淺述節能型電纜橋架設計原理及應用

王靜

摘 要 隨著可持續發展的理念不斷深入人心，綠色環保和節能減排已經成為各行各業改革和發展的主要方向.研究表明，改變電纜橋架的架設工藝，使用節能型電纜橋架設計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，實現節能減排的目標。本文主要從節能電纜橋架的原理和節能電纜橋架的效果與特點兩個方面對節能型電纜橋架設計原理及應用進行了研究。

關鍵詞 節能；電纜橋架；通風散熱

節能減排，綠色發展是我國當前經濟社會發展的主旋律。作為社會建設和經濟發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生的能耗，實現節能減排的發展目標是目前電力行業的關注重點。

節能、降耗、環保是當代社會發展的必然

電纜橋架是電力輸送系統中非常重要的一環，它貫穿于整個電廠發電端到用戶接收終端的電力傳輸系統中。電纜橋架的主要作用是支撐、保護和管理電纜，性能良好的電纜橋架可以在固定和梳理電纜的同時減少電纜的線路損耗，從而實現電力輸送過程中環保節能的目的。

電纜橋架的發展歷史不長，在國外約有70年的運用歷史，而國內只有30多年。但是電纜橋架的發展和普及極為迅速，尤其是近十幾年來，已經廣泛運用于力、石化、軌道交通、通訊、冶金和機械制造等行業，并且其節能型設計原理和技術已經成為減少電能線損的關鍵。

1 節能電纜橋架的原理

節能型電纜橋架主要針對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生的電纜能損和升溫帶來的電纜線路的能損兩個部分組成的，而升溫帶來的電纜線路的能量損耗則是節能型電纜橋架設計主要針對的。通過改變電纜橋架的結構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 線損的計算方法

要想通過電纜橋架的節能型設計來降低線損節約電能，首先要明白的就是線損的計算方法。電纜線路的能量損耗主要產生于負荷電流通過路線時產生的功率損耗，它的計算公式為ΔP=I的平方*R。ΔP 為損失功率；I 為負荷電流；R 為導線電阻，而導線電阻R是會隨著溫度的變化不斷變化的。一般來說，電纜都是架設在室外環境中的，環境溫度的變化是無法進行人為控制字的，同時當負載電流通過導線電阻時會發熱，導線的溫度也會升高，這些因素都在不斷的影響著導線中的實際電阻。這樣電阻忽高忽低就會產生較大的損失功率，從而增加電纜線路中的能力損耗。

為了簡化計算，同時也為了達到節能的目的，一般來說會把對導線電阻造成影響的因素分為三個分量，分別是本電阻20℃時的導線電阻值R20、溫度附加電阻Rt和負載電流附加電阻Rl。電纜線路的實際電阻即R=R20+Rt+Rl。根據公式可以看出，隨著三個分量的增加，導線的實際電阻也會增加，而基本電阻20℃時的導線電阻值是固定的，負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 節能電纜橋架的設計原理

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，傳統的電纜橋架與電纜的接觸面積過大，通風孔面積太小，達不到散熱的目的?？梢酝ㄟ^新的沖壓技術來改變橋架底部的結構，加入底部沖有倒錐形橢圓散熱孔的縱、橫加強筋，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%以上的通風孔面積，從而大幅度提高橋架的散熱功能。

其次就是橋架側面，在橋架側面設置散熱通風孔也是很有必要的。節能型的電纜橋架通風孔通過梯形的設計將吹入橋架內部的風散射出去，能夠與側面的通風孔形成空氣回路，從而在橋架內部形成良性的空氣循環，這種循環可以幫助熱量快速的散發，通過自然風力來有效降低電纜溫度，不僅能夠降低電纜阻值的上升，還符合環保節能的要求。（圖中所示的是新型節能橋架通風和傳統橋架通風的區別）

2 節能電纜橋架的效果與特點

2.1 節能電纜橋架的效果

目前來說，節能型電纜橋架是市場上散熱系統最完善，并且完全符合可持續發展觀，能夠有效利用自然資源的一種設計。根據有關部門檢測報告，節能型電纜橋架設計通過風能散熱可以有效降低電纜工作線損3.11%，遠高于節能效率超過0.8% 的國家標準。

2.2 節能電纜橋架的特點

節能型電纜橋架的主要特點有：第一，橋架內空氣循環暢通，能夠快速散發電纜熱量，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，新型節能橋架設計中加入了加強筋，橋架的承載力是同料厚產品的1.5倍，在制作的過程中能夠節約相當多的建筑材料；第三，橋架全包式的設計結構能夠將電纜維持在一個相對穩定的小環境中，減少了外界環境因素對于電纜的影響，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 結束語

隨著我國進入社會主義發展的新階段，可持續發展成為了各行各業發展的主旋律，高質量、高性能、低能耗、低污染成為工業發展和能源產業發展的主旋律。作為能源產業中的中流砥柱，電力行業的節能減排一直以來都是受到極大關注的。節能型電纜橋架通過改變橋架結構、更新加工工藝，利用結構節能不僅降低了電纜線路的能量損耗，還加強了橋架的承載力，更好的實現了橋架本身支撐、管理、規范電纜等基本功能，為我國實施現代裝備事業戰略、生態文明建設戰略做出一定貢獻。

參考文獻

[1] CQC 3115—2009.電纜橋架節能認證技術規范[S].北京：中國標準出版社，2009.

[2] 尹曉普.節能型電纜橋架設計原理及應用[J].建筑技術開發，2015， （3）：70-71.