电缆桥架的填充率例子

电缆桥架的填充率例子

作者：admin 发表时间：2008-12-28 16:15:12 阅读：次

在综合布线工程中，桥架穿线是消耗人力最大、与其它工种交叉面最多的一环。由于桥架多安装在走廊吊顶上，往往出于隐蔽空间的总体平衡考虑，给综合布线系统用的桥架空间往往只能达到建筑标准中规定的尺寸。

在工程实践中发现，桥架的尺寸是否宽松会给水平双绞线的敷设带来极大的影响。

由于综合布线系统所用桥架大多为金属全封闭桥架，根据《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB50312-2007）的规定，在线槽中敷设时，线槽的截面利用率（以下简称“截面利用率”）不应超过50%。这一数值若直接作为桥架/ 线槽的设计依据，在实际穿线时容易出现穿线困难的现象。笔者认为其原因在于以下两点：

※该截面利用率引自《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）中对控制电缆和通信电缆的条款，而该条款要求线缆在桥架中排列整齐（参见《电气安装工程手册》），这与综合布线中水平双绞线的排列方式不同；

※为了保证水平双绞线的高频传输性能，桥架内的水平双绞线通常不进行绑扎，而是顺其自然的将双绞线放在桥架中。

某IDC机房的桥架

1填充率的来源及计算方法

填充率为桥架内所有电力电缆的总截面（包括外护层）与桥架的有效截面之比。它的来源可参考以下资料：

※根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）第9.11节的规定，“在电缆桥架上可以无间距敷设电缆，电缆在桥架内横断面的填充率：电力电缆不应大于40%；控制电缆不应大于50%。”在对应的条文说明中，明确说明“控制、信号线路等非载流导体，不存在因散热不良而损坏导线绝缘问题，填充率可增至50%”。该数据引自NEC法规第362-5条和日本《电气设备技术标准》第197 条。（说明：这里的填充率即为截面利用率）

某电信机房的数千根电话线

※在《电气安装工程手册》中标明，桥架内的线缆（电力电缆、通信电缆、控制电缆）敷设方式为平行敷设，其中电力电缆应有适当的间距。因此可以认为控制电缆、信号电缆在桥架中的截面利用率为50%是指平行敷设（排整齐）时的数据。

※在《钢制电缆桥架工程设计规范》（CECS31-91）的条文说明中，提供了关于托盘、梯架的发展裕量：根据《电缆托架设计导则》（美C.J.kalupa）：“电缆托架内要为

以后增加电缆或为正在设计中的托架进行扩充留出足够的备用空位。一般留10%～25%备用空位是合适的”。因此，选用托盘、梯架横截面积的公式为：

SD=n1"π"d12/4+n2"π"d22/4+……+ nn"π"dn2/4（mm2）

S=K"SD/η(3.2.1)

式中SD——电缆总截面积（mm2）；

n1、n2…nn——同型号规格电缆根数；

d1、d2…dn——同型号规格电缆直径（mm）；

S——托盘、梯架横截面积（mm2）；

K——裕量系数，取1.10～1.25；

η——填充率（%）。

由《钢制电缆桥架工程设计规范》提供的计算公式可以看出，目前国内相关标准中的截面利用率实为K/η，即考虑了一定预留裕量的比例参数。

2水平双绞线的传输性能及对敷设的要求

水平双绞线属于高频传输线缆，按照《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000的要求，桥架中的水平双绞线可以不进行绑扎，其原因如下：

※水平双绞线的绞距都是经过反复计算和试验而得出的，如果绑扎过紧，会使绞距变形，组成传输参数变化，引起传输性能劣化；

※水平双绞线中共分4个线对（分别用篮、橙、绿、棕四色标识），每个线对之间的绞距各不相同，以此达到抵御线对间电磁干扰（近端串扰和远端串扰）的目的。但同型号的水平双绞线中的4个线对只可能采用4个不同的绞距，即每个线对使用1个绞距。这样，在同一工程中所敷设的多根水平双绞线中同色线对的绞距完全相同，也就是说这些线对之间的串扰（线间串扰）无法抑制，如果双绞线完全平行，则线间串扰将会增大。这一点，在2002年颁布的计算机以太网标准（IEEE802.3-2002）中也有叙述。

在综合布线系统工程中，由于水平双绞线平行时会引入线间干扰（即一根双绞线中同色线对发出的电磁波干扰相邻双绞线中同色线对，由于同色线对的绞距完全相同，因

此这种干扰很难抵消），故综合布线系统不希望水平双绞线在桥架中出现完全平行的现象，因此双绞线在水平桥架中通常采用散放的敷设方式。

3综合布线系统工程实际敷设情况概述

在综合布线系统穿线时，为了最大限度的节省线缆和工作时间，通常水平双绞线是从工作区向配线间敷设，且每次穿线的数量多为24根以内。这样在桥架内，水平双绞线会十分混乱，甚至出现线缆层层叠叠绞在一起的现象，造成双绞线之间形成杂乱无章的空洞。这时，若用力压线缆，可以空出部分桥架的空间，可以想象线缆在桥架中的松散会造成截面利用率的明显下降（特别是在桥架的转弯处）。

如果在同一个水平桥架中敷设数百根双绞线，其桥架内的双绞线根本不可能移动，也很难从中抽出任何一根双绞线：这些线缆完全是扭绞在一起，成为难舍难分的一个松散联合体。

应该说明的是，桥架内的线缆敷设有两种方式：一是将线缆沿桥架拉到位后，用手托入桥架；二是直接在桥架内拉双绞线。可见，前者可以使桥架内的双绞线整齐些，但施工难度很高；后者施工难度低，但加剧了桥架内线缆的不整齐程度，即填充率会明显低于前者。由于双绞线抗拉强度远高于国产电话线，因此采用后一种施工方法的施工人员明显居多。

4桥架内水平双绞线的截面利用率的计算

在计算前，先假定水平双绞线的排列呈方型结构。虽然蜂窝状结构的敷设密度更高，但由于水平双绞线在施工时不允许平行排列，因此双绞线不可能正好嵌入其它双绞线的缝隙之中，即不可能形成蜂窝状结构。即使采用方型结构，仍然是为了计算方便而选取的最高密度结构。

水平双绞线的线缆外层通常为圆型，如果要将线缆排列呈方型，则线缆之间必然有部分空间。从计算可得：在线缆呈方型排列时，最高的截面利用率为：