接地在电缆桥架支架系列产品中的应用分析

王玉玲

摘 要：电缆桥架作为电缆的承托及保护装置，接地是其电气性能的一项重要指标。电缆桥架应用于不同的行业领域，其接地方式也各不相同。基于此，本文首先阐述接地的概念、桥架规格及材质，然后探讨接地要求，最后分析电缆桥架目前的接地方式，以期为相关学者的研究提供参考。

关键词：电缆桥架;材质;接地方式;电气导通

中图分类号：TM752 文献标识码：A 文章编号：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

众所周知，接地是为了防止人身遭受电击。实际上，除此之外，接地还可以防止设备和线路受到破坏、防止静电损害和保证电力系统正常运行[1]。

在潮湿的环境中如阴雨天气，人体的阻抗降低，很容易受到电击，接地就是防止电击的最好方法。电力系统的接地，又称工作接地，工作接地的接地电阻要求很小，对大型的变电站要求有一个接地网，保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。对中性点接地的系统，即使一相与地短路，另外二相仍可接近相电压，因此接于其他二相的电气设备不会损坏。因此，在电气设备安装过程中，所有电气设备的金属外壳均需要考虑接地问题。电缆桥架作为敷设电缆和保护电缆的重要外壳，也应考虑接地问题。由此，本文主要分析接地在电缆桥架支架系列产品中的应用。

2 桥架规格及材质

电缆桥架是承托电缆、保护电缆、规范电缆的一种刚性支撑。根据工程要求，其宽度为50～1 000mm，高度为30～200mm，长度一般为2 000mm，大跨距桥架一般为6 000mm。根据现场走向，将直通桥架及各种类型的弯通类桥架通过连接板及配套螺栓连接在一起。

电缆桥架生产加工时可采用多种材质，常用的有碳钢Q235、不锈钢、铝合金和玻璃钢等。Q235为普通碳素结构钢，由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。电缆桥架在进行加工时，需要对薄壁钢板进行冲裁、剪切、折弯、焊接及磙压成形等多种加工。Q235由于其优良的延展性及可加工性受到极大的欢迎，能有效满足电缆桥架的加工要求。

不锈钢根据防腐级别分为多种牌号，电缆桥架常用的有201、304、316几种。201由于防腐能力一般，多用于连接标准件;304防腐能力较好且价格适中，较常采用;而316防腐能力最强，但价格也最高，常用于一些环境恶劣的大型工程，如海洋工程领域及核电站。电缆桥架普遍采用强防腐的316不锈钢。

铝合金桥架适用于水电站、石油化工领域，其轻质高强的特性受到工程人员的喜爱。

玻璃钢分为无机和有机两种，均为非金属材质，具有防火阻燃性能。由玻璃钢材质制作的电缆桥架，具有防火功能。

3 接地要求

保护接地，为保障人身安全并防止间接触电而将正常情况下不带电、事故情况下可能带电的设备的外露可导电部分进行接地。

作为保护电缆的电缆桥架属于电气设备外壳，必须进行电气接地。电缆桥架的接地分为两种类型：一种是每节之间的电气导通;一种是电气导通后的电缆桥架系统与大地的接地。

接地越来越受到关注，尤其国家重点工程，更是将接地纳入电缆桥架验收的重要指标。电缆桥架行业标准要求“金屬桥架系统应有可靠的电气连接，并接地;保护电路连续性的技术要求为：在有跨接点处连接电阻应小于等于50mΩ;在有跨接点处连接电阻应小于等于5mΩ/m”[2]。

在实际的工程应用中，应该注意以下几点。①为了防止电化学腐蚀作用，在铝合金电缆桥架上不得用裸铜导体作接地干线。②电缆桥架在引入引出建筑物时，应与建筑物室内接地干线或室外接地装置相连接。③电缆桥架全长不超过30m时，应不少于2处与接地干线相连;全长超过30m时，应每隔30m增加与接地干线的连接点;电缆桥架的起始端和末端应与接地网可靠连接。

4 电缆桥架目前的接地方式

4.1 不同材质电缆桥架的接地方式

4.1.1 碳钢桥架接地。碳钢桥架的表面在空气中很容易被氧化生锈，需要进行防腐处理。一般采用喷塑或者热浸锌两种处理方式。

当进行喷塑处理时，塑粉是环氧树脂，属于绝缘介质，桥架节与节之间必须采取措施，进行电气导通，一般采用刺破垫圈刺破塑层，然后通过镀锌的连接板或接地线、螺栓达到节与节之间的电气导通。接地方式如图1所示。

当进行热浸锌处理时，由于锌属于导电金属，因此桥架节与节之间通过镀锌连接板、镀锌螺栓即可完成接口处的电气导通。因此，对于热浸锌表面处理的电缆桥架，无需专用接地线即可达到节与节之间的电气导通。

4.1.2 不锈钢桥架的接地。由于不锈钢本身具有一定的防腐作用，因此，表面不再进行其他防腐处理。此外，不锈钢本身属于导电材料，其原理同热浸锌处理的碳钢桥架一样，不需要专用接地线即可达到桥架节与节之间的电气导通。

4.1.3 铝合金桥架的接地。铝合金材质的电缆桥架在加工完成后，需要进行阳极氧化处理，在桥架表面形成一层氧化膜，以起到防腐作用，10μm厚的氧化膜不导电。因此，铝合金桥架在节与节连接完成后，需要通过专用接地线完成电气导通。其接地方式如图1。

4.1.4 玻璃钢桥架的接地。对于玻璃钢材质制作的电缆桥架，由于玻璃钢本身属于非金属材料，本身不会产生静电，故不用考虑接地问题。

4.2 应用于不同领域的电缆桥架的接地方式

应用于不同领域的电缆桥架产品，其接地方式也不相同。

4.2.1 轨道交通领域。地铁在隧道中运行时，两侧隧道壁上安装着电缆支架，支架间距一般为800mm，电缆直接敷设在支架上，此处采用40mm×4mm的接地扁鋼将支架连接起来，贯穿整个隧道壁，起到接地作用。

4.2.2 核电领域。核电领域的电缆桥架及支吊架表面防腐层为热浸锌，传统核电站的锌层厚度一般为85μm，使用寿命为40a，远高于国家标准要求的65μm。而近年来，随着国家对核电站使用年限要求的提高，其表面防腐层的锌层厚度提高到了110μm，使用寿命可达60a。该领域对接地要求很高，常规的接地线已不能满足核电标准。按核电接地标准要求，沿桥架系统敷设整根铜绞线，铜绞线每隔500mm与电缆桥架连接一次，也就是将整个桥架贯通起来，进行桥架系统的接地。

4.2.3 常规领域。对于喷塑产品，节与节连接时需用刺破垫圈刺破塑层，采用接地线进行导通，利用桥架端头自身连接孔连接，即可达到要求，如图1所示。连通后的桥架每隔30m，采用16mm2/L=300mm接地线将桥架与接地干线进行相连，将桥架带的电流导入大地。

5 结语

随着国民经济的发展，工程越来越规范，对电缆桥架的接地安装要求也越来越高。一些具有一定研发能力的桥架厂家及研发中心，开始在电缆桥架材质及接地方面进行新的探索。

参考文献：

[1]甄国涌.电工绝活之电气接地技术[M].北京：中国电力出版社，2013.

[2]中华人民共和国工业和信息化部.电控配电用电缆桥架：JB/T 10216—2013[S].北京：机械工业出版社，2014.