2016.9|王志强,等:钢制电缆桥架的新发展

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电缆金属布线通道包括梯架、托盘、槽盒和保护管，前三者由于历史原因在我国俗称“电缆桥架”，本文仍沿用“电缆桥架”这一名称。

电缆桥架是用作电缆敷设的构件系统，就材质而言绝大多数用钢板，因此称为“钢制电缆桥架”。

电缆桥架是工业及民用建筑中不可或缺的材料，量大面广，全国的产量和产值也非常可观。不少人以为电缆桥架仅仅是简单的钢板弯弯，仔细研究，还是有不少技术含量，例如怎样用最少材料达到最高的强度、如何适应天南地北各种气候环境、怎样安装快捷、节约安装工时、减轻劳动强度等等。

与电缆桥架有关的产品标准

当前与电缆桥架有关的产品标准有国家标准、机械行业标准和工程标准化协会标准。

国家标准GB / T 21762 - 2008 / IEC 61537：2006《电缆管理 电缆托盘系统和电缆梯架系统》，采用IEC标准，对方便我国产品进入国际市场无疑有积极意义，但该标准仅适用于正常大气条件，对于沿海地区或有腐蚀性气体的化工行业都不适用，不能满足需要。

GB / T 23639 - 2009《节能耐腐蚀钢制电缆桥架》也是国家标准，该标准引言中“…… 设计上采用凹凸瓦楞结构 …… 独特的构造 ……”却呈现“专用性”和“唯一性”，排斥了其他结构型式，否定了“金属无机复合涂层”和“复合有机涂层”之外的其他品种，而标准全文却找不到瓦楞的细部构造，找不到上述两种涂层的配方及涂覆工艺，那么只是编制单位掌握，其他企业无法执行此“标准”了，通用性不强。

JB / T 10216 - 2013《电控配电用电缆桥架》，该标准大部分内容与GB / T 21762 - 2008 / IEC 61537：2006《电缆管理 电缆托盘系统和电缆梯架系统》相差不多，增加了网状和玻璃钢、铝合金等类型电缆桥架。

CECS 31 - 2006《钢制电缆桥架工程设计规范》对规范电缆桥架在工程建设中的应用起到了非常大的作用，功不可没。但毕竟该规范是10年前编制的，从技术进步、材料发展来看，有许多不足，需要修订并加以完善，目前该规范正在修订中。

传统电缆桥架存在的问题

传统钢制电缆桥架有热浸锌和复合涂层两大类。设计选择钢制电缆桥架主要关注以下技术经济指标：满足设计荷载的承载力要求、耐腐蚀寿命达到设计年限、外形美观、安装劳动强度、性能价格比等等。传统钢制电缆桥架由于结构不合理，若要满足承载力要求，必须用较厚的钢板制作，带来安装劳动强度大，性价比低下等问题。

当前电缆桥架市场堪忧，由于建设各方过分追求利润最大化，大多实行低价中标，往往出现低于成本价中标，使得电缆桥架企业的微薄利润只能靠偷工减料来实现，工程实际情况可以用触目惊心来形容，无论重大工程还是地标性建筑工程中，劣质钢制电缆桥架比比皆是，规范、标准很难得到执行。

新型电缆桥架的结构特点

面对国内传统桥架存在的问题，唯一办法是优化结构、降低材料消耗，做到“既要马儿好，又要马儿少吃草”。电缆桥架制造企业纷纷行动，优化设计，以薄壁构件替代平板结构，既满足承载力要求，又可降低钢材消耗，使混沌的市场透出一缕阳光。

上海率先使用彩色涂层钢板为原材料，并巧妙地采用机械冷作，在制作中材料经过多次弯曲、挤压、延伸，产生了冷作硬化，相当于增加了板材的厚度，抗弯、抗扭及稳定性均有所提高，同时提升了整体的刚度，大大提高构件受力性能。从表1可知，新型彩钢电缆桥架平均节约钢材30 % 左右。这个发明的真正意义在于它的社会效益大大超过经济效益。

还需要指出当托盘宽度超过600 mm时，普通平底式桥架需要钢板厚度超过3. 2 mm，所以不推荐使用，而新型彩钢桥架仅1. 5 mm钢板。这个对比是CECS 31标准修订组先采用有限元计算，后经过试验验证的结果，修正了该标准2006版的板厚数据。

彩色涂层钢板是冷轧钢板热镀锌后表面加复合涂层，全部在钢厂制作。其中的钝化是关键工艺，经过钝化处理的基材具有很好的耐腐蚀性，一般要比未经处理的基材高6 ~ 8倍。由于环境保护要求，只有大型钢厂的生产线才有可能配套废水处理，传统手工业作坊式生产电缆桥架，由于缺乏钝化，耐腐蚀性能无法与其媲美。

因此，采用工厂化生产的彩色涂层钢板是确保电缆桥架质量的有效保障。

彩钢电缆桥架的另一关键点是无损加工工艺，辅助全新工装，使整件产品在延压、折弯等全工序中确保表面涂层完好无损。樟祥公司采用机器人代替人力，将人为因素降至最低，这种全新的生产方式令人耳目一新。

新型电缆桥架的耐腐蚀性能

先比较各种电缆桥架的耐腐蚀试验标准，详见表2。

从表2中数据可见，彩钢无论在盐雾、化学、紫外线等的试验条件均比市场上其他类别镀（涂）层更为苛刻，因此，新型彩钢电缆桥架的耐腐蚀性能更优异。

焊接与铆接

传统的电缆桥架制造，钢板拼接均采用焊接，薄钢板焊缝强度低且容易腐蚀。工程中常常看到锈蚀从焊缝开始，主要是清理不彻底所致。为消除因焊缝带来的质量隐患，新型电缆桥架采用了德国“TOX”自铆接技术，取代了焊接工艺，这项技术优点是使联接工件强度不减，且不损坏涂层表面，实现无损加工。

新型电缆桥架采用的联接套头与桥架一体化的巧妙结构，使现场安装时只需头尾对接，就可方便地敷设整条桥架，可省时省力地顺利完成施工工序，大大降低安装的劳动强度。

降低造价

新型电缆桥架由于节约钢材及机械化生产，节约材料和人力成本，工程总造价不高于传统热浸锌钢制电缆桥架，同时避免镀锌、喷塑的二次污染。

色标管理新思路

彩钢有多种颜色可任意选择，而且并不增加成本。分别将电力、照明、弱电电缆敷设在不同颜色的电缆桥架中，可以大大方便维护。这个新思路受到设计、施工和业主欢迎，已经在工程中推广应用。

新型电缆桥架其工业化生产方式造就了结构合理、用料省、耐腐蚀、长寿命、安装快捷，对节约国家资源及保护环境具有重大意义，有较大的经济效益和社会效益。新型钢制电缆桥架被电气工程界专家评价为新一代电缆桥架的发展方向，并被收录入第四版《工业与民用配电设计手册》，不久的将来有可能淘汰传统电缆桥架。

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作者：

王志强，中船第九设计研究院工程有限公司，教授级高级工程师。

邱震宇，上海樟祥电器成套有限公司，高级工程师。

全文载于《建筑电气》2016年第9期，详文请见杂志。

版权归《建筑电气》所有。