布线电缆桥架设计
一、桥架结构
电缆桥架分为槽式、托盘式和梯架式等结构,由支架、托臂和安装附件等组成。(参见图1所示),选型时应注意桥架的所有零部件是否符合系列化、通用化、标准化的成套要求。建筑物内桥架可以独立假设,
也可以附设在各种建(构)筑物和管廊支架上,应体现结构简单,造型美观、配置灵活和维修方便等特点,全部零件均需进行镀锌处理,安装在建筑物外露天的桥架,如果是在邻近海边或属于腐蚀区,则材质必须具有防腐、耐潮气、附着力好,
耐冲击强度高的物性特点。
为了减轻重量还可以采用铝合金电缆和玻璃钢桥架,其外形尺寸,
荷载特性均与钢质桥架基本相近,由于铝、钢比重不同(A1=2.7,Fe=7.86)
按重量计算,铝钢之比约为1：3,根据两种材质的市场价折算,铝合金桥架的造价费用较之同类镀锌钢桥价要高出1.5~2.0倍,铝合金桥架具有美观,重量轻、安装方便等优点, 近年来, 铝合金桥架已在有的工程中加以应用。
二、桥架荷载及荷载特性
1、电缆桥架的荷载
电缆桥架的荷载分为荷载、动荷载和附加荷载。
静荷载是指敷设在电缆桥架内的电缆种类、根数、每根的外径重量/单位长度,按电缆敷设的不同路由分别列表统计。
动荷载是指电缆桥架安装和维护过程中施工维修人员的重量。对于轻型电缆桥架,一般不考虑动荷载,即不允许在桥架上站(行)人,如果需要考虑站人,则应将跨距适当缩小。附加荷载仅在室外是指冰雪、风和电磁力所形成的荷载,它与安装场所的地区自然气象条件和带电体的性质有关,设计中应根据各种条件加以计算。
2、选用桥架的步骤
(1)确定桥架宽度、层数、支撑点的型式和间距、以及电缆在各层桥架上的分布。
(2)计算每层电缆的均布荷载(kN/ m2),初步确定桥架的型号、规格。
(3)按最大的电缆总均布荷载值来验算桥架强度。验算式如下：
Q使用=q1+q2
式中：q1 --电缆的均布荷载（各层的均布荷载中取最大值）（kN/ m2），均布荷载是托盘、梯架或电缆槽的荷载；
q2--考虑电缆敷设或检修时,人的重量等效的均布荷载（kN/ m2）,q2值的计算，人的重量一般按p=90kg计。
表示集中荷载和均布荷载的弯距如图2
按最大弯距相等的条件折算：
令pι/4=q2ι2/8则q2=2p/ι
∵P=90kg
∴q2=180/ι
式中：P--1人的荷载(kg)
ι--1个支撑点间距(若支点间距不等时取最大值)(m)
q2--1 人的等效均布荷载(kg/m)
根据上述初步确定的桥架型号、规格及支点间距,查阅生产厂家的样本资料,反复核查间距和桥架型号,直至满足负荷要求为止。
(4)挠度
挠度值如何取定,目前尚无明确的规定,在重负区显然应考虑减小绕度,这意味着钢材的用量会相应增加,因此,计算时只要充分利用钢材的最大允许应力,并保证有足够的安全系数,一般最大挠度与跨距(支撑点间距)之比取1/250~1/150为宜。
三、桥架的胀缩问题
由于环境温度变化,钢质电缆桥架会出现热胀冷缩的现象。室外桥架受温度影响较大例如环境最高温度为40℃,最低温度为-20℃,则电缆桥架的最大收缩量按下式求得：
Δt=11.2 ×10-6×60deg(度)×1000mm
由此得出结论：
温差为60℃时 ,Δι =0.672mm/m
温差为50℃时, Δι =0.560mm/m
温差为40℃时, Δι =0.448mm/m
工程设计中直线段电缆桥架应考虑伸缩接头,伸缩接头的间距建议按以下取定：
当温差为40℃时为50m;
当温差为50℃时为40m;
当温差为60℃时为40m;
四、接地
根据规范的有关规定,镀锌电缆桥架进行良好的接地。
(1)镀锌电缆桥架直接板每个固定螺栓接触电阻应小于0.005Ω,此时电缆桥架可作为接地干线(喷粉电缆桥架不宜作接地干线),每个电缆桥架的电阻值可按下式计算：
r=P.L/S
式中：P=15×10Ω-6/cm(20℃)；
L=长度按100mm计算；
S=截面积cm2。
(2)梯架于托盘的单位电阻值见表2。
表2 梯架于托盘的单位电阻值
(3)电缆槽的单位电阻值见表3
(4)当电缆桥架安装连接程整体后,每根梯边(或每个电缆槽)的电阻为：
R＝L(ｒ＋1/3ｒ＇)
式