CN103398228A - 核电站核岛高抗震梯式电缆桥架 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电厂核岛区域保护电缆的机械装置，具体涉及一种核电站核岛高抗震梯式电缆桥架。其结构包括由整块板材冲压制成的两梯边和若干个横担，若干个横担在两个梯边之间平行设置，在每个横担上设有槽形加强筋，所述槽形加强筋与梯边连接的两端呈Y形分叉结构。Y形分叉结构不仅增加了横担与梯边的接触面，分散了受力面积，并且提高了横担的承载强度，不需要通过增加桥架型材厚度的情况下就可以满足承载电缆的要求。

Description

核电站核岛高抗震梯式电缆桥架

技术领域

本发明属于核电厂核岛区域保护电缆的机械装置，具体涉及一种核电站核岛高抗震梯式电缆桥架。

背景技术

电缆桥架系统是制造业中的一类重要的产品，是各基础建设项目中用于规范、保护电缆及输电线路安全的主要装备。梯式电缆桥架其梯边、横担的结构设计直接决定了桥架的整体性能（包括承载能力、抗震性、使用寿命、外观等方面）。

目前传统的老式梯式电缆桥架结构为两梯边和横担构成，两梯边和横担之间常用的固定方式有铆接、插接或焊接，由于铆接和插接结构承载的强度有限，因此两梯边和横担多采用焊接的方式固定。老式梯边的结构多采用上边为圆弧弯边或直角边，下边为直角折弯边；横担多为U型或π型。

老式梯式电缆桥架存在以下缺陷：

1）对接口及焊点导致桥架整体承载力下降，稳定性较差，只有通过增加桥架板材的厚度来改善其承载力和稳定性。这种方式不仅严重浪费了钢材资源，不符合国家节能降耗的要求，而且由于增加板材料厚度造成桥架自重的增大，同时增加了配套环境的自重，影响桥架系统的抗震水平。

2）桥架的焊接工艺，在桥架焊接时会释放大量的CO2等有害气体，对环境造成一定的污染。同时，因焊接工艺的存在，必然会存在镀锌后局部的反酸现象，造成焊接点防腐等级的下降，降低其使用寿命。

3）在敷设电缆时，弯曲边（或直角边）上打的毛刺或尖棱处有刮伤电缆的隐患，不利于现场电缆敷设施工的进行。

4）横担与梯边为人工焊接，其整体外观受人为因素制约，加工效率不高，并且其整体性能安全性能不高，桥架在震动的车间或遇到的外物撞击或地震灾害时，很容易从焊点处发生扭曲、断裂情况，安全性能不高，抗震性能较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度、高防腐的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，当核电站核岛区域产生设计基准地震事故时，在安全停堆地震（SL‐2）产生的故障条件下保证其电缆桥架系统不被损坏，从而保障核安全相关电缆仍能正常运行。

本发明的技术方案如下：核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，包括由整块板材冲压制成的两梯边和若干个横担，若干个横担在两个梯边之间平行设置，在每个横担上设有槽形加强筋，所述槽形加强筋与梯边连接的两端呈Y形分叉结构。

进一步，如上所述的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其中，所述的槽形加强筋的中部横截面呈π形，在槽形加强筋的上表面设有若干安装孔。

进一步，如上所述的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其中，所述的梯边呈工字型结构，梯边上部的水平两端为圆弧形，中间为直线段结构；梯边下部通过圆弧结构与所述的横担连接。

进一步，如上所述的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其中，在所述的梯边上部和侧面设有若干个安装孔；所述的安装孔呈长圆形。

本发明的有益效果如下：本发明采用整块板材冲压制成，无需焊接，避免了焊接工艺造成的环境污染，提高了产品的防腐能力，减小了焊接对桥架板材应力的影响，同时在横担上设置中间呈槽形的加强筋，并且横担整体呈上拱弧形结构设计，大大提高了桥架的整体承载力和向下的抗弯性，横担中间槽形加强筋的两端呈Y形分叉不仅增加了横担与梯边的接触面，分散了受力面积，并且提高了横担的承载强度，不需要通过增加桥架型材厚度的情况下就可以满足承载电缆的要求。

本发明相对于传统的梯式电缆桥架，还具有以下优势：

（1）整体成型，加工效率高；采用模具冲压成型，改变材料原有力学结构，在桥架地面上直接冲压出加强筋形成横担，然后整体成型，形成三代核电站核岛高抗震梯式电缆桥架。

（2）抗腐蚀性能强：由于桥架整体模压成型，避免了焊接的所有缺陷，无任何对接隐患，具有耐腐蚀强，强度高等优点。

（3）高抗震性：桥架整体成型，梯边的多U形结构设计和底部横担配合，有效的加强了桥架各个方向的抗弯性，使桥架具有高抗震性。

（4）高强度：梯边、横担均在传统结构上进行了改进，包括梯边工字型结构、横担的弧形上拱结构、横担两端的Y形筋均可有效的提高桥架整体的强度和承载能力。

附图说明

图1为本发明核电站核岛高抗震梯式电缆桥架的整体图；

图2为本发明核电站核岛高抗震梯式电缆桥架的局部结构图；

图3为本发明核电站核岛高抗震梯式电缆桥架的断面结构图；

图4为图2中A-A方向的剖视图；

图5为图2中B-B方向的剖视图；

图6为图2中C-C方向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1-图6所示，本发明的三代核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，包括两个梯边5、7和若干个横担6，该梯边5、7和横担6为整块板材冲压制成，若干个横担6在两个梯边5、7之间平行设置，板材可以采用碳钢、不锈钢等等能够满足强度要求的板材。每个横担6上设有槽型加强筋4，该槽型加强筋4的两端呈Y形分叉，受力更加均匀，强度更高。

本发明的三代核电站核岛高抗震梯式电缆桥架截面如图3所示，梯边5、7整体结构呈工字形结构，极大提高了桥架承载能力和垂直方面的抗弯性。梯边上部水平两端为圆弧形，中间为直线段结构，类似于两个水平的倒U型结构组成，每个圆弧形结构均可提高桥架的的强度和抗弯性，同时在圆弧形结构1、2之间增加了一段直线段可增加桥架的稳定性，并进一步增强桥架在水平方向的抗弯性（桥架在加载重物时，两侧边向内部的弯曲应力）。梯边下部增加了圆弧形结构3（倾斜的U形结构），同时提高了桥架左右以及上下的抗弯性能，进一步提高了桥架的承载能力，同时无论电缆放置或拿出时，与桥架接触部位都是圆弧面，可避免电缆的划伤隐患。横担6增加上拱弧形结构设计，大大增强了桥架的承载能力。

槽形加强筋4与梯边连接的两端呈Y形分叉结构，其横截面如图4所示，Y形分叉不仅增加了横担与梯边的接触面，分散了受力面积，并且提高了横担的承载强度，不需要通过增加桥架型材厚度的情况下就可以满足承载电缆的要求。

槽形加强筋4其他位置横截面的结构分别如图5、6所示，其中部横截面呈π形，在π形上平面设有若干个纵向长圆形安装孔。

本发明的三代核电站核岛高抗震梯式电缆桥架在桥架在地震情况下，其整体结构有利于桥架整体均匀受力，并且梯边的圆弧形结构1、2、3以及槽形加强筋4结构互相配合，使桥架整体在各个方向都具有很强的抗弯性，通过PROE、ANSYS等专业软件对该产品进行力学分析，计算证明产品满足水平和竖直方向地震加速度为0.3g的核岛抗震要求，从而保证核安全相关电缆的安全运行。

本发明的三代核电站核岛高抗震梯式电缆桥架在横担上部、梯边侧部与上方均布有安装孔8、9结构，如图1、2所示，安装孔8、9均呈长圆形，使其桥架具有更好的散热性和透气性，同时，可满足各种现场安装环境，桥架与电缆、盖板、以及相关附配件的配套连接、安装都极其为方便，并可大大提高桥架在现场的安装效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其特征在于：包括由整块板材冲压制成的两梯边（5、7）和若干个横担（6），若干个横担（6）在两个梯边（5、7）之间平行设置，在每个横担（6）上设有槽形加强筋（4），所述槽形加强筋（4）与梯边（5、7）连接的两端呈Y形分叉结构。

2.如权利要求1所述的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其特征在于：所述的槽形加强筋（4）的中部横截面呈π形，在槽形加强筋的上表面设有若干安装孔（8）。

3.如权利要求1或2所述的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其特征在于：所述的梯边（5、7）呈工字型结构，梯边上部的水平两端为圆弧形（1、2），中间为直线段结构；梯边下部通过圆弧结构（3）与所述的横担连接。

4.如权利要求3所述的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其特征在于：在所述的梯边上部和侧面设有若干个安装孔（9）。

5.如权利要求4所述的核电站核岛高抗震梯式电缆桥架，其特征在于：所述的安装孔（9）呈长圆形。

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