钢制电缆桥架工程设计规范Word下载.docx

1、2.0.4 与美国电气制造商协会（NEMA.VE1）标准定义为“实底型电缆托架”相似，现称“无孔托盘”较简明。2.0.5 根据实际部件定义。但从国内外产品及安装使用看，组装托盘是托架的一种形式。2.0.6 与NEMA.VE1标准的定义相同。2.0.7 与NEMA.VE1标准相似。本条1、2款系按部件功能定义。需指出的是：NEMA.VE1标准对“适合连接在同一平面上不同宽度的电缆托架配件”称为“收缩节”。现扩大了其范围，即“变径直通：一段改变尺寸的直通。”，这样定义内涵较明确。2.0.8 用以改变电缆桥架方向和尺寸的一种装置，在NEMA.VE1标准中称为电缆托架配件。根据其功能和大多数厂家的习惯

2、，现定义为“弯通”。这样含义明确，又避免与其他附件混淆。本条17款系按部件功能定义。2.0.9 弯通的弯曲半径应定义为弯通内侧两直角边的内切圆半径。2.0.10 折弯形弯通，是大多数厂家的习惯做法。折弯线即内切圆两切点连线，其长度为2R。内切圆两切点连线与内侧两直角边形成两个135钝角，使敷设电缆圆滑转弯，不致损伤电缆（如图1所示）。2.0.11 圆弧形弯通，有部分厂家采用较美观，且易于监视与电缆允许弯曲半径的配合。2.0.12 国外个别标准将桥架中的“附件”定义为“用于补充直线段和配件功能的装置”，并不包括连接件。我们则将直通和弯通之外的部件统一归并在“附件”中，既包括连接板，又包括盖板、隔

3、板、引下装置等。2.0.13 本条1至3款系按部件功能定义。3 桥 架3.1 桥架的组成3.1.1 明确桥架应由托架、附件和支吊架组成，让人清晰了解“桥架”不是单个部件，而是由多类部件构成的承托电缆线路的结构系统。3.1.2 托架应由托盘、梯架的直通及其弯通组成，它直接承托电缆荷载，是构成桥架系统的部件之一。3.2 托架的结构类型和品种3.2.1 本条仅列出常用的托架结构类型。对于特殊的托架结构形式，本规范不予限制。3.2.2 本条仅列出常用的托架结构品种。对于特殊的托架结构品种，本规范不予限制。3.3 附 件3.3.1 本条仅列出常用的桥架附件。对于特殊的桥架附件，本规范不予限制。3.4 支

4、 吊 架3.4.1 本条仅列出常用的桥架支吊架。对于特殊的桥架支吊架，本规范不予限制。3.5 型号和规格3.5.1 列出了型号编制的主要内容。但对荷载等级、防腐类别在型号上不作统一规定，可由厂家自定或在订货技术要求中反映，以照顾到目前各生产厂产品样本的实际情况，不因执行规范而进行大的改动。3.5.2 国外及国内各厂家的桥架规格尺寸见表1。国内各厂家桥架规格尺寸品种繁多，给工程设计选择和互换带来不便，宜逐步向标准化系列靠拢。为不使生产厂家的工装、模具等受到较大影响，对规格尺寸不作统一规定，仅给出推荐规格。3.5.3 国内大多数厂家的托盘、梯架直通单件标准长度最常用的是2m。考虑到有用滚轧机一次成

5、型的，现将3、4、6m也作为标准长度，以减少连接，且有助于大跨距工程应用。该标准系列将可满足大多数情况。3.5.4 纯直角形弯通易损伤电缆，不应在工程中使用。托盘、梯架弯通的弯曲半径系列，能适应大多数常用中低压电缆允许弯曲半径要求，与美国NEMA.VE1标准也相似。弯通的宽度与弯曲半径的配合系列是总结了多年工程的运行经验，特予推荐。3.5.5 美国NEMA.VE1标准载有“电缆托架底部开孔以能满足空气流通，支承电缆的面积为底部总面积的60”。本规范中对有孔托盘底部通风孔面积，规定了不宜大于底部总面积的40，与NEMA.VE1标准相吻合，若过大，将影响托盘强度。3.5.6 梯架底部横档中心间距与

6、横档宽度的规定，是从全塑电缆的受力与敷设整齐的需要考虑的，与美、日标准相近（见表1），也符合大多数厂家现状。3.5.7 支吊架和立柱固定托臂处的开孔位置要求，系考虑与电缆工程设计规程、规范的层间距离规定值相协调，为此，可沿立柱纵向按孔中心距50mm开长孔。3.5.8 各种附件和支吊架的规格尺寸在规范中没有列出，目的是给制造厂以更灵活的产品设计范围，本条仅提出原则要求。3.6 技术要求3.6.1 托盘、梯架的材料选用，首先推荐冷轧钢板而非热轧钢板，是由于热轧钢板在热轧过程中温度和温度降不均匀，从而使板材厚度不均匀，性能不一致，表面有斑疤及压坑。而冷轧钢板表面平整、光洁度高，其表面防护处理较热轧板

7、好。本规范所指的桥架材质均为Q235A钢。3.6.2 托盘、梯架所用板材的允许最小厚度，是在满足强度要求的基础上，还应考虑有一定的耐腐蚀裕量，以提高可靠性，与日本电气设备技术标准规定值（表2）相近。对于用滚轧模压加强筋的托盘，其强度相对提高，同类规格托盘板材厚度可降低一级。近年来，由北京建工一宏远电缆桥架有限公司研制、开发的“滚轧模压柔性连接电缆桥架”，根据工程状况，桥架连接处的连接点采用连接钉（又称节材型无螺栓柔性连接）连接方式，其特点：桥架材质薄、轻，有较高承载能力，节约原材，变径灵活，表面光洁，安装简便、迅速，降低劳动强度等。经工程应用反映良好。有关安装可参照电缆桥架安装图集统一编号CJ

8、BT-721，图集号04D701-3。镇江万奇电器设备有限公司自主研发的瓦楞型节能轻质高强托盘，由于设计了上下冷热空气交换的散热结构和整体散热面积增大，使托盘内的电缆导电体所产生的热量得到充分的散发，从而降低了电力线路的电阻值和损耗，提高了电能利用率，达到节能效果，已获国家节能认证中心的节能产品认证。由于设计采用了瓦楞结构，使惯性矩和抗扭矩大幅度提高，在降低板材厚度的情况下，比普通托盘、梯架强度还增大10，自重减轻30。3.6.3 随着桥架表面防腐层材料不断发展，品种和规格繁多，本规范不宜一一规定其性能指标，只能定个原则。3.6.4 根据钢结构设计规范GB 500172003第2.0.5条有关

9、条文说明的规定。3.6.5 属于相关标准要求。3.6.6 承载能力是电缆桥架主要性能之一。明确划分荷载等级，将利于制造标准化、系列化，且便于工程选用。美国NEMA.VE1标准给出4种支承跨距（8、12、16、20ft条件下划分的3个荷载等级；A级 50 Ibft （折合744Nm）B级 75 Ibft （折合1116Nm）C级 100 Ibft （折合1488Nm）为简化，本规范只规定在跨距为2m、按简支梁的条件下，分为A、B、C、D四个荷载等级：A级 0.5kNmB级 1.5kNmC级 2.0kNmD级 2.5kNm其中，除A级不考虑附加集中荷载外，其他均考虑可承受一定的附加集中荷载（0.9

10、kN计）。如减去附加集中荷载，则B、C、D 级分别与美国标准的A、B、C级相近。3.6.7 托盘、梯架、支吊架的承载能力因不满足强度、稳定性要求，工程实践中曾出现过垮坍事故。国内不少厂家没有进行定量计算或试验验证，而仅仅是刚度检验，显然不能充分保证安全的。3.6.8 在钢结构规范中，对Q235钢的安全系数n01.4071.489；在起重机械设计规范中，n01.331.5。本规范确定桥架的安全系数n01.5，与NEMA.VE1标准规定相同。3.6.9 根据实际应用的需要，各种型式支吊架应能适用单侧或双侧、单层或多层布置托盘、梯架，在一定的跨距条件下，应能支承包含自重在内的总的荷载。为此，特在附录

11、B列出支吊架的荷载试验方法。当托盘、梯架为两跨梁时，其中间托臂所受的支承力最大，根据超静定梁的支反力计算，可以得到由托盘、梯架作用在托臂上的总支承力Pt：Pt1.25qL式中 q作用在托盘、梯架的均布荷载；L跨距。3.6.10 连接附件的强度在支吊架荷载试验中验证。若达不到与本体结构等强度的要求，则需修改连接件（包括连接螺栓）的结构设计。3.6.11 托盘、梯架跨距与允许均布荷载的关系曲线或数据是反映厂家产品主要技术指标之一，是工程设计必要的技术数据。因此，规定生产厂家应通过试验提供（见附录B）。3.6.12 在钢结构规范中，对一般屋梁（非吊车梁）的刚度要求为：f1250；对平台的刚度要求为f

12、1150。所以，本规范的刚度要求f1200是适中的。3.6.13 侧壁固定的托臂承受额定荷载时所产生的偏斜值与其各自的长度之比1100，目的在于确保梁系统的整体稳定性。3.6.14 参见3.6.11条说明。3.6.15 参见4.3.2条说明。3.6.16 热浸镀锌技术质量指标系参照国内外有关标准确定的（见表3）。3.6.17 电镀锌质量指标系按照桥架多年运行经验制定的。电镀锌后须进行钝化处理。3.6.18 喷涂粉末质量指标是参照国内一些地方标准或企业标准以及国产粉末涂料主要性能指标确定的（见表4）。3.6.19 涂漆的质量指标系参照工业建筑防腐蚀设计规范GB 5004695的有关数据确定的（见

13、表5）。钢结构工程施工质量验收规范GB 502052001第14.2.2条规定“涂层干漆膜总厚度：室外应为150m，室内应为125m，其允许偏差为25m。每遍涂层干漆厚度的允许偏差为5m”。3.6.20 复合涂镀层的防腐处理和采用不锈钢材质的桥架，工程中已有所应用，但缺乏充分的实践经验。其防腐性能只要求符合人工环境条件下各项质量指标就满足工程要求。3.6.21 其他表面防腐处理方式，系指在开发新材料、新工艺等防腐处理技术中，在未经鉴定及较长时间考核的，应经过与适用环境条件相当的科学试验验证，并符合有关技术标准。3.6.22 手工电弧焊接要求，系参照钢结构工程施工质量验收规范GB 5020520

14、01作出的规定。3.6.23 构件几何尺寸极限偏差按一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差GBT 18042000标准的公差等级（见表6）。3.6.25 为使钢制电缆桥架系统有良好的接地性能，对托盘、梯架直通之间或直通与弯通之间连接处的接触电阻值规定了应不大于0.00033的要求，系参照美国NEMA.VE1标准确定的。3.7 试 验3.7.1 附录B所示荷载试验分为托盘、梯架荷载试验和支吊架荷载试验两种。1 托盘、梯架产品的荷载能力试验按简支梁型式进行，较按连续梁更偏于安全。本规范采用破坏荷载试验的方法作为判断强度准则，与美国NEMA.VE1标准相同。2 支吊架的单体产品（试样）的承载能力的

15、试验，按实际支承型式固定。对于托盘、梯架为等距多跨连续梁的情况，其作用在中间支吊架的支承力最大。支吊架的强度判断准则为：在试验荷载作用下，试件未产生永久性变形时，该试件即满足强度要求；未发生明显偏移或未出现卡接式托臂下滑时，该试件即满足稳定性要求。附录B所示挠度试验分为托盘、梯架和支吊架两种，都与荷载试验同时进行。试验测定的挠度值符合本规范第3.6.12、3.6.13条规定时，则该试件满足刚度要求。3.7.2 桥架防腐层人工环境试验，根据广州电器科学研究院环境中心推荐的6种类型的环境条件，其等级规定如下：普通型（J）：适用于户内正常环境条件下，其环境条件等级规定为3K6、3K5L。湿热型（TH

16、）：适用于湿热带，包括亚湿热带气候地区的产品，其环境条件等级规定为3K5L。户内中等腐蚀型（F1）：适用于户内防中等腐蚀的产品，其环境条件等级规定为3K5L、3C3。户内强腐蚀型（F2）：适用于户内防强腐蚀的产品，其环境条件等级规定为3K5L、3C4。户外轻腐蚀型（W）：适用于户外防轻腐蚀的产品，其环境条件等级规定为4K2、4C2。户外中等腐蚀型（WF1）：适用于户外防中等腐蚀的产品，其环境条件等级规定为4K2、4C3。上述各个环境条件等级3K6、3C3的含义及其技术指标，参见电工电子产品自然环境条件GBT 4797.1.619841995的规定。桥架防腐层需经过人工环境试验，其项目为：1 交

17、变湿热试验：按GBT 2423.41993交变湿热试验方法进行（降温阶段的相对湿度85），按24h为1周期，试验分6周期、12周期。2 盐雾试验：按GBT 2423.171993方法进行，按24h为1周期，试验分2周期、4周期、10周期。户内普通型为2周期；户内强腐蚀型为30周期，镇江万奇电器设备有限公司VCI双金属复合层已通过广州电器科学研究院环境中心试验，结果超过80周期；其他型环境为4周期。3 化学腐蚀气体试验：按GBT 2423.331989试验方法进行（二氧化硫气体试验）。试验周期为：耐中等腐蚀要求4周期；耐强腐蚀要求30周期，镇江万奇电器设备有限公司VCI双金属复合层已通过广州电器

18、科学研究院环境中心试验，结果超过40周期。4 紫外线冷凝试验：采用ASTM G154中的cycle 1，即光源为荧光灯光谱（UV-A）光管的功率为40W、8支，光谱的波长范围为340m。温度：光照时60，冷凝时50。湿度为95100。为保证辐射的均匀性，每33周期后（12h为一周期，约 400h），交替更换灯管。环境试验后的评定要求：1 交变湿热、盐雾、化学腐蚀气体试验后，应符合下述要求：镀或涂层允许光泽变暗，颜色稍退。但镀、涂层均不得产生气泡或腐蚀，底金属不得锈蚀。2 紫外线冷凝试验后，光泽率不应低于原始值的50；色差变化不得超过GBT 17661995规定的三级。关于环境条件等级的划分与国

19、家标准电工电子产品应用环境条件 有气候防护场所固定使用GBT 4798.3及电工电子产品应用环境条件 无气候防护场所固定使用GBT 4798.4相一致。本规范中采用的气候类型按电工电子产品自然环境条件温度和湿度GBT 4797.11984的规定（即附录G表G.0.1和表G.0.2）。当缺乏化学活性物质的定量释放数据时，可按附录G表G.0.3来划分，该表依据化工企业腐蚀环境电力设计技术规定HGT 206661999。3.7.3 本条对桥架镀锌层性能试验提出要求。1 厚度（附着量）采用IS0 1460国际标准规定的重量法或按金属覆盖层 覆盖层厚度测量 阳极溶解库仑法GBT 49551997、磁性基

20、体上非磁性覆盖层 覆盖层厚度测量 磁性法GBT 49562003的规定测定。2 附着力采用金属基体上的金属复盖层（电沉积层和化学沉积层）附着强度试验方法GBT 52701985的“划线、划格法”测定。板厚大于8mm的采用ASTM A153（美国材料试验协会标准）规定的锤击法进行试验（附录E）。3 均匀性采用输电线路铁塔制造技术条件GBT 26942003附录B硫酸铜试验方法测定。或按户内户外钢制电缆桥架防腐环境技术要求GBT 67431993附录B规定的试验方法。3.7.4 本条对桥架涂层性能试验提出要求。1 厚度采用漆膜厚度测定法GBT 17641979的规定或按磁性基体上非磁性覆盖层 覆盖

21、层厚度测量 磁性法GBT 49562003测定。2 附着力采用色漆和清漆 漆膜的划格试验GBT 92861998的规定测定。3 柔韧性采用漆膜柔韧性测定法GBT 17311993的规定测定。4 冲击强度采用漆膜耐冲击性测定法GBT 17321993的规定。3.7.5 托盘、梯架连接处接触电阻的测量方法系参照美国NE-MA.VE1的标准制定（附录F）。3.8 检 验3.8.1 产品出厂检验属于日常常规检验，在确定检验项目时，一方面要使产品主要指标受检以确保质量，另一方面又要考虑生产厂自行检测手段以及节省检验时间。因此，对于防护性检测中难度较大的耐腐蚀性、耐盐雾性以及交变湿热性、紫外线冷凝试验和荷

22、载试验都不列入产品出厂检验项目。1 产品外观质量、规定全检，旨在将明显的外表缺陷消除在出厂之前，对产品质量第一印象起着良好的作用。2 桥架尺寸精度按技术要求，在工序间实施分级检验，而出厂前只需抽检即可。3 防腐层的厚度和附着力是决定产品使用寿命的主要指标之一，也是衡量产品质量的技术指标之一，出厂时，必须检验。但若全检，不但费时，也没必要，因为在工艺相同情况下镀或涂，其分散性不会很大的，故规范规定为抽检。4 桥架焊接部位是荷载受力的关键部位，焊接质量的好坏，直接影响使用的安全性，故本规范规定焊接表面质量为全检。5 同本条第3款说明。3.8.2 型式检验要求对产品质量进行全面考核，即对规范中规定的

23、技术要求全部进行检验。本条规范提出应进行型式检验的几种情况，凡具有其中之一时，就应进行型式检验。3.8.3 本条是对第3.8.2条规定的具体化。3.8.4 本条对产品抽样及判定做了规定。1 产品抽检系指产品出厂检验时的抽检和做型式检验的抽检。抽检为随机进行，以保证抽检样本与批产品的一致性。抽检数量为每批产品的2，且不少于3件，对于供荷载试验用的样本仅做一次性试验，故规范规定抽检数量为1件。2 本款属于检验判定规则。规定所抽检数量全部合格则判定为合格。但抽检机会可以为两次：第一次抽检中有1件不合格，可再次抽检。若第二次抽检样本不是全部合格，则判定该批产品为不合格。3 防腐层的检验，由于受到试件尺

24、寸规格的限制，可以随机抽样剪裁下来，但为不破坏产品，也可以用同一材料相同工艺制作的试件检验。3.9 计价、标志、包装、贮存3.9.1 以往，国内电缆桥架生产厂都是按单位重量计价。它存在着诸多弊端：首先，按电缆桥架单位重量计价不便对工程投资实行控制；其次，由于自重越轻其单位重量的成本就越高，因而，在客观上限制了产品的优化设计，造成材料的浪费。桥架属于电缆配电工程设备而非工程材料，因此，应改变原计价方式。3.9.23.9.4 标志系根据标准化工作导则 产品标准编写规定GBT 1.31997标准确定的。结合钢制电缆桥架实际情况，分为产品主要部件标志和外包装标志。在每批产品主要部件规定配“适当数量”标

25、志而非全部的原因在于用户反映若每件托盘、梯架都贴上标志有碍美观。此处的“产品主要部件”系指托盘、梯架直通或弯通。3.9.5、3.9.6 包装标准的根据同第3.9.2条。3.9.7、3.9.8 贮存标准的根据同第3.9.2条。4 桥架工程设计4.1 桥架型式选择4.1.1 有盖无孔型托盘实际是一种全封闭的金属壳体。它具有抑制外部电磁干扰，防护外部有害液体和粉尘的侵蚀作用。4.1.2 组装托盘，也叫组合式托盘。一般用于电缆多、截面大、荷载重、又具有成片安装固定的空间条件的场所。组装托盘通常为单层，它比较普通多层的托盘、梯架更便于敷线和维护。在大型配电控制中心的地下技术夹层，为便于众多的电缆进出也常

26、使用此类托盘。4.1.3 节能型有孔托盘、梯架多数用于一般情况。由于通风散热良好，达到节电效果。无屏蔽要求的控制电缆也可用有孔托盘或梯架。4.1.4 选用非标准部件时，其技术要求、试验和检验规则、计价、包装等应满足本规范的规定，旨在确保工程质量和标准的一致性。4.1.5 户外电缆桥架的托盘，其带有盖板可遮阳、避尘灰，以保护电缆。4.1.6 在公共通道或户外跨越道路段、底层梯架上加垫板是为防止外部机械损伤电缆。4.1.7 用隔板分开动力电缆和控制电缆是为了防止电磁干扰，以确保控制电缆正常运行。4.1.8 托盘、梯架所需附件和支吊架品种，可根据托盘、梯架的型号规格、长度、路径、安装方式确定。4.2

27、 托盘、梯架规格选择4.2.1 托盘、梯架的宽度和高度，应按下列要求选择：1 美国国家电气法规（NEC）第318-8（a）（2）和（c）（3）：“当所有电缆是美规40号以下时，所有电缆截面之和应不大于表318-8对应于电缆桥架宽度的充填面积最大允许值”。表318-8 托盘内允许电缆充填面积（in2） 托盘内侧宽度 in多导线电缆充填面积最大值有通风孔型托盘实底托盘6（150mm）12（300mm）18（450mm）24（600mm）30（750mm）36（900mm）7（4375mm2）14（8750mm2）21（13125mm2）28（17500mm2）35（21875mm2）42（2625

28、0mm2）5.5（3438mm2）11.0（6876mm2）15.5（10314mm2）22.0（13752mm2）27.5（17190mm2）33.0（20628mm2）第318-8（10）和（d）：“当6in以下内侧有效深度的走线梯或有通风的走线架型和实体底盘的电缆桥架盛装控制或信号多股线电缆时，任一截面上所有电缆的截面之和不应大于电缆桥架内横截面积的50和40”。从上述规定可知：美国对动力电缆在桥架上是采用“充填面积（断面积）的最大允许值，而控制电缆则采用填充横截面积的一定百分率。据钢铁企业车间电气线路敷设方式考察报告（上冶、鞍钢、武钢、重钢、包钢、马钢、呼钢院考察组）称：日本规定控制电

29、缆不得摆满梆高（边高）的25；德国规定控制、单芯动力、多芯动力、高压电缆依次为250、50、100、50的托盘宽度。可见，托架填充率各国不一样。为便于选用，推荐动力电缆按4550，控制电缆按5070的填充率。关于托盘、梯架的发展裕量，根据电缆托架设计导则（美C.J.kalupa）：“电缆托架内要为以后增加电缆或为正在设计中的托架进行扩充留出足够的备用空位。一般留1025备用空位是合适的”。因此，选用托盘、梯架横截面积的公式为：2 所选托盘、梯架的承载能力应满足工作均布荷载小于额定均布荷载。如果实际跨距不等于2m或且有附加集中荷载时，应根据4.3.1条的规定换算成等效工作均布荷载。3 详见3.6.12条说明。4.2.2 见第3.5.3条说明。在实际工程中，为避免现场切割伤害表面防腐层，在明确长度后，允许供需双方商定的非标长度。4.2.3 各类弯通和附件与托盘、梯架配套系指同类型中规格