淺述節(jié)能型電纜橋架設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用

王靜

摘 要 隨著可持續(xù)發(fā)展的理念不斷深入人心，綠色環(huán)保和節(jié)能減排已經(jīng)成為各行各業(yè)改革和發(fā)展的主要方向.研究表明，改變電纜橋架的架設(shè)工藝，使用節(jié)能型電纜橋架設(shè)計(jì)能夠大幅度的提高電能的利用率，減少電能在傳輸過程中的損耗，從而降低電力輸送的成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。本文主要從節(jié)能電纜橋架的原理和節(jié)能電纜橋架的效果與特點(diǎn)兩個(gè)方面對(duì)節(jié)能型電纜橋架設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞 節(jié)能；電纜橋架；通風(fēng)散熱

節(jié)能減排，綠色發(fā)展是我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主旋律。作為社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都必不可少的一種能源，如何提高電能的利用率，降低電力輸送過程中產(chǎn)生的能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)是目前電力行業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。

節(jié)能、降耗、環(huán)保是當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的必然

電纜橋架是電力輸送系統(tǒng)中非常重要的一環(huán)，它貫穿于整個(gè)電廠發(fā)電端到用戶接收終端的電力傳輸系統(tǒng)中。電纜橋架的主要作用是支撐、保護(hù)和管理電纜，性能良好的電纜橋架可以在固定和梳理電纜的同時(shí)減少電纜的線路損耗，從而實(shí)現(xiàn)電力輸送過程中環(huán)保節(jié)能的目的。

電纜橋架的發(fā)展歷史不長，在國外約有70年的運(yùn)用歷史，而國內(nèi)只有30多年。但是電纜橋架的發(fā)展和普及極為迅速，尤其是近十幾年來，已經(jīng)廣泛運(yùn)用于力、石化、軌道交通、通訊、冶金和機(jī)械制造等行業(yè)，并且其節(jié)能型設(shè)計(jì)原理和技術(shù)已經(jīng)成為減少電能線損的關(guān)鍵。

1 節(jié)能電纜橋架的原理

節(jié)能型電纜橋架主要針對(duì)的就是電纜在橋架支撐下的能源損耗。這部分損耗主要是由電磁產(chǎn)生的電纜能損和升溫帶來的電纜線路的能損兩個(gè)部分組成的，而升溫帶來的電纜線路的能量損耗則是節(jié)能型電纜橋架設(shè)計(jì)主要針對(duì)的。通過改變電纜橋架的結(jié)構(gòu)來降低升溫帶來的電纜線路的能力損耗是目前比較有效的一種做法[1]。

1.1 線損的計(jì)算方法

要想通過電纜橋架的節(jié)能型設(shè)計(jì)來降低線損節(jié)約電能，首先要明白的就是線損的計(jì)算方法。電纜線路的能量損耗主要產(chǎn)生于負(fù)荷電流通過路線時(shí)產(chǎn)生的功率損耗，它的計(jì)算公式為ΔP=I的平方*R。ΔP 為損失功率；I 為負(fù)荷電流；R 為導(dǎo)線電阻，而導(dǎo)線電阻R是會(huì)隨著溫度的變化不斷變化的。一般來說，電纜都是架設(shè)在室外環(huán)境中的，環(huán)境溫度的變化是無法進(jìn)行人為控制字的，同時(shí)當(dāng)負(fù)載電流通過導(dǎo)線電阻時(shí)會(huì)發(fā)熱，導(dǎo)線的溫度也會(huì)升高，這些因素都在不斷的影響著導(dǎo)線中的實(shí)際電阻。這樣電阻忽高忽低就會(huì)產(chǎn)生較大的損失功率，從而增加電纜線路中的能力損耗。

為了簡化計(jì)算，同時(shí)也為了達(dá)到節(jié)能的目的，一般來說會(huì)把對(duì)導(dǎo)線電阻造成影響的因素分為三個(gè)分量，分別是本電阻20℃時(shí)的導(dǎo)線電阻值R20、溫度附加電阻Rt和負(fù)載電流附加電阻Rl。電纜線路的實(shí)際電阻即R=R20+Rt+Rl。根據(jù)公式可以看出，隨著三個(gè)分量的增加，導(dǎo)線的實(shí)際電阻也會(huì)增加，而基本電阻20℃時(shí)的導(dǎo)線電阻值是固定的，負(fù)載電流附加電阻又極難控制，因此通過控制溫度附加電阻來降低電纜線路的能力損耗是最有效的辦法。

1.2 節(jié)能電纜橋架的設(shè)計(jì)原理

要想降低電纜的工作溫度，最有效的辦法就是提高橋架的散熱功能，增加橋架的散熱面積。就目前情況來看，傳統(tǒng)的電纜橋架與電纜的接觸面積過大，通風(fēng)孔面積太小，達(dá)不到散熱的目的。可以通過新的沖壓技術(shù)來改變橋架底部的結(jié)構(gòu)，加入底部沖有倒錐形橢圓散熱孔的縱、橫加強(qiáng)筋，通過這種方法可以減少橋架與電纜僅38%的接觸面積，增加10%以上的通風(fēng)孔面積，從而大幅度提高橋架的散熱功能。

其次就是橋架側(cè)面，在橋架側(cè)面設(shè)置散熱通風(fēng)孔也是很有必要的。節(jié)能型的電纜橋架通風(fēng)孔通過梯形的設(shè)計(jì)將吹入橋架內(nèi)部的風(fēng)散射出去，能夠與側(cè)面的通風(fēng)孔形成空氣回路，從而在橋架內(nèi)部形成良性的空氣循環(huán)，這種循環(huán)可以幫助熱量快速的散發(fā)，通過自然風(fēng)力來有效降低電纜溫度，不僅能夠降低電纜阻值的上升，還符合環(huán)保節(jié)能的要求。（圖中所示的是新型節(jié)能橋架通風(fēng)和傳統(tǒng)橋架通風(fēng)的區(qū)別）

2 節(jié)能電纜橋架的效果與特點(diǎn)

2.1 節(jié)能電纜橋架的效果

目前來說，節(jié)能型電纜橋架是市場(chǎng)上散熱系統(tǒng)最完善，并且完全符合可持續(xù)發(fā)展觀，能夠有效利用自然資源的一種設(shè)計(jì)。根據(jù)有關(guān)部門檢測(cè)報(bào)告，節(jié)能型電纜橋架設(shè)計(jì)通過風(fēng)能散熱可以有效降低電纜工作線損3.11%，遠(yuǎn)高于節(jié)能效率超過0.8% 的國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 節(jié)能電纜橋架的特點(diǎn)

節(jié)能型電纜橋架的主要特點(diǎn)有：第一，橋架內(nèi)空氣循環(huán)暢通，能夠快速散發(fā)電纜熱量，并且不需要其他能源輔助和支持，有效降低了電纜阻值的上升，減少了線路損耗；第二，在制作工藝上，新型節(jié)能橋架設(shè)計(jì)中加入了加強(qiáng)筋，橋架的承載力是同料厚產(chǎn)品的1.5倍，在制作的過程中能夠節(jié)約相當(dāng)多的建筑材料；第三，橋架全包式的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠?qū)㈦娎|維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的小環(huán)境中，減少了外界環(huán)境因素對(duì)于電纜的影響，延緩了電纜絕緣層的老化，不僅增加了電纜的使用壽命，電力輸送的安全也得到了一定的保障[2]。

3 結(jié)束語

隨著我國進(jìn)入社會(huì)主義發(fā)展的新階段，可持續(xù)發(fā)展成為了各行各業(yè)發(fā)展的主旋律，高質(zhì)量、高性能、低能耗、低污染成為工業(yè)發(fā)展和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律。作為能源產(chǎn)業(yè)中的中流砥柱，電力行業(yè)的節(jié)能減排一直以來都是受到極大關(guān)注的。節(jié)能型電纜橋架通過改變橋架結(jié)構(gòu)、更新加工工藝，利用結(jié)構(gòu)節(jié)能不僅降低了電纜線路的能量損耗，還加強(qiáng)了橋架的承載力，更好的實(shí)現(xiàn)了橋架本身支撐、管理、規(guī)范電纜等基本功能，為我國實(shí)施現(xiàn)代裝備事業(yè)戰(zhàn)略、生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略做出一定貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] CQC 3115—2009.電纜橋架節(jié)能認(rèn)證技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[2] 尹曉普.節(jié)能型電纜橋架設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2015， （3）：70-71.