厂房电缆桥架

不同跨度的电缆桥架结构受力分析

随着国民经济快速增长， 各地对于供电的需求进一步提高，但由于土地大范围的开发，往往使得输电线路路径的选择困难，经常遇到高压电力电缆跨越河流的情况。跨越较宽河流时较多的采用电缆桥架结构， 其中以混凝土渡槽和钢结构桥架最为常见。混凝土渡槽桥架方案需在河面支设模板浇筑沟槽混凝土并养护成型，其缺点是支模较困难，施工周期长，施工难度较大，如在航道上施工会较长时间影响通航，受季节和当地航运交通状况影响较大。目前，钢结构的设计和建造技术日渐先进， 采用钢结构桥架可以实现较大跨度的直接跨越而无需在河流中部设置支点，厂房电缆桥架， 且施工速度快。本文主要针对30m、40m、50m3 种跨度，对直接跨越河道的钢结构桥架进行研究， 并根据跨度的不同采用适当预应力技术以提高强度、刚度和稳定性，然后对桥架的标准化设计和建造提出一些建议， 以供设计人员能直接采用而不需要屡次重复设计。

2.1 桥架分析采用的基本数据

2.1.1 桥架断面布置

本文大跨度电缆过河桥架结构性能分析的荷载取用具有一定代表性的110kV 电缆的荷载。电缆跨越河流的成本较大，且一旦建成后很难再扩建，因此从可持续发展的角度出发， 桥架内预留10 回以上的电缆通道比较符合长远利益。本文取预留14 回电缆通道进行分析研究，如图2 所示。过河桥架结构断面净高度需求为3000mm， 净宽度需求为

2500mm，电缆支架悬臂长度为850mm，中间检修通道宽度为800mm。

江西省南方通用设备厂专业生产桥架和母线槽，是省内桥架生产较早，母线槽质量较优，并年年通过ISO9000及3C认证等各项综合指标认证的生产企业，拥有高技术及先进生产设备，年产值8000多万元，我厂不仅保证产品质量，更保障施工工艺的专业性和安全性.在江西较早生产大跨度桥架及母线槽。有三条电缆桥架生产线，年产电缆桥架8000吨，两条密集母线槽生产线，密集母线槽年产量母线槽2000万A·米。

节能型电缆桥架设计原理及应用

节能、降耗、环保是当代社会发展的必然趋势，提高电能利用率、降低碳排放是世界电力行业、主要用能单位面临的共同课题，专业电缆桥架安装，而降低电路线损是提高用能的重要途径。以电厂为例，日本电厂发电后电能利用率高为57%，美国为51%，我国约为40%。2013 年上半年，我国发电量为24342 亿kW，若提高1% 的电能利用率，则相当于每年节约电能近487 亿kW·h，相当于节约165 万t 标准煤。

电缆桥架作为支撑、保护和管理电缆的定制标准化产品，贯穿于电厂发电端与用户终端，除管理规范线路外，电缆桥梁还有减小电路线损的功能。发达国家电缆桥架的应用已有70 多年的历史，而国内市场应用则为30 年左右，特别是近十几年迅速普及，被广泛应用于电力、石化、轨道交通、通讯、冶金和机械制造等行业。通过对市场电厂、冶金、石化等用电大户终端企业调研，电能线损大已经成为行业的关注点。1 节能电缆桥架的原理研究节能电缆桥架，首先要明确电缆在桥架支撑下的能耗组成：电磁产生的电缆能损和升温带来的电缆线路的能损，前者是主要的，无功功率造成的，目前还没有好的解决途径；后者带来的能损，目前可以通过设计，改变电缆桥架的结构，降低能损。

1.1 线损的计算方法

线损计算是降损节能，加强线损管理的一项重要的技术管理手段。总所周知，输电线路损耗是当负荷电流通过线路时，在线路电阻上产生的功率损耗。其计算公式为ΔP=I 2R，式中：ΔP 为损失功率；I 为负荷电流；R 为导线电阻。导线电阻R 不是恒定的，在电源频率一定的情况下，其阻值随导线温度的变化而变化。铜铝导线电阻温度系数a 为0.004。在有关技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的；且负载电流通过导线电阻时发热，又使导线温度升高，所以导线中的实际电阻值随环境、温度和负荷电流的变化而变化。为了简化计算，通常把导线电阻分为三个分量考虑：（1）基本电阻20℃时的导线电阻值R20；（2）温度附加电阻Rt；（3）负载电流附加电阻Rl。线路实际电阻为：R=R20+Rt+Rl。由线损计算公式分析，降低输电线路工作时导线温度的升高，是减少线损的有效途径。下面以60 kW 机组为例，内部电压U=1.5-2.0万V，输送电流I=60 A，喷塑电缆桥架厂家，电厂内部选用35 mm2 铜芯高压电缆，总长度约为45 km，以户外温度为20 ℃为参照，电缆自身温度值升高4℃，计算因电缆温度升高造成线损的增加量：ΔW=I 2ΔRt=1.92 kW。电缆因温度上升线路损耗比例系数为：1.92/60=0.032=3.2%。

通过以上计算发现，电缆温度升高对线路损耗影响相当大。降低电缆工作温度，减少电缆阻值上升，是降低线路损耗、提高电能利用率的有效途径。这对承载、保护、管理电缆的载体电缆桥架提出了明确的要求和研究方向。1.2 节能电缆桥架的设计原理

针对电缆桥架线损特点，通过改变自身结构，可使桥架内外自然循环通风，有效降低线路损耗。

（1）通过改变冲压工艺，桥架底面布满纵、横加强筋，每个加强筋底部冲有倒锥形椭圆散热孔，九江电缆桥架，减少电缆与桥架的接触面积，增大了桥架表面散热面积。桥架底面通风孔面积占底面的10.17%，与电缆接触面积减少38%，大程度提高了桥架自身的散热功能。

（2）桥架侧面科学设计有2~3 排散热通风孔，电缆桥架内部的热气通过侧面通气孔快速排出；当风通过底部扩散状通风孔吹入桥架内时，将直吹风向四周发散，与桥架两侧面通风孔形成循环通风系统，使桥架内外空气循环畅通，热量快速散发，有效降低电缆温度，进而减少电缆阻值上升，达到减少线路损耗的目的（图1，2）。从图1 可以看出新型节能电缆桥架通风散热的原理，同时通过与图2 的设计原理比较可以尹晓普：节能型电缆桥架设计原理及应用看到，目前国内外其他桥架的通风散热系统还不够完善，外部空气仅能直吹电缆的露出部分，不能使电缆所产生的热量充分散发，功能性不强。

2 节能电缆桥架的效果与特点

2.1 节能电缆桥架的效果

节能型电缆桥架，是目前国内外市场上循环通风散热系统完善的电缆桥架产品，根据有关部门检测结果可知，节能型电缆桥架较普通电缆桥架有效降低电缆工作线损3.11%，即比普通电缆桥架节能3.11%，远高于节能效率超过0.8% 的国家标准。2.2 节能电缆桥架的特点

（1）桥架内外空气循环使热量散发迅速，有效降低电缆温度，减少电缆阻值上升，减少线路损耗。

（2）桥架通过设计增加加强筋，提高了桥架的承载力，比同料厚产品增加承载力1.5 倍，在电缆节能的同时，节省了材料。

（3）可延缓电缆绝缘层老化，延长电缆使用寿命，减少用电事故的发生。

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