钢制电缆桥架设计中应注意的问题

发布于：2023-04-20 10:37:20 来自：电气工程/电气资料库 [复制转发]

钢制电缆桥架的相关标准差异问题

不同标准中针对钢制电缆桥架的要求，存在的主要差异包括：桥架型号编制方式、材质代号、结构形式代号、防腐类型代号、耐火代号、耐火构造方式、防护等级、安全工作荷载、规格尺寸、最小允许厚度等方面，详见表1（表中仅列举部分内容）。

在不同标准中常用（或推荐）规格尺寸也有较大差异，详见表2。

除了表1和表2的对比，笔者还有以下几点思考：

a.在JB / T 10216 - 2013中使用的是“耐火电缆桥架”术语，未给出详细的构造要求，只有防护等级要求（IP44），而GB 29415 - 2013使用的是“耐火电缆槽盒”术语，防护等级要求较低（不低于IP40），可见“耐火电缆桥架”和“耐火电缆槽盒”还是有些区别的，在设计选型时应注意采用的名称及对应的制造标准。

b. 关于“槽盒”，在GB 50311 - 2016《综合布线系统工程设计规范》2.1.40条明确了槽盒是属于桥架的一种。但在钢制电缆桥架的相关标准（GB 29415 - 2013除外）中均未提及，盖板也基本是作为桥架的附件存在。在GB 50303 - 2015《建筑电气工程施工质量验收规范》中“槽盒”定义为“用于围护绝缘导线和电缆，带有底座和可移动盖子的封闭壳体”，GB 50054 - 2011《低压配电设计规范》中“电缆槽盒”的定义也基本一样，都有封闭的要求，通常认为槽盒应符合制造标准中无孔托盘加盖板的要求。但在GB 29415 - 2013中“耐火电缆槽盒”的术语定义为“电缆桥架系统中的关键部件，由无孔托盘或有孔托盘和盖板组成 ……”，这里的槽盒可以采用有孔托盘，结构型式中也有透气型，按照前述IP40的防护等级要求，此类槽盒应有特殊的处理。

c. 在JB / T 10216 - 2013的表面防护类型代号中，没有针对镀锌的专门代号。根据T / CECS 31 - 2017的表4.5.2“托盘、梯架常用表面防腐处理方式选择”，以及JB / T 6743 - 2013《户内户外钢制电缆桥架防腐环境技术要求》的表D.2“表面防护处理方式选择推荐表”，电镀锌可做到户内防中等腐蚀，热浸镀锌（钝化处理）可做到户内防强腐蚀。

d. 对于电缆托盘规格尺寸，是可以定制的。在GB / T 23639 - 2017和NB / T 42037 - 2014中均明确允许特殊要求尺寸，可按供需双方协议制造。

e. 在工程设计中，应根据不同场所，选用适合的电缆桥架类型，确定正确的技术参数，明确对应的制造标准。目前市面上的电缆桥架，通常不能同时满足多本制造标准，在设计中也应予以重视，避免设计技术参数与选用标准间的相互矛盾。

钢制桥架的镀锌防腐问题

在《电缆桥架施工常遇到的那些事儿》一文中（以下简称《事儿》），对“热镀锌”和“热浸镀锌”有过相关论述，但对其中“热镀锌桥架与热浸镀锌桥架是同一种桥架”的说法还有异议。

目前还有很多制造商，将采用工厂化热镀锌钢板制造的桥架称为“热镀锌桥架”或“热镀锌板桥架”，而采用钢板制造成型后整体热浸镀锌的桥架称为“热浸镀锌桥架”，这两种方式制造的桥架，造价是不同的。在工程中也出现过设计、监理、施工、造价等几方，对这两种不同价格的桥架各执一词的情况。因此在设计中将此问题说明白，是非常有必要的。

在NB / T 42037 - 2014第4.1条有“热镀锌型”桥架，代号为RD；第5.2.5条规定“桥架的受力构件应采用符合GB / T 2518要求的连续热镀锌钢板、钢带”；在表3中的材质描述为“热镀锌钢板”，这种材质正是对应NB / T 42037 - 2014规范性引用文件中的GB / T 2518 - 2008《连续热镀锌钢板及钢带》（已废止，被GB / T 2518 - 2019代替）。在标准的以上内容中，均采用了“热镀锌”一词，“热镀锌桥架”的说法，也正是来源于此。

而按照JB / T 10216 - 2013标准生产的“热浸镀锌桥架”就是属于桥架成型后的整体热浸镀锌。因为JB / T 10216 - 2013第4.3.2.1条要求：“钢制桥架及附件所用材质应符合GB / T 700 - 2006、GB 912 -2008、GB / T 11253 - 2007、GB / T 3280 - 2007中的规定”，这些都是未镀锌的钢材，并且没有引用GB / T 2518。

再看T / CECS 31 - 2017，在3.4.1条防腐层类别中仅有“热浸镀锌”，没有“热镀锌”。在3.5.1条要求材质应符合GB / T 700、GB 912、GB / T 716、GB / T 2518的有关规定，其中包含了未镀锌和已镀锌的钢材。在表3.6.3“热浸镀锌防腐层技术指标”的“注2”中，也有采用工厂化热镀锌板的相关要求。可见它的“热浸镀锌”是包含了“热镀锌”的。

进一步看GB / T 2518 - 2019《连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带》第3.1条“热镀纯锌镀层”的术语定义是“…… 钢带浸入熔融锌液中所得到的镀层”，可见这里的“热镀”实际上就是“热浸镀”。其引用的GB / T 25052 - 2010《连续热浸镀层钢板和钢带尺寸、外形、重量及允许偏差》，采用的也是“热浸镀”的说法。

综上所述，在现行标准的范畴内，“热镀锌桥架”是属于“热浸镀锌桥架”的一部分，并不完全相同。但按照新标准对术语的统一趋势，赞同《事儿》文中的建议：采用JB / T 10216 - 2013和T / CECS 31 - 2017认可的“热浸镀锌桥架”的叫法。需要注意的是，采用的“热浸镀锌桥架”如果要使用工厂化热（浸）镀锌钢板制造，应该予以注明，并且要提供对应的制造标准。

钢制桥架的耐火和防火问题

在前面的标准对比中可以看到，有耐火电缆槽盒（或桥架）的术语，其主要性能要求是能满足规定的耐火维持工作时间，有对应的耐火性能试验（都是将试验变压器用3 A的熔丝与槽盒内敷设的电缆相连接，槽盒在试验炉内四面受火，在30 min、60 min、90 min时炉内平均温度分别高于840 ℃、950 ℃、1 000 ℃），判定条件是3 A熔丝熔断时，即为槽盒的耐火维持工作时间。其主要作用是在火灾环境中，保障电缆线路的连续供电时间，而且本身也不会引起火灾蔓延（钢材本身不会燃烧，槽盒中的非金属材料和夹心材料，在GB 29415 - 2013第5.2条中要求其燃烧性能均应为A级不燃材料，在JB / T 10216 - 2013的第5.9条也有火灾蔓延的性能试验要求）。

工程中还常听到“防火槽盒”的说法，《事儿》文中也提到它没有专门的术语定义。但也找到了出处，在GB 50229 - 2019《火力发电厂与变电站设计防火标准》第11.4.1条“…… 应采取防止电缆火灾蔓延的阻燃或分隔措施 …… 2 电缆局部涂防火涂料或局部采用防火带、防火槽盒”。但从条文来看，此处防火槽盒的作用是防止电缆火灾蔓延，并不是要保障电缆的持续工作。目前有不少制造商将涂刷有防火涂料的钢制槽盒，称之为“防火槽盒”，至于防火涂料的厚度，较好的是按照JB / T 10216 - 2000《电控配电用电缆桥架》（已废止）表10中的要求为0.5 mm，差的甚至不到0.1 mm。经了解，在钢制槽盒上涂刷0.5 mm厚的防火涂料，是很难通过耐火性能试验的，也无法确定在防止电缆火灾蔓延中所起到的作用。有些制造商则是用GB 8624 - 2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中平板状建筑材料的燃烧性能等级判据，作为检验依据及判定标准，但这与是否能防止电缆火灾蔓延无关。

另外，在GB 51348 - 2019的13.9.1条中，已明确要求选择相应燃烧性能等级的电力电缆、通信电缆和光缆，以防止火灾蔓延。且槽盒穿越防火分隔墙处，按照规范要求均应做防火封堵。即使存在通过槽盒的钢材传递热量，引燃另一个防火分区桥架内电缆的可能性，也仅需在穿越处做局部特殊处理即可，也不需要所谓的能防止电缆火灾蔓延的“防火槽盒”。

即使是塑料电缆桥架和玻璃钢电缆桥架，对应制造标准中也只有阻燃性能的要求或火灾蔓延的性能试验要求，同样没有“防火槽盒”的说法。

因此对于没有术语定义、没有制造标准、没有试验方法、没有判定标准的“防火槽盒”，不建议选用。

钢制电缆桥架涂刷防火涂料问题

在GB 50016 - 2014《建筑设计防火规范》（2018年版）第10.1.10条中要求“明敷时（包括敷设在吊顶内），应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施”，对应条文解释“保护措施一般可采用包覆防火材料或涂刷防火涂料”。那么此条款中提到的防火保护措施，其作用是什么呢？有两种情况。

第一种情况，采用有机绝缘耐火电缆，但其耐火性能还达不到持续供电时间的要求，需要通过对封闭式金属槽盒增加防火保护措施，以提高持续供电时间，但能提高多少时间？采用耐火电缆槽盒是最好的防火保护措施，但其耐火性能等级与其内部敷设电缆类型相关，在前述耐火性能试验中，动力电缆采用的是VV型并非耐火型，因此不能只采用槽盒的耐火维持工作时间，也不能将槽盒的耐火维持工作时间和耐火电缆的耐火性能时间直接相加。对此，GB 51348 - 2019《民用建筑电气设计标准》国家标准编制组在《建筑电气》杂志（2020年12期）作了如下回复：“关于有机绝缘耐火电缆和耐火槽盒组合的耐火性能试验来看，其耐火性能优于矿物绝缘类耐火电缆。因试验还在进行中，不便将数据提前公布”。

第二种情况，采用有机绝缘耐火电缆，且电缆本身的耐火性能已经满足持续供电时间。那么金属槽盒增加防火保护措施，其作用更多的是保障槽盒在火灾环境下的安全工作荷载。从表1中可以看到各标准对安全工作荷载都有要求，其中低温和高温的荷载试验只有GB / T 21762 - 2008 / IEC 61537：2006《电缆管理电缆托盘系统和电缆梯架系统》提到了，但其最高温度仅为150 ℃，在750 ℃ 以上的火灾环境中，金属槽盒的承载能力会大幅下降，对其增加防火保护措施后，就能够保障火灾环境中对电缆的支撑，使电缆不受额外的机械力（包括电缆的自身重力）而损坏，确保电缆的持续供电能力。

当防火保护措施采用涂刷防火涂料方式时，对防火涂料的涂刷厚度及耐火性能等级，也是长期困扰设计的问题。根据GB / T 21762 - 2008 / IEC 61537：2006第10.2条的安全工作荷载（SWL）试验程序，结合GB 14907 - 2018《钢结构防火涂料》中防火涂料的耐火性能分级，需要进行750 ~ 950 ℃ 的高温试验才能确定，但目前没有相关试验方法的标准，工程上也没有相关试验的经验。参考GB 29415 - 2013第5.2.6条“槽盒表面涂覆钢结构防火涂料进行防火保护时，涂料性能应符合GB 14907的规定”，以及第6.2.5条“槽盒表面涂刷钢结构防火涂料的性能按GB 14907的规定进行校验”，建议采用不低于GB 14907 - 2018《钢结构防火涂料》中规定的最小厚度1.5 mm、最低耐火性能等级F _p 0.50级。

桥架支吊架的防火保护问题

桥架的支吊架如果没有防火保护措施，承载能力也会因高温下降，有可能造成桥架垮塌。《2017版钢制电缆桥架工程技术规程修编解析》一文中指出：“对耐火电缆其保持支承的关键不是桥架本体，而是支吊架。本次因技术原因未能对支吊架的防火要求作出具体规定，此问题还留待进一步研究。”在DBJ / T 15 - 226 - 2021《民用建筑电线电缆防火技术规程》6.2.12条“当消防设备线路采用明敷设、吊顶或架空地板内敷设时 …… 所穿金属导管、金属槽盒及其支架等应采用防火保护措施”。在标准图集04D701 - 3《电缆桥架安装》的“使用说明”第1.4条中，也提到“电缆桥架在有防火要求的区段内 …… 并采取在桥架及其支吊架表面涂刷防火涂层等措施 ……”。可见对支吊架的防火保护是有必要的。

因此对于需要在火灾环境中坚持工作的桥架，建议其支吊架涂刷防火涂料。由于支吊架在火灾高温环境中的承载能力，同样需要试验才能知道，因此防火涂料涂刷的厚度及耐火性能等级，也建议采用前述方式。

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