扁电缆在桥架中的固定方式和间距需综合考虑机械强度、电气性能、环境适应性及安装成本等因素。合理的固定方案可避免电缆下垂、振动磨损或过热,确保系统长期稳定运行。以下是具体确定方法及实践建议:
一、固定方式的选择依据
1. 电缆特性
重量与刚度:
重型电缆(如截面积≥50mm²的动力电缆):需采用高强度固定件(如不锈钢电缆夹、金属支架),防止因自重导致下垂变形。
轻型电缆(如控制信号电缆):可使用塑料扎带或尼龙卡扣,降低成本并提高安装效率。
弯曲半径:
扁电缆最小弯曲半径通常为电缆厚度的6-10倍(如厚度10mm的电缆,最小弯曲半径60-100mm)。
固定点间距需确保电缆在桥架内自然弯曲时不超过允许半径,避免内部导体断裂或绝缘层损伤。
2. 桥架类型
槽式桥架:
封闭结构可减少电磁干扰(EMI),但需在桥架两侧设置固定点,防止电缆在槽内滑动。
示例:在槽式桥架内每隔1.5m安装一个金属支架,支架与桥架侧壁通过螺栓连接。
托盘式桥架:
开放式结构便于散热,但需增加固定点密度以防止电缆下垂。
示例:在托盘式桥架内每隔1m使用塑料扎带固定电缆,扎带间距沿电缆宽度方向均匀分布。
梯级式桥架:
通风性能最佳,但固定点需承受电缆全部重量,需选用高强度固定件。
示例:在梯级式桥架横档上每隔0.8m安装一个U型螺栓,将电缆捆绑在横档上。
3. 环境条件
振动环境(如机械设备附近):
采用防松固定件(如弹簧垫圈、双螺母锁紧),防止振动导致固定件松动。
示例:在振动频率10-200Hz、加速度2g的环境中,固定点间距需缩短至0.5m,并使用带橡胶衬垫的电缆夹减少磨损。
腐蚀环境(如化工区、沿海地区):
固定件材料需耐腐蚀(如316L不锈钢、热镀锌钢),避免锈蚀导致固定失效。
示例:在盐雾环境中,固定件需通过IEC 60068-2-52标准盐雾试验(48小时无红锈)。
高温环境(如冶金车间):
选用耐高温固定件(如陶瓷支架、硅橡胶绑带),防止材料软化或老化。
示例:在200℃环境中,固定件需采用PEEK(聚醚醚酮)材料,长期使用温度达260℃。
二、固定间距的确定方法
1. 理论计算法
下垂量控制:
根据电缆自重、桥架跨度及允许下垂量(通常≤跨度的1/200)计算固定间距。
案例:
截面积50mm²、厚度8mm、宽度30mm的铜扁电缆,单位重量1.2kg/m,允许下垂量5mm(跨度1m),计算得固定间距 。
2. 标准参考法
国内标准(GB 50217-2018《电力工程电缆设计规范》):
国际标准(IEC 60364-5-52《低压电气装置第5-52部分:电气设备的选择和安装》):
固定点间距需确保电缆在最大负荷下下垂量不超过桥架高度的10%。
示例:桥架高度200mm时,电缆下垂量需≤20mm,对应固定间距约1.5m。
3. 经验值法
动力电缆(截面积≥16mm²):
水平桥架:固定间距1.0-1.5m。
垂直桥架:固定间距0.8-1.2m。
控制信号电缆(截面积<16mm²):
水平桥架:固定间距1.5-2.0m。
垂直桥架:固定间距1.0-1.5m。
高频信号电缆(如以太网电缆):
固定间距需缩短至0.5-1.0m,防止振动导致信号衰减。
三、典型场景的固定方案
1. 工业厂房动力电缆安装
电缆规格:截面积95mm²、厚度10mm、宽度50mm的铜扁电缆。
桥架类型:梯级式桥架,跨度3m。
固定方式:
在桥架横档上每隔0.8m安装一个U型螺栓,螺栓直径8mm,材质316L不锈钢。
电缆与横档之间垫5mm厚橡胶衬垫,防止机械损伤。
间距验证:
理论计算:单位重量3.5kg/m,允许下垂量15mm(跨度3m),计算得固定间距
,实际取0.8m满足安全裕量。
2. 数据中心控制电缆安装
电缆规格:截面积4mm²、厚度3mm、宽度15mm的多芯屏蔽电缆。
桥架类型:槽式桥架,跨度2m。
固定方式:
在桥架两侧每隔1.5m安装一个金属支架,支架与桥架侧壁通过M5螺栓连接。
使用塑料扎带将电缆捆绑在支架上,扎带间距沿电缆宽度方向200mm。
间距验证:
参考GB 50217标准,水平桥架控制电缆固定间距≤1.5m,实际取1.5m符合要求。
3. 户外光伏电站电缆安装
电缆规格:截面积35mm²、厚度6mm、宽度25mm的光伏专用电缆。
桥架类型:托盘式桥架,跨度4m。
固定方式:
在桥架内每隔1m使用不锈钢扎带固定电缆,扎带抗拉强度≥150N。
在桥架连接处加装防水接头,防止雨水渗入。
间距验证:
理论计算:单位重量1.8kg/m,允许下垂量20mm(跨度4m),计算得固定间距
,实际取1m满足振动环境要求(振动频率5-50Hz、加速度0.5g)。
四、安装实践中的注意事项
避免过度固定:
固定点过多会增加安装成本,且可能因热胀冷缩导致电缆应力集中。
示例:某项目因固定点间距仅0.3m,导致电缆在-20℃环境中收缩断裂。
预留扩展空间:
在桥架拐弯处或分支处,固定点间距需缩短30%,防止电缆局部受力过大。
示例:在90°拐弯处,固定点间距从1.5m缩短至1.0m。
标识与记录:
在固定点附近粘贴标签,记录电缆型号、规格及安装日期,便于后期维护。
使用BIM(建筑信息模型)技术提前模拟固定点布局,减少现场调整时间。
定期检查:
每6个月检查固定件是否松动或腐蚀,尤其在振动或腐蚀环境中需缩短检查周期至3个月。
案例:某化工厂因未定期检查,固定件锈蚀导致电缆下垂,引发短路事故。
五、总结
扁电缆在桥架中的固定方式和间距需通过理论计算、标准参考及经验值综合确定,核心原则为:
动力电缆:优先保障机械强度,固定间距1.0-1.5m(水平)或0.8-1.2m(垂直)。
控制信号电缆:平衡成本与可靠性,固定间距1.5-2.0m(水平)或1.0-1.5m(垂直)。
特殊环境(振动、腐蚀、高温):缩短固定间距至0.5-1.0m,并选用专用固定件。
实际安装时,需结合桥架类型、电缆规格及环境条件进行动态调整,并通过定期检查确保长期稳定性。
