电缆桥架设计与施工的相关问题探讨
摘要:文章以某大型石油化工装置的电气设计为例,结合对电缆桥架的设计与现场施工服务的经验,对电缆桥架相关的问题进行了探讨,主要包括电缆桥架的材质选择、敷设路径规划、规格与数量的确定、荷载计算、桥架剖面布置及桥架接地等内容,同时总结出电缆桥卐架规格计算表,对各类工业项目的电缆桥架设计具有借鉴意义。
关键词:石油化工装置;电缆桥架;计算表;剖面布置;电气设计 文献标识码:A
1 电缆桥架选型
电缆桥架(Cable Supporting System)是由托架、附件、支(吊)架三类部件构成的、支承电缆线路的具有连续刚性的结构系统。电缆桥架按结构类型可分为电缆托盘、电缆梯架和槽式电缆桥架三类。其中电缆托盘分为有孔托盘、无孔托盘和组装式托盘三种。按桥架材质分为钢制、玻璃钢及铝合金三类。
本工程项目用地位于沿海地区,其生产环境主要为爆炸危险区域2区,且装置区内含有腐蚀性介质。因此,室外管架上、主装置区内☁的电缆桥架选用热浸锌钢制大跨距电缆梯架。1#变电所内电缆夹层、电缆竖井中选择普通电缆梯架,有利于电缆进出配电柜的敷设及电缆散热,有利于电缆固定于桥架上。
2 电缆桥架的规格选择与剖面布置
2.1 桥架敷设路径
2.2 桥架规格选择
根据工艺、暖通、给排水等专ภ业提出的用电设备条件,由设备容量或功率确定出供电电缆的截面,再根据电力电缆的数量估算出所需电缆桥架的规格及数量。根据《低压配电设计规范(GB50054-2011)》第7.6.14条规定:“电缆在托盘和梯架内敷设时,电缆总截面积与托盘和梯架横断面面积之比,电力电缆不应大于40%,控制电缆不应大于50%。”同时参考江苏宝胜集团的电线电缆手册,编制了电缆桥架截面选择的计算表格,如表1所示:
表1 电缆桥架规格计算表
4芯 5芯 (3+1)芯
外径/mm 根数 质量/kg/km 外径/mm 根数 质量/kg/km 外径/mm 根数 质量/kg/km
15 300 71.8 13381 80.0 16673 66.9 11504 0 0
所需桥架截面面积之和(填充率按40%计)/mฑm2 453731
电缆单层排列总宽度/mm 6852
电缆质量/kg/m 542
2.3 桥架荷载估算
2.4 桥架剖面布置
因此,1#变电所南、北侧桥架引出均按4层×4列布置 ヅ16根桥架,两条检修通道(南北侧剖面布置相同)。
3 施工现场遇到的问题
笔者作为设计代表进行现场服务期间,遇到了一些有关电缆桥架在设计方和施工方不到位的情况,结合设计图纸并查阅相关标准、图集,解决问题如下:
3.1 装置区内桥架应尽量靠近用电设备
施工过程中,装置区内距离主干桥架60m左右的用电设备组(约8~10台),设计时采用电缆出桥架后穿镀锌钢管沿墙、埋地敷设的方式,敷设路径并非直线且有4~5处弯头。施工单位遇到这样的情况,施工难度大,且电缆截面较大,业主在以后检修、更换电缆时将破坏原有的硬化路面,维护非常不便。
因此,在现场进行设计变更,敷设方式改为从主干桥架引出小规格桥架至该用电设备组,桥架支架现场制作,安装在已有立柱上、墙上或在空旷地带增设钢柱。在布置有纵横交错的工艺管道的装置内,桥架尽可能地接近用电设备减少了穿线管与其他管线的交叉,有利于供电可靠性、安全性,有利于电缆桥架、电力电缆的维护。
3.2 桥架敷设路径应考虑配线长度
3.3 电缆桥架的接地
4 结语
电缆桥架是为石油化工装置提供动力的专用通道,桥架规划的经济合理、技术可行、运行安全,将为建设单位节约大量的经济投资,包括管架、电力电缆、电缆桥架等。本文对电缆桥架的选型、敷设路径规划、桥架规格及数量的计算、荷载计算、剖面布置、桥架接地等内容及施工现场遇到的一些关乎设计的问题进行了探讨,恐有不足之处,望与同行业者共同进行交流。
参考文献
[2] 中华人民共和国建设部.建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)[S].