也可以附設在各種建(構)筑物和管廊支架上,應體現結構簡單,造型美觀、配置靈活和維修方便等特點,全部零件均需進行鍍鋅處理,安裝在建筑物外露天的橋架,如果是在鄰近海邊或屬于腐蝕區,則材質必須具有防腐、耐潮氣、附著力好, 耐沖擊強度高的物性特點。 

　　為了減輕重量還可以采用鋁合金電纜和玻璃鋼橋架,其外形尺寸， 荷載特性均與鋼質橋架基本相近,由于鋁、鋼比重不同(Al = 2.7,Fe = 7.86， 按重量計算,鋁鋼之比約為1：3,根據兩種材質的市場價折算,鋁合金橋架的造價費用較之同類鍍鋅鋼橋價要高出2.0倍,鋁合金橋架具有美觀,重量輕、安裝方便等優點, 近年來, 鋁合金橋架已在有的工程中加以應用。 

　　二、橋架荷載及荷載特性 

　　1、電纜橋架的荷載 

　　電纜橋架的荷載分為荷載、動荷載和附加荷載。 

　　靜荷載是指敷設在電纜橋架內的電纜種類、根數、每根的外徑重量/單位長度,按電纜敷設的不同路由分別列表統計。 

　　動荷載是指電纜橋架安裝和維護過程中施工維修人員的重量。對于輕型電纜橋架,一般不考慮動荷載,即不允許在橋架上站(行)人,如果需要考慮站人,則應將跨距適當縮小。附加荷載僅在室外是指冰雪、風和電磁力所形成的荷載,它與安裝場所的地區自然氣象條件和帶電體的性質有關,設計中應根據各種條件加以計算。 

　　2、選用橋架的步驟 

　　(1)確定橋架寬度、層數、支撐點的型式和間距、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、規格。 

　　(3)按最大的電纜總均布荷載值來驗算橋架強度。驗算式如下： 

　　Q使用=q1+q2 

　　式中：q1 --電纜的均布荷載（各層的均布荷載中取最大值）（kN/ 

　　m2），均布荷載是托盤、梯架或電纜槽的荷載； 

　　q2--考慮電纜敷設或檢修時,人的重量等效的均布荷載（kN/ 

　　m2）,q2值的計算，人的重量一般按p=90kg計。 

　　表示集中荷載和均布荷載的彎距如圖2 

　　按最大彎距相等的條件折算： 

　　令pι/4=q2ι2/8則q2=2p/ι 

　　∵P=90kg 

　　∴q2=180/ι 

　　式中：P--1人的荷載(kg) 

　　ι--1個支撐點間距(若支點間距不等時取最大值)(m) 

　　q2--1 人的等效均布荷載(kg/m) 

　　根據上述初步確定的橋架型號、規格及支點間距,查閱生產廠家的樣本資料,反復核查間距和橋架型號,直至滿足負荷要求為止。 

　　(4)撓度 

　　撓度值如何取定,目前尚無明確的規定,在重負區顯然應考慮減小繞度,這意味著鋼材的用量會相應增加,因此,計算時只要充分利用鋼材的最大允許應力,并保證有足夠的安全系數,一般最大撓度與跨距(支撐點間距)之比取1/250~1/150為宜。 

　　三、橋架的脹縮問題 

　　由于環境溫度變化,鋼質電纜橋架會出現熱脹冷縮的現象。室外橋架受溫度影響較大例如環境最高溫度為40℃,最低溫度為-20℃,則電纜橋架的最大收縮量按下式求得： 

　　Δt=11.2 ×10-6×60deg(度)×1000mm 

　　由此得出結論： 

　　溫差為60℃時 ,Δι =0.672mm/m 

　　溫差為50℃時, Δι =0.560mm/m 

　　溫差為40℃時, Δι =0.448mm/m 

　　工程設計中直線段電纜橋架應考慮伸縮接頭,伸縮接頭的間距建議按以下取定： 

　　當溫差為40℃時為50m; 

　　當溫差為50℃時為40m; 

　　當溫差為60℃時為40m; 

　　四、接地 

　　根據規范的有關規定,鍍鋅電纜橋架進行良好的接地。 

　　(1)鍍鋅電纜橋架直接板每個固定螺栓接觸電阻

　　應小于0.005Ω,此時電纜橋架可作為接地干線(噴粉電纜橋架不宜作接地干線),每個電纜橋架的電阻值可按下式計算： 

　　r=ρ·L/S 

　　式中：ρ =15×10Ω-6 / cm(20℃)； 

　　L=長度按100mm計算； 

　　S=截面積cm2。 

　　(2)梯架于托盤的單位電阻值見表2。 

　　表2 梯架于托盤的單位電阻值 

　　(3)電纜槽的單位電阻值見表3 

　　(4)當電纜橋架安裝連接程整體后,每根梯邊(或每個電纜槽)的電阻為： 

　　R＝L(r＋1/3r’) 

　　式中： 

　　R--梯邊，即（電纜槽）全長總電阻（mΩ）； 

　　r--梯邊單位長度電阻（mΩ/m） 

　　r’--直接板固定螺栓接觸電阻。 

　　五、橋架設計及安裝要求 

　　1、電纜橋架作為布線工程的一個配套項目,目前尚無專門的規范指導,個生產廠家的規格程式缺乏通用性,因此,設計選型過程應根據弱電各個系統纜顯得類型、數量,合理選定適用的橋架。 

　　(1)確定方向：根據建筑平面布置圖,結合空調管線和電氣管線等設置情況、方便維修,以及電纜路由的疏密來確定電纜橋架的最佳路由。在室內,盡可能沿建筑物的墻、柱、梁及樓板架設,如許利用綜合管廊架設時,則應在管道一側或上方平行架設,并考慮引下線和分支線盡量避免交叉,如無其它管架借用,則需自設立(支)柱。 

　　(2)荷載計算：計算電纜橋架主干線縱斷面上單位長度的電纜重量。 

　　(3)確定橋架的寬度：根據布放電纜條數、電纜直徑及電纜的間距來確定電纜橋架的型號、規格,托臂的長度,支柱的長度、間距,橋架的寬度和層數。 

　　(4)確定安裝方式：根據場所的設置條件確定橋架的固定方式,選擇懸吊式、直立式、側壁式或是混合式,連接件和緊固件一般是配套供應的,此外,根據橋架結構選折相應的蓋板。 

　　(5)繪出電纜橋架平、剖面圖,局部部位還應繪出空間圖,開列材料表。 

　　2、如與電力電纜橋架合用時,應將電力電纜和弱電電纜各直一側,中間采用隔板分隔。 

　　3、弱電電纜與其它低電壓電纜合用橋架時,應嚴格執行選擇具有外屏蔽層的弱電系統的弱電電纜,避免相互間的干擾。 

　　4、其它安裝 

　　(1)電纜橋架由室外進入建筑物內時,橋架向外的坡度不得小于1/100。 

　　(2)電纜橋架與用電設備交越時,其間的凈距不小于0.5m。 

　　(3)兩組電纜橋架在同一高度平行敷設時,其間凈距不小于0.6m。 

　　(4)在平行圖上繪出橋架的路由,要注明橋架起點、終點、拐彎點、分支點及升降點的坐標或定位尺寸、標高,如能繪 制橋架敷設軸側圖,則對材料統計將更精確。 

　　直線段：注明全長、橋架層數、標高、型號及規格。 

　　拐彎點和分支點:注明所用轉彎接板的型號及規格。 

　　升降段：注明標高變化,也可用局部大樣圖或剖面圖表示。 

　?。?）橋架支撐點,如立柱、托臂或非標準支、構架的間距、安裝方式、型號規格、標高,可同意在平面上列表說明,也可分段標出用不同的剖面圖、單線圖或大樣圖表示。 

　　(6)電纜引下點位置及引下方式,一般而言,大批電纜引下可用垂直彎接板和垂直引上架,少量電纜引下可用導板或引管注明引下方式即可。 

　　(7)電纜橋架宜高出地面2.2米以上,橋架頂部距頂棚或其它障礙物不應小于0.3米,橋架寬度不宜小于0.1米,橋架內橫斷面的填充率不應超過50%。 

　　(8)電纜橋架內纜線垂直敷設時,在纜線的上端和每間隔1.5米處應固定在橋架的支架上,水平敷設時,在纜線的首、尾、轉彎及每間隔3~5米處進行固定。 

　?。?）在吊頂內設置時,槽蓋開啟面應保持80 (毫米的垂直凈空,線槽截面利用率不應超過 50%。 

　　(10)布放在線槽的纜線可以不綁扎,槽內纜線應順直,槽內纜線應順直,盡量不交叉,纜線不應溢出線槽,在纜線進出線槽部位,轉彎處應綁扎固定。垂直線槽布放纜線應每間隔1.5米固定在纜線支架上 

　　(11)在水平、垂直橋架和垂直線槽中敷設線時,應對纜線進行綁扎。4對線電纜以24根為束,25對或以上主干線電纜、光纜及其它信號電纜應根據纜線的類型、纜徑、纜線芯數分束綁扎。綁扎間距不宜大于1.5米,扣間距應均勻,松緊適度。 

　　(12)橋架水平敷設時,支撐間距一般為1.5-3m,垂直敷設時固定在建筑物構體上的間距宜小于2m。 

　　(13)金屬線槽敷設時,在下列情況下設直至架或吊架：線槽接頭處；間距3m；離開線槽兩端口0.5m處；轉彎處。 

　　5、材料統計 

　　(1)橋架：分別統計出各種型號規格橋架的全長,除一該橋架的標準長度,得出橋架的數量外,再增加1％－2％的余量。 

　　(2)立柱：如采用統一規格的立柱,可用橋架全長除以平均立柱間距,得出立柱數,再增加2％～4％余量。如立柱規格不一,則需分別統計。 

　　(3)托臂：橋架全長除以托臂平均間距,再增加1％～2％余量,極為總需量。 

　　(4)其它部件：按其主體數乘以一定比例(視總廠而定)求得其總數。

各部件名稱含義及一般術語

　　電纜橋架的主要部件:

　　電纜橋架安裝時的支托，是通過立柱和托臂來完成的。立柱是支撐電纜橋架的主要部件；而橋架的荷重是通過托臂傳遞給立柱的。因此立柱和托臂是電纜橋架安裝的兩個主要部件。

　　鋁合金電纜橋架：

　　鋁合金制電纜橋架裝置的簡稱，由鋁合金材料制作托盤或梯架的直通彎通附件以及支吊架等構成用以支承電纜具有連續剛性結構的總體裝置。

　　梯形電纜橋架：

　　梯形電纜橋架直接承托電纜的部件的簡稱，由兩根縱向側邊與若干根橫檔構成的梯形部件

　　有孔托盤：

　　有孔槽形電纜橋架直接承托電纜的部件的簡稱，由帶孔眼的底板和側邊所構成的或由整塊鋁合金板沖孔后彎曲制成底部有孔的槽形部件

　　無孔托盤：

　　無孔槽形電纜橋架直接承托電纜的部件的簡稱，由底板與側邊構成的或由整塊鋁合金板彎曲制成實底的槽形部件。

　　LQJ系列鋁合金電纜橋架是我廠自行設計制造的一種抗腐蝕橋架。它具有結構簡單、式樣新穎、耐腐蝕，安裝維護方便，不需保養等特點，能夠適用于廣泛的環境條件。

　　LQJ系列鋁合金防腐橋架按結構形式可分為LQJ-A、B、C型和LQJ-LPC型，前者分別采用不同截面形狀的鋁合金擠壓型材加工橋架邦板和梯檔，可制成梯級式、托盤式、槽式結構以滿足不同場合的需要，后者采用鋁板折邊成型，制成槽式匯線槽及各類特殊彎通，以滿足電纜布線的需要。LQJ-A、B、C型鋁合金擠壓型材加工成型后固溶和人工時效處理，不僅提高了耐蝕性，而且提高了鋁合金的強度，從而保證鋁合金橋架具有較高的承載能力。

　　LQJ系列鋁合金防腐橋架表面經陽極氧化處理，使其更具有優異的耐蝕性、具有耐腐蝕時間長、不需要保養的優點，特別適用于高溫、高濕、富鹽霧的環境中選用。