浅述节能型电缆桥架设计原理及应用

王静

摘 要 隨着可持续发展的理念不断深入人心，绿色环保和节能减排已经成为各行各业改革和发展的主要方向.研究表明，改变电缆桥架的架设工艺，使用节能型电缆桥架设计能够大幅度的提高电能的利用率，减少电能在传输过程中的损耗，从而降低电力输送的成本，实现节能减排的目标。本文主要从节能电缆桥架的原理和节能电缆桥架的效果与特点两个方面对节能型电缆桥架设计原理及应用进行了研究。

关键词 节能；电缆桥架；通风散热

节能减排，绿色发展是我国当前经济社会发展的主旋律。作为社会建设和经济发展都必不可少的一种能源，如何提高电能的利用率，降低电力输送过程中产生的能耗，实现节能减排的发展目标是目前电力行业的关注重点。

节能、降耗、环保是当代社会发展的必然

电缆桥架是电力输送系统中非常重要的一环，它贯穿于整个电厂发电端到用户接收终端的电力传输系统中。电缆桥架的主要作用是支撑、保护和管理电缆，性能良好的电缆桥架可以在固定和梳理电缆的同时减少电缆的线路损耗，从而实现电力输送过程中环保节能的目的。

电缆桥架的发展历史不长，在国外约有70年的运用历史，而国内只有30多年。但是电缆桥架的发展和普及极为迅速，尤其是近十几年来，已经广泛运用于力、石化、轨道交通、通讯、冶金和机械制造等行业，并且其节能型设计原理和技术已经成为减少电能线损的关键。

1 节能电缆桥架的原理

节能型电缆桥架主要针对的就是电缆在桥架支撑下的能源损耗。这部分损耗主要是由电磁产生的电缆能损和升温带来的电缆线路的能损两个部分组成的，而升温带来的电缆线路的能量损耗则是节能型电缆桥架设计主要针对的。通过改变电缆桥架的结构来降低升温带来的电缆线路的能力损耗是目前比较有效的一种做法[1]。

1.1 线损的计算方法

要想通过电缆桥架的节能型设计来降低线损节约电能，首先要明白的就是线损的计算方法。电缆线路的能量损耗主要产生于负荷电流通过路线时产生的功率损耗，它的计算公式为ΔP=I的平方*R。ΔP 为损失功率；I 为负荷电流；R 为导线电阻，而导线电阻R是会随着温度的变化不断变化的。一般来说，电缆都是架设在室外环境中的，环境温度的变化是无法进行人为控制字的，同时当负载电流通过导线电阻时会发热，导线的温度也会升高，这些因素都在不断的影响着导线中的实际电阻。这样电阻忽高忽低就会产生较大的损失功率，从而增加电缆线路中的能力损耗。

为了简化计算，同时也为了达到节能的目的，一般来说会把对导线电阻造成影响的因素分为三个分量，分别是本电阻20℃时的导线电阻值R20、温度附加电阻Rt和负载电流附加电阻Rl。电缆线路的实际电阻即R=R20+Rt+Rl。根据公式可以看出，随着三个分量的增加，导线的实际电阻也会增加，而基本电阻20℃时的导线电阻值是固定的，负载电流附加电阻又极难控制，因此通过控制温度附加电阻来降低电缆线路的能力损耗是最有效的办法。

1.2 节能电缆桥架的设计原理

要想降低电缆的工作温度，最有效的办法就是提高桥架的散热功能，增加桥架的散热面积。就目前情况来看，传统的电缆桥架与电缆的接触面积过大，通风孔面积太小，达不到散热的目的。可以通过新的冲压技术来改变桥架底部的结构，加入底部冲有倒锥形椭圆散热孔的纵、横加强筋，通过这种方法可以减少桥架与电缆仅38%的接触面积，增加10%以上的通风孔面积，从而大幅度提高桥架的散热功能。

其次就是桥架侧面，在桥架侧面设置散热通风孔也是很有必要的。节能型的电缆桥架通风孔通过梯形的设计将吹入桥架内部的风散射出去，能够与侧面的通风孔形成空气回路，从而在桥架内部形成良性的空气循环，这种循环可以帮助热量快速的散发，通过自然风力来有效降低电缆温度，不仅能够降低电缆阻值的上升，还符合环保节能的要求。（图中所示的是新型节能桥架通风和传统桥架通风的区别）

2 节能电缆桥架的效果与特点

2.1 节能电缆桥架的效果

目前来说，节能型电缆桥架是市场上散热系统最完善，并且完全符合可持续发展观，能够有效利用自然资源的一种设计。根据有关部门检测报告，节能型电缆桥架设计通过风能散热可以有效降低电缆工作线损3.11%，远高于节能效率超过0.8% 的国家标准。

2.2 节能电缆桥架的特点

节能型电缆桥架的主要特点有：第一，桥架内空气循环畅通，能够快速散发电缆热量，并且不需要其他能源辅助和支持，有效降低了电缆阻值的上升，减少了线路损耗；第二，在制作工艺上，新型节能桥架设计中加入了加强筋，桥架的承载力是同料厚产品的1.5倍，在制作的过程中能够节约相当多的建筑材料；第三，桥架全包式的设计结构能够将电缆维持在一个相对稳定的小环境中，减少了外界环境因素对于电缆的影响，延缓了电缆绝缘层的老化，不仅增加了电缆的使用寿命，电力输送的安全也得到了一定的保障[2]。

3 结束语

随着我国进入社会主义发展的新阶段，可持续发展成为了各行各业发展的主旋律，高质量、高性能、低能耗、低污染成为工业发展和能源产业发展的主旋律。作为能源产业中的中流砥柱，电力行业的节能减排一直以来都是受到极大关注的。节能型电缆桥架通过改变桥架结构、更新加工工艺，利用结构节能不仅降低了电缆线路的能量损耗，还加强了桥架的承载力，更好的实现了桥架本身支撑、管理、规范电缆等基本功能，为我国实施现代装备事业战略、生态文明建设战略做出一定贡献。

参考文献

[1] CQC 3115—2009.电缆桥架节能认证技术规范[S].北京：中国标准出版社，2009.

[2] 尹晓普.节能型电缆桥架设计原理及应用[J].建筑技术开发，2015， （3）：70-71.