接地在電纜橋架支架系列產(chǎn)品中的應(yīng)用分析

王玉玲

摘 要：電纜橋架作為電纜的承托及保護(hù)裝置，接地是其電氣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。電纜橋架應(yīng)用于不同的行業(yè)領(lǐng)域，其接地方式也各不相同。基于此，本文首先闡述接地的概念、橋架規(guī)格及材質(zhì)，然后探討接地要求，最后分析電纜橋架目前的接地方式，以期為相關(guān)學(xué)者的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：電纜橋架;材質(zhì);接地方式;電氣導(dǎo)通

中圖分類號(hào)：TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）10-0046-02

Abstract： Cable trays are used as support and protection devices for cables. Grounding is an important indicator of their electrical performance. Cable trays are used in different industry sectors and the grounding methods are different. Based on this， this paper first elaborated the concept of grounding， bridge specifications and materials， then discussed the grounding requirements， and finally analyzed the current grounding mode of cable bridge， in order to provide reference for relevant scholars.

Keywords： cable tray;material;grounding mode;electrical conduction

1 接地概述

眾所周知，接地是為了防止人身遭受電擊。實(shí)際上，除此之外，接地還可以防止設(shè)備和線路受到破壞、防止靜電損害和保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行[1]。

在潮濕的環(huán)境中如陰雨天氣，人體的阻抗降低，很容易受到電擊，接地就是防止電擊的最好方法。電力系統(tǒng)的接地，又稱工作接地，工作接地的接地電阻要求很小，對大型的變電站要求有一個(gè)接地網(wǎng)，保證接地電阻小而且可靠。工作接地的目的是使電網(wǎng)的中性點(diǎn)與地之間的電位接近于零。對中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)，即使一相與地短路，另外二相仍可接近相電壓，因此接于其他二相的電氣設(shè)備不會(huì)損壞。因此，在電氣設(shè)備安裝過程中，所有電氣設(shè)備的金屬外殼均需要考慮接地問題。電纜橋架作為敷設(shè)電纜和保護(hù)電纜的重要外殼，也應(yīng)考慮接地問題。由此，本文主要分析接地在電纜橋架支架系列產(chǎn)品中的應(yīng)用。

2 橋架規(guī)格及材質(zhì)

電纜橋架是承托電纜、保護(hù)電纜、規(guī)范電纜的一種剛性支撐。根據(jù)工程要求，其寬度為50～1 000mm，高度為30～200mm，長度一般為2 000mm，大跨距橋架一般為6 000mm。根據(jù)現(xiàn)場走向，將直通橋架及各種類型的彎通類橋架通過連接板及配套螺栓連接在一起。

電纜橋架生產(chǎn)加工時(shí)可采用多種材質(zhì)，常用的有碳鋼Q235、不銹鋼、鋁合金和玻璃鋼等。Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。電纜橋架在進(jìn)行加工時(shí)，需要對薄壁鋼板進(jìn)行沖裁、剪切、折彎、焊接及磙壓成形等多種加工。Q235由于其優(yōu)良的延展性及可加工性受到極大的歡迎，能有效滿足電纜橋架的加工要求。

不銹鋼根據(jù)防腐級(jí)別分為多種牌號(hào)，電纜橋架常用的有201、304、316幾種。201由于防腐能力一般，多用于連接標(biāo)準(zhǔn)件;304防腐能力較好且價(jià)格適中，較常采用;而316防腐能力最強(qiáng)，但價(jià)格也最高，常用于一些環(huán)境惡劣的大型工程，如海洋工程領(lǐng)域及核電站。電纜橋架普遍采用強(qiáng)防腐的316不銹鋼。

鋁合金橋架適用于水電站、石油化工領(lǐng)域，其輕質(zhì)高強(qiáng)的特性受到工程人員的喜愛。

玻璃鋼分為無機(jī)和有機(jī)兩種，均為非金屬材質(zhì)，具有防火阻燃性能。由玻璃鋼材質(zhì)制作的電纜橋架，具有防火功能。

3 接地要求

保護(hù)接地，為保障人身安全并防止間接觸電而將正常情況下不帶電、事故情況下可能帶電的設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行接地。

作為保護(hù)電纜的電纜橋架屬于電氣設(shè)備外殼，必須進(jìn)行電氣接地。電纜橋架的接地分為兩種類型：一種是每節(jié)之間的電氣導(dǎo)通;一種是電氣導(dǎo)通后的電纜橋架系統(tǒng)與大地的接地。

接地越來越受到關(guān)注，尤其國家重點(diǎn)工程，更是將接地納入電纜橋架驗(yàn)收的重要指標(biāo)。電纜橋架行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求“金屬橋架系統(tǒng)應(yīng)有可靠的電氣連接，并接地;保護(hù)電路連續(xù)性的技術(shù)要求為：在有跨接點(diǎn)處連接電阻應(yīng)小于等于50mΩ;在有跨接點(diǎn)處連接電阻應(yīng)小于等于5mΩ/m”[2]。

在實(shí)際的工程應(yīng)用中，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。①為了防止電化學(xué)腐蝕作用，在鋁合金電纜橋架上不得用裸銅導(dǎo)體作接地干線。②電纜橋架在引入引出建筑物時(shí)，應(yīng)與建筑物室內(nèi)接地干線或室外接地裝置相連接。③電纜橋架全長不超過30m時(shí)，應(yīng)不少于2處與接地干線相連;全長超過30m時(shí)，應(yīng)每隔30m增加與接地干線的連接點(diǎn);電纜橋架的起始端和末端應(yīng)與接地網(wǎng)可靠連接。

4 電纜橋架目前的接地方式

4.1 不同材質(zhì)電纜橋架的接地方式

4.1.1 碳鋼橋架接地。碳鋼橋架的表面在空氣中很容易被氧化生銹，需要進(jìn)行防腐處理。一般采用噴塑或者熱浸鋅兩種處理方式。

當(dāng)進(jìn)行噴塑處理時(shí)，塑粉是環(huán)氧樹脂，屬于絕緣介質(zhì)，橋架節(jié)與節(jié)之間必須采取措施，進(jìn)行電氣導(dǎo)通，一般采用刺破墊圈刺破塑層，然后通過鍍鋅的連接板或接地線、螺栓達(dá)到節(jié)與節(jié)之間的電氣導(dǎo)通。接地方式如圖1所示。

當(dāng)進(jìn)行熱浸鋅處理時(shí)，由于鋅屬于導(dǎo)電金屬，因此橋架節(jié)與節(jié)之間通過鍍鋅連接板、鍍鋅螺栓即可完成接口處的電氣導(dǎo)通。因此，對于熱浸鋅表面處理的電纜橋架，無需專用接地線即可達(dá)到節(jié)與節(jié)之間的電氣導(dǎo)通。

4.1.2 不銹鋼橋架的接地。由于不銹鋼本身具有一定的防腐作用，因此，表面不再進(jìn)行其他防腐處理。此外，不銹鋼本身屬于導(dǎo)電材料，其原理同熱浸鋅處理的碳鋼橋架一樣，不需要專用接地線即可達(dá)到橋架節(jié)與節(jié)之間的電氣導(dǎo)通。

4.1.3 鋁合金橋架的接地。鋁合金材質(zhì)的電纜橋架在加工完成后，需要進(jìn)行陽極氧化處理，在橋架表面形成一層氧化膜，以起到防腐作用，10μm厚的氧化膜不導(dǎo)電。因此，鋁合金橋架在節(jié)與節(jié)連接完成后，需要通過專用接地線完成電氣導(dǎo)通。其接地方式如圖1。

4.1.4 玻璃鋼橋架的接地。對于玻璃鋼材質(zhì)制作的電纜橋架，由于玻璃鋼本身屬于非金屬材料，本身不會(huì)產(chǎn)生靜電，故不用考慮接地問題。

4.2 應(yīng)用于不同領(lǐng)域的電纜橋架的接地方式

應(yīng)用于不同領(lǐng)域的電纜橋架產(chǎn)品，其接地方式也不相同。

4.2.1 軌道交通領(lǐng)域。地鐵在隧道中運(yùn)行時(shí)，兩側(cè)隧道壁上安裝著電纜支架，支架間距一般為800mm，電纜直接敷設(shè)在支架上，此處采用40mm×4mm的接地扁鋼將支架連接起來，貫穿整個(gè)隧道壁，起到接地作用。

4.2.2 核電領(lǐng)域。核電領(lǐng)域的電纜橋架及支吊架表面防腐層為熱浸鋅，傳統(tǒng)核電站的鋅層厚度一般為85μm，使用壽命為40a，遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的65μm。而近年來，隨著國家對核電站使用年限要求的提高，其表面防腐層的鋅層厚度提高到了110μm，使用壽命可達(dá)60a。該領(lǐng)域?qū)拥匾蠛芨撸Ｒ?guī)的接地線已不能滿足核電標(biāo)準(zhǔn)。按核電接地標(biāo)準(zhǔn)要求，沿橋架系統(tǒng)敷設(shè)整根銅絞線，銅絞線每隔500mm與電纜橋架連接一次，也就是將整個(gè)橋架貫通起來，進(jìn)行橋架系統(tǒng)的接地。

4.2.3 常規(guī)領(lǐng)域。對于噴塑產(chǎn)品，節(jié)與節(jié)連接時(shí)需用刺破墊圈刺破塑層，采用接地線進(jìn)行導(dǎo)通，利用橋架端頭自身連接孔連接，即可達(dá)到要求，如圖1所示。連通后的橋架每隔30m，采用16mm2/L=300mm接地線將橋架與接地干線進(jìn)行相連，將橋架帶的電流導(dǎo)入大地。

5 結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程越來越規(guī)范，對電纜橋架的接地安裝要求也越來越高。一些具有一定研發(fā)能力的橋架廠家及研發(fā)中心，開始在電纜橋架材質(zhì)及接地方面進(jìn)行新的探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]甄國涌.電工絕活之電氣接地技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2013.

[2]中華人民共和國工業(yè)和信息化部.電控配電用電纜橋架：JB/T 10216—2013[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.