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電纜橋架施工時一般會遇到那些事兒
信息來源：www.jicp.cn | 發布時間：2020年06月19日
電纜橋架施工時一般會遇到那些事兒
電纜橋架作為敷設線纜的支撐載體，在電氣安裝工程中極為常見。電纜橋架有多種型式，相關標準的稱呼也不盡一致，但基本都保留了托盤和梯架的稱呼。有的標準在此基礎上還進行了細分，如：有孔托盤、無孔托盤、網格式托盤等。電纜橋架在施工過程中也遇到了各種各樣的問題，有的涉及到產品選擇問題，有的是執行標準問題等。有些問題長期爭論不休，得不到有效的解決，現對經常遇到的相關問題進行探討。
貴州電纜橋架講講電纜橋架的概念及組成
我國機械行業標準JB / T 10216 - 2013《電控配電用電纜橋架》的術語和定義規定：電纜橋架是由電纜托盤或電纜梯架的直線段、彎通、附件和支吊架等構成，具有支撐電纜的鋼性結構系統之全稱。
該標準還規定了電纜橋架的主要類型為：無孔托盤、有孔托盤、網狀托盤、組合式托盤、雙邊無孔托盤、雙邊有孔托盤、梯架、雙邊梯架。
中國工程建設協會標準T / CECS 31 - 2017《鋼制電纜橋架工程技術規程》的術語規定：電纜橋架是由主體（托盤或梯架）、附件和支吊架等部件構成，用于支承電纜線路且具有一定剛度的結構系統。
該標準還規定常用電纜橋架主體包括類型為：無孔托盤、有孔托盤、網格式托盤、梯架。
從以上兩個標準的術語或定義可以看出，電纜橋架是一個結構系統或結構體系，不是單一部件。通常所說的電纜橋架包括托盤、梯架等是不太準確的說法，綜合看應是電纜橋架的主體類型包括托盤、梯架等多種形式。
在國家標準GB 50303 - 2015《建筑電氣工程施工質量驗收規范》沒有引用電纜橋架的術語，而是直接采用電纜梯架、電纜托盤和槽盒的術語。需要說明的是GB 50303 - 2015中電纜托盤是指沒有蓋子的那一種托盤，而槽盒是JB / T 10216 - 2013和T / CECS 31 - 2017中有蓋的無孔托盤。
熱鍍鋅橋架、熱浸鍍鋅橋架是否是同一種橋架
在建筑電氣工程中，大家經常提到：熱鍍鋅橋架和熱浸鍍鋅橋架，它們是不是一種橋架呢？有人認為是一種，有人認為是完全不同的兩種。由于電纜橋架的相關標準沒有明確的術語和定義，所以誰也拿不出令人信服的依據來說服對方。要弄清這個問題，我們可以從熱鍍鋅和熱浸鍍鋅上下手。
由全國金屬與非金屬覆蓋層標準化技術委員會歸口管理的國家標準GB / T 13912 - 2002《金屬覆蓋層 鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術要求及試驗方法》，在第3章提到了熱浸鍍鋅這個術語。具體為：
“3. 1 熱浸鍍鋅hot dip galvanizing
將經過前處理的鋼或鑄鐵件浸入熔融的鋅浴中，在其表面形成鋅和（或）鋅 - 鐵合金鍍層的工藝過程和方法。”
GB / T 13912 - 2002中沒有提到熱鍍鋅這個術語。
通過查閱被GB / T 13912 - 2002所代替的標準GB / T 13912 - 92《金屬覆蓋層 鋼鐵制品熱鍍鋅層 技術要求》，在第3章提到了熱鍍鋅這個術語。具體為：
“3. 1 熱鍍鋅
將鋼件或鑄件浸入熔融的鋅液中在其表面形成鋅 - 鐵合金或鋅和鋅 - 鐵合金覆蓋層的工藝過程和方法。”
GB / T 13912 - 92中沒有提到熱浸鍍鋅這個術語。
通過以上標準兩個不同版本給出的“熱鍍鋅”和“熱浸鍍鋅”的術語可以看出，兩個術語的表達雖然略有不同，但實質內容是一致的，說明“熱鍍鋅”這個術語被“熱浸鍍鋅”代替了。
因此，可以說明熱鍍鋅橋架與熱浸鍍鋅橋架是同一種橋架，熱浸鍍鋅橋架是標準叫法。為了避免引起歧義，建議采用JB / T 10216 - 2013和T / CECS 31 - 2017認可的“熱浸鍍鋅橋架”的叫法。
電纜橋架板厚問題
關于電纜橋架的標準，常見的有兩個，一個是機械行業標準JB / T 10216 - 2013《電控配電用電纜橋架》，一個是中國工程建設協會標準T / CECS 31 - 2017《鋼制電纜橋架工程技術規程》。這兩個標準對常見的鋼制托盤、梯架板材的最小允許厚度的規定是有一定差異的，分別列于表1和表2。
從表1、表2可以看出，允許最小板厚T / CECS 31 - 2017比JB / T 10216 - 2013規定得更嚴格。具體在實際工程中應如何來執行呢？目前工程上看到的國家認可的檢測機構出具的檢驗報告，其檢測依據均是 JB / T 10216 - 2013，還沒有看到檢測依據執行T / CECS 31 - 2017標準的。在工程設計中，設計人員一般也不明確橋架板厚。在實際工程中，應在橋架招標文件中或加工訂貨之前明確相應規格橋架的具體板厚，并請設計人員進行確認。考慮到工程實際應用中存在一定的不確定性，橋架內線纜通常超過其填充率，建議采用要求更高的T / CECS 31 - 2017標準更為穩妥。在T / CECS 31 - 2017的第3. 5. 5條條文說明中也特別強調：本次修訂在尊重科學的前提下，根據制造經驗與工程運用的實際情況，重新進行了大量的計算、實驗，用有限元計算出不同規格托盤、梯架的最小允許厚度，并經試驗驗證。
熱浸鍍鋅橋架和熱鍍鋅板橋架鍍鋅層厚度問題
電纜橋架的制造一般遵循JB / T 10216 - 2013的規定，按其規定，鍍鋅電纜橋架分為熱浸鍍鋅和電鍍鋅兩類，鍍鋅層厚度分別為：≥ 65 μm和≥ 12 μm。但這些年市場上還有一種橋架，稱為熱鍍鋅板橋架，它是采用工廠化熱鍍鋅板直接制成橋架。這種橋架未納入JB / T 10216 - 2013標準，所以對它的鍍鋅層厚度也就沒有規定。
目前看到的國家認可的檢測機構出具的熱鍍鋅板橋架檢驗報告，其檢測依據也是JB / T 10216 - 2013，對“表面防護層厚度”一欄，標準值也是JB / T 10216 - 2013規定的 ≥ 65 μm。雖然對厚度進行了檢測，如：檢測結果為12 μm，但是否合格不予判定。
經查，熱鍍鋅板橋架板材遵循的制造標準為GB / T 2518 - 2008《連續熱鍍鋅鋼板及鋼帶》，其對鍍層的要求是以單位面積重量的形式進行規定的，見表3。
按T / CECS 31 - 2017規定：橋架鍍鋅層厚度（單面）≥ 65 μm（460 g / m2）。鍍層厚度65 μm折算成重量相當于460 g / m2。
結合表3可以看出，能夠達到JB / T 10216 - 2013和T / CECS 31 - 2017要求的熱浸鍍鋅層厚度或重量的只有鍍層代號為600的熱鍍鋅板才能滿足規范要求，鍍層代號為450的比較接近。其他代號的熱鍍鋅板鍍鋅層厚度則有較大的差距，其防腐性能相對于標準要求，即 ≥ 65 μm（460 g / m2），毋庸置疑同樣會相應下降。
現在市場上熱鍍鋅板橋架的鍍鋅層厚度，從檢測報告看，多的十幾μm，少的只有幾μm，說明選用的多是鍍層代號比較小的熱鍍鋅板。這種局面下一步有望得到改善，因為在T / CECS 31 - 2017的表3. 6. 3熱浸鍍鋅防腐層技術指標的注2中明確：采用工廠化熱鍍鋅板時，鍍層厚度應符合現行國家標準《連續熱鍍鋅鋼板及鋼帶》GB / T 2518中Z600的規定。
槽盒的耐火性能問題
電氣工程中經常會碰到“防火槽盒”或“耐火槽盒”，尤其是涉及到與消防工程有關的線路。其實，“防火槽盒”只是一種通常的叫法，在相關標準中并沒有專門的術語。但從消防角度理解，它應是具有一定耐火性能的槽盒，在火災情況下，應能維持一定的時間，而不致使其內部的線路受到損壞。
在實際工程中，電氣設計對槽盒的耐火性能所提的要求差別也很大。有的設計圖紙只要求槽盒外殼刷防火涂料，對于防火涂料的性能及涂刷的厚度都不提要求；有的設計圖紙要求得比較規范，明確提出了火災情況下的維持工作時間。
我們先來看看相關標準對火災情況下的維持工作時間的規定。
JB / T 10216 - 2013的規定見表4。
GB 29415 - 2013《耐火電纜槽盒》的規定見表5。
從這兩部標準的規定可以看出，雖然其分類有所不同，JB / T 10216 - 2013按NⅠ、NⅡ、NⅢ進行分類；GB 29415 - 2013按F1、F2、F3、F4級進行分類，但其共同之處，也是最重要的方面是：都對火災情況下的維持工作時間提出了要求，分別為 ≥ 30 min、≥ 45 min、≥ 60 min，GB 29415 - 2013還提出了≥ 90 min的要求。
GB 50016 - 2014《建筑設計防火規范》第10. 1. 10條規定：
“10. 1. 10 消防配電線路應滿足火災時連續供電的需要，其敷設應符合下列規定：
1 明敷設時（包括敷設在吊頂內），應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護，金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施 ……”
對于此條中的防火保護措施，在條文說明中是這樣解釋的：“電氣線路的敷設方式主要有明敷和暗敷兩種方式。對于明敷方式，由于線路暴露在外，火災時容易受火焰或高溫的作用而損壞，因此，規范要求線路明敷設時要穿金屬導管或金屬槽盒并采取保護措施。保護措施一般可采取包覆防火材料或涂刷防火涂料”。這可能就是有的設計圖紙只要求槽盒外殼刷防火涂料，對于防火涂料的性能及涂刷的厚度卻都不提要求的原因。
針對以上情況，筆者認為：要求有防火保護措施的槽盒，其內敷設的線路一般都為消防線路，為確保在火災情況下，其線路仍需繼續工作一段時間，應按JB / T 10216 - 2013或GB 29415 - 2013的規定，明確在火災時需繼續維持工作的具體時間。關于維持工作時間是 ≥ 30 min、≥ 45 min，還是 ≥ 60 min，應由設計根據工程的具體情況進行確定。
某一種槽盒的耐火性能是否能夠達到JB / T 10216 - 2013或GB 29415 - 2013所規定的維持工作時間，應由國家認可的檢驗機構進行相應的耐火試驗，取得相應的檢驗報告。而現場用防火涂料涂刷的槽盒，其耐火性能能否達到要求難以進行判斷。
電纜橋架能不能作為保護導體
關于這個問題，相關標準的規定是有差異的，即使同一標準，不同時期的版本規定也是有變化的。
JGJ 16 - 2008《民用建筑電氣設計規范》第12. 5. 3條規定“保護導體宜采用與相導體相同的材料，也可采用電纜金屬外皮、配線用的鋼導管或金屬槽盒等金屬導體。”這條規定說明，利用金屬槽盒作為保護導體是可以的。
GB / T 16895. 3 - 2004 / IEC 60364 - 5 - 54：2002《建筑物電氣裝置 第5 - 54部分：電氣設備的選擇和安裝 接地配置、保護導體和保護聯結導體》第543. 2. 1條保護導體由下列一種或多種導體組成中注1特別說明：在中國、意大利、英國和美國，按其地區或國家規程或標準，允許將電纜托盤和梯架用作保護導體。在其新版GB / T 16895. 3 - 2017 / IEC 60364 - 5 - 54：2011《低壓電氣裝置 第5 - 54部分：電氣設備的選擇和安裝 接地配置和保護導體》第543. 2. 3條規定：電纜托盤、電纜梯架不允許用作保護接地導體或保護聯結導體。
CECS 31：2006《鋼制電纜橋架工程設計規范》（已廢止）第4. 7. 2條規定：當允許利用橋架系統構成接地干線回路時，托盤、梯架端部之間連接處的接觸電阻應不大于0. 000 33 Ω。在其新版T / CECS 31 - 2017《鋼制電纜橋架工程技術規程》取消了這一規定。
從以上幾個標準的規定可以看出，有的現行標準允許電纜橋架作保護導體，有的標準老版本允許，但新版本不允許。但從發展趨勢看，電纜橋架將不作為保護導體的可能性是很大的。
沿電纜橋架敷設保護導體問題
金屬電纜橋架類似于電氣設備的外露可導電部分，按電氣相關標準要求應進行接地。但電纜橋架與一般電氣設備的外露可導電部分又不太一樣，它本身長度較長，達到幾十米也很常見。當橋架中間某處發生相線碰殼接地故障時，由于回路阻抗比較大，若采用過電流兼作接地故障保護，保護電器因回路阻抗大，故障電流小，有可能不動作，所以它的接地與一般電氣設備的接地也有較大差別。GB 50303 - 2015第11. 1. 1條規定：“梯架、托盤和槽盒全長不大于30 m時，不應少于2處與保護導體可靠連接；全長大于30 m時，每隔20 m ～ 30 m應增加一個連接點，起始端和終點端均應可靠接地。”該條條文說明特別提到：“有的施工設計在金屬梯架、托盤或槽盒內，全線敷設一支銅或鋼制成的保護導體，且與梯架、托盤或槽盒每段有數個電氣連通點，則金屬梯架、托盤或槽盒與保護導體的連接十分可靠。”
由于有了上面的規定，沿電纜橋架敷設一根鍍鋅扁鋼的做法比較常見，扁鋼的規格多采用25 × 4或40 × 4。但是也有例外，有的設計圖紙并沒有要求做這根鍍鋅扁鋼，但施工單位為了保證工程驗收，增加了這根鍍鋅扁鋼。由于電纜橋架的量很大，增加鍍鋅扁鋼的造價達100多萬元。為此，設計單位提出質疑，認為設計規范沒有規定要做這根保護導體，增加這根鍍鋅扁鋼是施工單位自己的行為。沿橋架敷設這根保護導體是否有必要已爭論多年，但一直得不到權威的解釋。
問題的焦點是：是否考慮橋架中間某處發生相線碰殼接地故障時保護電器的靈敏度？尤其是采用過電流兼作接地故障保護時保護電器的靈敏度。
一種觀點是應該考慮。如果考慮，從電氣安全性角度看，應該是比較完美的。但此時需要考慮，這根保護導體材質和截面積的選擇，應按電纜橋架內敷設的線纜最大的PE導體截面積或同等性能選擇。
另一種觀點是不需要特別考慮。認為金屬電纜橋架的作用是支撐、保護電纜的裝置，將每一節之間做好等電位聯結即可。如：非鍍鋅橋架，除每節之間一般通過連接板和螺栓進行連接外，還需單設一組跨接線，一般采用不小于4 mm2銅芯軟導線。從這一做法，應該說是滿足了等電位聯結要求。此觀點認為此時電纜橋架相當于電氣設備的外露可導電部分，應將電纜橋架作為一個整體進行考慮，將其接好地，即滿足了規范要求。
