钢结构厂房具有跨度大、结构高等特点,厂房内一般都设置有大型用电设备和大型桥式起重机,电力能源在厂房内基本要求全覆盖,这就要求电气管线要敷设到车间每个用电设备处。作为电力载体的电气主通道电缆桥架,在车间内会越来越普遍。为便于分析总结钢结构厂房电缆桥架的敷设要点,本文将从电缆桥架的敷设位置确定流程开始,分别从重型及超重型厂房、轻型厂房及物资仓库,两个不同类型的钢结构厂房的角度,简述在各自区域内电缆桥架的定位与安装的有关注意事项。
1电线电缆的特点及电缆桥架位置确定流程
1.1电线电缆的特点
电线电缆由绝缘塑料或其他绝缘材料作为绝缘体,铜/铝作为导电体,因其本身的自我保护能力弱,抗碰撞、抗挤压、抗拉伸的能力有限,这就要求电线电缆敷设在有保护作用的导管或桥架内,并且敷设的环境必须安全,敷设位置应尽量远离吊车吊放重物活动的区间,车间内人员及机械来回穿梭作业的地方,要求电气管线敷设不能影响人和机械的正常作业,一般采用埋地敷设,电气主通道一般采用电缆沟或电缆隧道,地上敷设,一般离地面应不小于3m。因电线电缆在传输电力时本身会发热,要求电气通道应远离高温高压及存放易燃易爆物资的地方,电力主通道应通风良好,避免热量聚集。在车间有重型运输机械作业的区域,或是化工厂长期有化学腐蚀液体存在的区域,电气管线应避免敷设在地面上及地面以下。
1.2电缆桥架位置确定流程
电缆桥架安装重点是安装支架位置的确定,因此,在敷设桥架时,满足足够的空间情况下,选择牢固可靠的桥架支架固定位置,并且满足施工验收规范中桥架支架间距的要求,是桥架施工的重中之重。电缆桥架定位施工的主要流程有:
(1)参考设计图纸,确定电缆桥架大概的安装路线及桥架的规格型号。
(2)结合现场实际用电设备、用电负荷分布情况以及电气管线表,了解电缆电线需要集中敷设的情况,根据经验判断图纸设计的电缆桥架敷设的位置及桥架的规格型号是否满足现场需要,从而进行设计图纸深化。
(3)结合土建及工艺结构的现场位置,考虑电缆桥架支架的固定位置,桥架的安全性与现场环境的融合性,桥架引出与引出管线的方便等,确定桥架的具体走向。
2重型及超重型厂房电缆桥架的定位与安装
2.1建筑功能及工艺设备配备分析
重型及超重型厂房内一般都设置有大型用电设备和大型桥式起重机,如炼钢车间、球磨铸管车间,电炉车间、轧钢车间、检修车间等。该类车间厂房电气配电的特点有:
(1)厂房内用电设备多,并且都是大型用电设备,用电负荷级别高,一般是双回路配电,检修电源配电柜/箱一般要求全范围覆盖,电气施工的特点是电气负荷大,电力电缆粗并且重,要求电缆桥架的载体桥架支架必须固定牢固,支架间距满足规范要求,才可以承载足够的重量。
(2)厂房内立柱间距一般都在6m以上,个别厂房立柱间距达到9m及以上,混凝土结构立柱,立柱宽度在1。2m左右,立柱高度高,屋面屋架位置一般达到15m及以上,电缆桥架支架间距太大,远远超出规范要求,常规施工方式无法执行。
(3)厂房内有大型运输车辆通过,或者地面存放重型材料,附近有电炉、炼钢炉、回火炉等高温高压设备,电线电缆不宜采用电缆沟敷设。
2.2电气电缆桥架敷设的注意事项
厂房内用电设备多,分布区域广,几乎涉及到厂房的每个位置,特别是检修电源的设置,这就要求,作为电气主通道的电缆桥架必须全面覆盖,并且要四通八达,各用电设备都可以很方便地进行进线及出线作业,保证动力线缆及控制线缆都可以很好地连通。
厂房内有大型运输车辆通过,屋面有桥式起重机来来往往,特别是附近有电炉、炼钢炉、回火炉等高温高压设备时,电缆桥架的定位首先应该考虑安全可靠,避免被破坏。
2.3电气电缆桥架敷设位置的选择
重型及超重型厂房天车检修平台一般距离屋架有3m左右的高度,考虑到电气施工完全可以借助桥式起重机,电气主通道的电缆桥架一般考虑在轻型屋架上轩与下轩中间位置敷设,分支桥架及主桥架需要横向穿越厂房时,桥架可以沿就近的一榀屋架敷设至厂房对面(见图1、图2)。
(1)电气桥架的支架在屋架上及屋架的竖向支撑上生根,支架间距一般少于2m,满足桥架支架施工规范的要求。
(2)该区域内空间宽敞,前后一般无其他障碍,更没有工艺管线,电气管线可以直线安装,也可以敷设到任何一个结构立柱附近,实现了厂房全覆盖。分支桥架及主桥架需要横向穿过厂房时,桥架可以沿就近的一榀屋架铺设至厂房对面,桥架贯通性良好。桥架支架焊接安装在屋架结构角钢上,支架间距一般满足规范要求,施工人员借用桥式起重机,在起重机行走小车搭设操作平台,位置固定牢固,措施费用减少到最低。
(3)该区域一般距离天车检修平台不足3m,人员极容易利用桥式起重机从检修平台上到屋架上,施工人员站在屋架上作业或站在起重机上利用桥式起重机配合作业,安全带摘挂方便且有操作平台,安全可靠。
(4)电气管线进线与分支引出线敷设方便,桥架及管线沿附近的结构柱或柱体附近的封墙檩条引上或引下,支架安装方便,位置结实牢靠,接地连接贯通性好,重复接地点多。桥架安装位置隐蔽有立柱保护,安全可靠,不影响厂房其他作业人员工作,以及其他机械操作,与车间环境融合,协调统一。
3轻型钢结构厂房及物资大棚电缆桥架的定位与安装
3.1建筑功能及工艺设备配备分析
轻型钢结构厂房及物资大棚,一般为储存仓库及部分轻工业作业设置,如近期环保要求设置的储存煤炭的封闭料棚,生物榨油厂的塬料仓库,该类车间厂房电气配电的特点有:
(1)车间内一般没有重型桥式起重机,也很少有大型的用电设备。车间的检修电源设计负荷小,厂房电气布置更侧重于消防检测、视频监控、电气照明等。
(2)轻型钢结构厂房及物资大棚的电气动力设备少,单台的运行负荷小,虽然消防监控及视频通讯点位多,动力线缆相对截面小重量轻,另外各专业为减少信号互相干扰,多要求线缆分桥架铺设,因此作为电气主通道的电缆桥架的截面也一般不大于200×150,但是厂房内结构立柱间距一般都在6m左右,个别大门口间距可能要达到7m及以上,混凝土结构立柱
宽度也在1。2m左右,立柱高度高,屋面屋架位置一般达到10m及以上,电缆桥架支架间距也很大,虽然电缆桥架一般采用L=6000mm的大跨距电缆桥架,但是支架间距也超出规范要求,常规施工方式无法执行。
(3)厂房内有大型运输车辆通过,主要运出及运入物资,地面也会存放重型材料,另外仓库多设置有散水降尘措施,因此电线电缆不宜采用电缆沟敷设。
3.2电气电缆桥架敷设的注意事项
厂房内用电设备不多,但是消防检测、视频监控、喷水降尘设备等却分布区域广,几乎涉及到厂房的四周位置,这就要求,作为电气主通道的电缆桥架必须全面覆盖,保证各用电设备都可以很方便的进行进线及出线作业,有关线缆都可以很好地连通。
厂房内有大型运输车辆通过,没有桥式起重机来往,高温高压设备也很少出现,用电设备及监控器件多分布在厂房的四周,但电气管线及工艺管线敷设位置集中,空间也小,一般不设置检修通道。
3.3电气电缆桥架敷设位置的选择
轻型钢结构厂房及物资大棚电气电缆桥架截面小,重量轻,桥架定位一般在厂房结构柱与墙面封闭的彩钢板之间,铺设墙面檩条的位置,与檩条平行上下敷设,主要利用房屋封闭的檩条所预留的空间。根据《门式刚架轻型房屋钢结构图集》(02SG518-1),厂房墙面檩条一般采用C型钢,如C220X75X20X2。5、C180X70X20X2。5等,墙面彩钢瓦与结构柱一般有200mm~250mm的间隙,电气桥架完全可以利用此空间通畅敷设。当设计的电缆桥架宽度宽,墙面彩钢瓦与结构柱间的间隙满足不了桥架水平敷设的空间要求,可以考虑电缆桥架竖立起来敷设(见图3、图4)。
该区域电气线路敷设有如下特点:
(1)电气桥架的支架在结构立柱上固定,中间受力小的地方也可以在墙面檩条上固定,支架间距可以控制在2m,如果采用大跨距桥架,结构柱中间的部分完全可以利用墙面檩条间的拉条固定,满足桥架支架施工规范的要求。
(2)该区域内空间宽敞,前后一般无其他障碍,更没有工艺管线,电气管线直线安装,可以铺设到任何一个结构立柱附近,实现了厂房全覆盖。
(3)桥架定位一般在封墙格栅上面,距离地面一般不超过4m,人员作业有操作平台,安全可靠。
(4)电气管线进线与分支引出线敷设方便,桥架及管线沿附近的结构柱或柱体附近的封墙檩条引上或引下,支架安装方便,位置结实牢靠,接地连接贯通性好,重复接地点多。
桥架安装位置隐蔽有立柱保护,安全可靠,不影响厂房其他作业人员工作及其他机械操作,与车间环境融合,协调统一。
3.4电气电缆桥架敷设施工步骤电缆桥架位置考察及确定→桥架支架制作与安装→主体墙面檩条拉条的保护性拆卸→电缆桥架的敷设→桥架接地的完善与连通→桥架打眼开孔,主体墙面檩条拉条的修复与完善。
4结语
电力技术的发展、钢结构厂房的特点,决定了在大跨度、超高空的厂房内电气安装会越来越多。在钢结构厂房内电缆桥架敷设施工方案的优选将会结合工程实际制定出多种施工方案,为电气管线的安全运行提供保障。
参考文献:
[1]门式刚架轻型房屋钢结构图集:02SG518-1[S]。