Металлорукава
Металлорукава: конструкция, типы, применение и монтаж в электротехнике
Металлорукав представляет собой гибкую металлическую оболочку, предназначенную для механической защиты кабелей и проводов от внешних воздействий, а также для локализации возможных последствий короткого замыкания. Он является ключевым элементом систем кабеленесущих трасс, обеспечивающим безопасность, надежность и долговечность электрических и слаботочных сетей. Основная функция – защита от механических повреждений (удары, вибрация, растяжение, сжатие), от проникновения влаги, масел, химических веществ и ультрафиолетового излучения. Дополнительно, металлорукава обеспечивают экранирование от электромагнитных помех (ЭМП) и выполняют функцию заземляющего проводника при правильном монтаже.
Конструкция и материалы изготовления
Конструктивно металлорукав – это спирально свернутая металлическая лента (или проволока), образующая гибкую трубу. Существует два основных типа конструкции, определяющих свойства и область применения.
- Тип РГМ (Рукав Гибкий Металлический) – силовой, бронерукав. Изготавливается из оцинкованной стальной ленты, свернутой в виде плотной спирали с замковым швом (часто типа «зиг-заг» или «lock-seam»). Это обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к скручиванию и раздавливанию, но несколько меньшую гибкость по сравнению с рукавами типа РМ. Предназначен для тяжелых условий эксплуатации.
- Тип РМЦ (Рукав Металлический Цельный) – гофрированный, «кольчужного» типа. Изготавливается из оцинкованной стальной проволоки, сплетенной в виде гибкой гофрированной трубы. Обладает максимальной гибкостью и подвижностью, сохраняя при этом хорошие защитные свойства. Широко применяется для подключения подвижного оборудования, в станкостроении, робототехнике.
- Оцинкованная сталь: Наиболее распространенный материал. Обеспечивает хорошую защиту от коррозии в большинстве внутренних и некоторых внешних сред. Экономичен и прочен.
- Нержавеющая сталь (марки AISI 304, AISI 316): Применяется в агрессивных средах (химическая, пищевая промышленность, морская атмосфера, высокие температуры), где требуется повышенная коррозионная стойкость. Рукава из нержавеющей стали часто используются во взрывоопасных зонах.
- Латунь или бронза: Используются реже, в специфических условиях, где требуется немагнитность или особая стойкость к определенным видам коррозии.
- Обычные (негерметичные): Без уплотнений. Защита от пыли и брызг ограничена. Применяются внутри помещений в нормальных условиях.
- Герметичные (водозащищенные): Комплектуются уплотнительными кольцами в фитингах и/или имеют герметизирующую оболочку (ПВХ, полиамид). Обеспечивают степень защиты IP54, IP65, IP66. Применяются на улице, в сырых помещениях, для мойки оборудования.
- Маслостойкие: Имеют внешнее полимерное покрытие, стойкое к маслам, смазкам и некоторым химикатам.
- Взрывозащищенные: Как правило, из нержавеющей стали, с особыми требованиями к заземлению и искробезопасности соединений. Применяются во взрывоопасных зонах классов 1 и 2.
- «Голый» металлорукав: Только металлическая оболочка.
- С внутренним ПВХ-шлангом (ДКС): Полимерная трубка внутри защищает изоляцию кабеля от истирания о металлические кромки витков рукава, особенно на изгибах.
- С внешним ПВХ-покрытием: Полимерный слой поверх металла обеспечивает дополнительную защиту от коррозии, УФ-излучения, агрессивных сред, а также электроизоляцию. Цвет покрытия часто указывает на назначение (желтый – для газовой сферы, оранжевый – для высоких напряжений и т.д.).
- С протяжкой: Внутрь рукава заведен стальной тросик или проволока для облегчения последующей протяжки кабеля.
- Подключение силового электрооборудования: Электродвигатели, насосы, вентиляторы, трансформаторы. Рукав защищает кабель от вибрации, случайных ударов, капель масла и охлаждающей жидкости.
- Прокладка в стенах, полах, перекрытиях (заливка бетоном): Металлорукав типа РГМ служит несъемной опалубкой и защитной гильзой, обеспечивая возможность замены кабеля и защищая его от нагрузок на сжатие.
- Подвижные соединения: В станках с ЧПУ, промышленных роботах, подъемных механизмах применяются гибкие рукава типа РМЦ, которые выдерживают многократные циклы изгиба.
- Взрывоопасные зоны (ВЗ): Рукава из нержавеющей стали с искробезопасными соединениями используются для предотвращения попадания внутрь трассы горючих газов или пыли и для локализации возможной искры.
- Защита слаботочных и контрольных кабелей: Кабели АСУ ТП, сигнализации, связи прокладываются в металлорукавах для экранирования от электромагнитных помех (ЭМП) и наводок.
- Наружная прокладка: При монтаже на фасадах, опорах, в грунте (в сочетании с дополнительной защитой) используются рукава с ПВХ-покрытием, стойким к ультрафиолету и атмосферным осадкам.
- Выбор диаметра: Внутренний диаметр рукава должен быть минимум на 25-30% больше наружного диаметра пучка кабелей. Это облегчает протяжку и не приводит к их перегреву.
- Резка: Производится специальным труборезом для металлорукава или ножовкой по металлу. После резки необходимо зачистить заусенцы, чтобы не повредить кабель и уплотнения.
- Надевание фитингов: Гайка и обжимное кольцо надеваются на рукав до его соединения с ответной частью.
- Подключение: Конец рукава с надетыми элементами вставляется в корпус фитинга до упора. Затяжка гайки производится с рекомендуемым моментом, чтобы обеспечить надежный обжим и контакт, но не сорвать резьбу.
- Протяжка кабеля: Кабель протягивается без скручивания. Для длинных или изогнутых трасс используют кабельную смазку и вращающиеся ролики.
- Заземление – обязательный этап. Металлорукав должен быть интегрирован в систему защитного заземления (PE). Это обеспечивается:
- Надежным металлическим контактом через фитинг к заземленному корпусу оборудования или лотка.
- Использованием дополнительного заземляющего проводника (гибкая медная шина) внутри или снаружи рукава, если есть риск нарушения непрерывности цепи (например, на очень длинных участках или при частых изгибах).
Цепь заземления должна иметь сопротивление, соответствующее требованиям ПУЭ (глава 1.7).
- 1.3 = 23.4 мм. Подходит рукав DN 25 (внутренний диаметр ~26 мм).
Материалы изготовления:
Важным элементом комплектации являются соединительные элементы (фитинги, концевики): гайки, штуцеры, втулки. Они обеспечивают герметичный и механически прочный переход с рукава на корпус электрооборудования (шкаф, двигатель, датчик) или кабеленесущую систему (лоток, короб). Фитинги могут быть оснащены уплотнительными кольцами (EPDM, NBR) для защиты от пыли и влаги (степень защиты до IP54/IP66).
Классификация, типы и технические характеристики
Металлорукава классифицируются по нескольким ключевым параметрам, которые определяют их выбор для конкретной задачи.
По степени герметичности и защищенности:
По наличию дополнительных элементов:
Ключевые технические характеристики (на примере РГМ):
| Условный проход (DN), мм | Наружный диаметр, мм (прибл.) | Минимальный радиус изгиба, мм | Рабочий температурный диапазон (оцинк. сталь) | Сопротивление раздавливанию, не менее |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 13.5 | 40 | -50°C до +100°C (без ПВХ) | 400 Н/100мм |
| 15 | 18.5 | 60 | 400 Н/100мм | |
| 20 | 24.5 | 80 | 500 Н/100мм | |
| 25 | 29.5 | 100 | 600 Н/100мм | |
| 32 | 37.0 | 130 | 700 Н/100мм |
Минимальный радиус изгиба (Rmin) – критический параметр. Его несоблюдение ведет к необратимой деформации рукава, повреждению кабеля внутри и потере защитных свойств. Rmin обычно равен 4-6 наружным диаметрам рукава.
Области применения в электроэнергетике и промышленности
Монтаж и заземление. Критические аспекты.
Правильный монтаж – залог выполнения металлорукавом своих функций. Основные этапы и правила:
Сравнение с альтернативами: пластиковые гофротрубы и кабельные лотки
| Критерий | Металлорукав | Пластиковая гофротруба (ПНД, ПВХ) | Кабельный лоток (перфорированный, лестничный) |
|---|---|---|---|
| Механическая защита | Высокая (удар, раздавливание) | Низкая/Средняя | Только от небольших механических воздействий, опора |
| Гибкость | Высокая | Высокая | Отсутствует |
| Защита от ЭМП | Есть (экранирование) | Нет | Нет (кроме закрытых лотков с крышкой) |
| Огнестойкость | Высокая (не распространяет горение) | Низкая (плавится, горюч) | Высокая (металл) |
| Стойкость к УФ и погоде | Высокая (с ПВХ-покрытием) | Средняя/Высокая (зависит от материала) | Высокая (оцинковка) |
| Основное назначение | Защита на конечных участках, подключение оборудования, сложные трассы | Скрытая прокладка в стенах, грунте (ПНД), низкие нагрузки | Магистральная прокладка большого количества кабелей по прямым трассам |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как правильно подобрать диаметр металлорукава?
Рассчитайте суммарный диаметр пучка кабелей (или найдите наружный диаметр одного кабеля). Умножьте полученное значение на коэффициент 1.3-1.5 (запас на протяжку и изгибы). Выберите ближайший больший стандартный условный проход (DN) рукава из номенклатуры производителя. Например, для пучка диаметром 18 мм минимальный внутренний диаметр рукава = 18
2. Нужно ли заземлять металлорукав и как это проверить?
Да, заземление обязательно согласно ПУГ 7 изд., п. 1.7.76. Металлорукав является сторонней проводящей частью и должен быть присоединен к системе защитного заземления для предотвращения поражения током при повреждении изоляции. Проверка: измерение сопротивления растеканию тока заземляющего устройства (контура) и проверка непрерывности цепи «корпус оборудования – фитинг – рукав – фитинг – заземленный лоток/корпус» с помощью микроомметра. Сопротивление должно соответствовать нормам (как правило, не более 0.1 Ом для соединений).
3. Чем отличается РГМ от РМЦ? Что выбрать?
РГМ (бронерукав): Высокая прочность на раздавливание и растяжение, хорошая защита от внешних повреждений. Меньшая гибкость. Выбор: стационарная прокладка в полу, стенах, для защиты от тяжелых механических воздействий, в т.ч. скрытая заливка бетоном.
РМЦ (кольчугообразный): Максимальная гибкость и подвижность, выдерживает многократные изгибы. Меньшая стойкость к точечным ударам. Выбор: подключение подвижных частей станков, роботов, часто переставляемого оборудования, на вибрирующих основаниях.
4. Можно ли использовать металлорукав на улице?
Да, но только при условии применения рукава с наружным ПВХ-покрытием, устойчивым к ультрафиолетовому излучению, и герметичных фитингов с уплотнениями из EPDM (для широкого температурного диапазона). Обычный оцинкованный рукав без покрытия на улице подвержен коррозии и не обеспечит долговременной защиты.
5. Как обеспечить герметичность ввода в оборудование?
Используйте комплектные герметичные фитинги, состоящие из корпуса, обжимной гайки, уплотнительного конуса и EPDM-уплотнительного кольца. При затяжке гайки происходит одновременный обжим рукава и сжатие уплотнительного кольца на вводной резьбе оборудования, создавая барьер для влаги и пыли. Резьбу рекомендуется дополнительно обрабатывать герметиком (типа Loctite 577) для статических соединений.
6. Каков срок службы металлорукава?
Срок службы зависит от условий эксплуатации и материала. Оцинкованный стальной рукав в сухих отапливаемых помещениях – 25 лет и более. В условиях агрессивной среды (солевые туманы, химические пары) срок службы может сократиться до 5-10 лет, что требует применения нержавеющей стали или рукавов с толстым ПВХ-покрытием.
Заключение
Металлорукав является незаменимым техническим решением для создания безопасных, надежных и долговечных кабельных систем в энергетике и промышленности. Его правильный выбор, основанный на понимании типов конструкции, материалов и характеристик, а также профессиональный монтаж с обязательным обеспечением непрерывности цепи заземления, напрямую влияют на бесперебойность работы оборудования и общую электробезопасность объекта. Современные решения, включая рукава с полимерными покрытиями и комплектные системы герметичных фитингов, значительно расширяют область их применения, позволяя решать задачи в самых сложных эксплуатационных условиях.