如何计算电缆总重量以选型桥架?
一、电缆总重量计算
- 基本公式
电缆总重量(G总)通过以下公式计算: G总=n1⋅q1+n2⋅q2+n3⋅q3+⋯+nn⋅qn G_{\text{总}} = n_1 \cdot q_1 + n_2 \cdot q_2 + n_3 \cdot q_3 + \dots + n_n \cdot q_n G总=n1⋅q1+n2⋅q2+n3⋅q3+⋯+nn⋅qn- 参数说明:
- q1,q2,…,qn q_1, q_2, \dots, q_n q1,q2,…,qn:每根电缆的单位长度重量(kg/m),需根据电缆型号查技术手册。
- n1,n2,…,nn n_1, n_2, \dots, n_n n1,n2,…,nn:对应电缆的根数。
- 关键要求:计算出的 G总 G_{\text{总}} G总 必须小于桥架的允许载荷(参考桥架载荷曲线)。
- 参数说明:
- 考虑附加荷载
- 动态荷载:如安装和维护人员重量,按每人90kg计算,等效荷载公式: q2=180支撑点间距(m)(单位:kN/m²) q_2 = \frac{180}{\text{支撑点间距(m)}} \quad (\text{单位:kN/m²}) q2=支撑点间距(m)180(单位:kN/m²)总荷载需叠加动态荷载:Q使用=q1+q2 Q_{\text{使用}} = q_1 + q_2 Q使用=q1+q2。
- 环境荷载:室外桥架需计入冰雪、风力等影响,如沿海地区需增加盐雾腐蚀余量。
二、桥架宽度计算
- 电力电缆桥架宽度 b=n1(d1+k1)+n2(d2+k2)+⋯+nn(dn+kn) b = n_1(d_1 + k_1) + n_2(d_2 + k_2) + \dots + n_n(d_n + k_n) b=n1(d1+k1)+n2(d2+k2)+⋯+nn(dn+kn)
- 参数说明:
- d1,d2,…,dn d_1, d_2, \dots, d_n d1,d2,…,dn:电缆外径(mm)。
- k1,k2,…,kn k_1, k_2, \dots, k_n k1,k2,…,kn:电缆间距,最小应大于电缆直径的1/4。
- 示例:若铺设3根外径为30mm的电缆,间距为8mm,则宽度 b=3×(30+8)=114 mm b = 3 \times (30 + 8) = 114 \, \text{mm} b=3×(30+8)=114mm。
- 参数说明:
- 控制电缆桥架宽度
- 填充率要求:控制电缆填充率一般≤40%,总截面积公式: s0=n1π(d12)2+n2π(d22)2+… s_0 = n_1 \pi \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + n_2 \pi \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 + \dots s0=n1π(2d1)2+n2π(2d2)2+…桥架有效横截面积需满足: s=s00.4(桥架净高为h时,s=s00.3h) s = \frac{s_0}{0.4} \quad \text{(桥架净高为h时,} s = \frac{s_0}{0.3h} \text{)} s=0.4s0(桥架净高为h时,s=0.3hs0)实际应用中需预留10%-25%扩容空间。
三、桥架选型步骤
- 确定桥架类型
- 槽式桥架:全封闭设计,适合防尘防水场景(如数据中心)。
- 梯式桥架:开放式结构,散热好,适合大直径电缆。
- 托盘式桥架:底部开孔,兼具散热和屏蔽干扰功能。
- 匹配规格参数
- 厚度选择:根据荷载强度选择桥架厚度(1.0-3.0mm),例如:
- 200×100mm桥架(厚1.5mm):承重≥500kg/m。
- 挠度控制:最大挠度与跨距比建议为1/250~1/150,确保安全性和经济性。
- 厚度选择:根据荷载强度选择桥架厚度(1.0-3.0mm),例如:
- 支撑间距设计
- 支撑间距应小于桥架允许跨距(通常1.5-2.0m),荷载越大间距需越小。
- 桥架连接点应设置在跨距的1/4处,减少变形。
四、验证与调整
- 荷载验证
- 根据桥架厂商提供的载荷曲线,验证 G总 G_{\text{总}} G总 是否在允许范围内。
- 若超载,需调整桥架规格(如增加厚度或减小支撑间距)。
- 填充率与散热验证
- 电力电缆填充率≤40%,控制电缆≤50%。
- 高温环境需增加散热设计(如增大间距或选择开放式桥架)。
总结
通过计算电缆总重量、附加荷载及桥架宽度,结合环境需求选择桥架类型和规格,并验证载荷与填充率,最终确定桥架参数。需注意动态荷载和扩容余量,避免超载和未来改造困难。