Крепления металлические

Крепления металлические для кабельных и электрических систем: классификация, применение, нормативы

Металлические крепления представляют собой несущие и фиксирующие элементы, предназначенные для монтажа, поддержания и защиты кабелей, проводов, труб, коробов и другого электротехнического оборудования. Их основная функция – обеспечение надежной, долговечной и безопасной эксплуатации кабельных трасс в строгом соответствии с проектными параметрами и требованиями нормативных документов. От правильного выбора типа, материала и способа установки крепления напрямую зависят механическая прочность системы, ее ремонтопригодность и пожарная безопасность.

1. Классификация и типы металлических креплений

Классификация осуществляется по нескольким ключевым признакам: функциональному назначению, конструкции, материалу и способу монтажа.

1.1. По функциональному назначению и конструкции

• Перфорированный крепеж (монтажный перфорированный профиль): Изготавливается из оцинкованной стали, имеет систему отверстий для универсального крепления. К нему относятся:
  • Лента монтажная (перфолента): Гибкая полоса с отверстиями. Применяется для подвеса и связки кабелей, труб, крепления легкого оборудования.
  • Уголок монтажный: Для создания жестких угловых соединений и опор.
  • Шина монтажная (шинодержатель): Прямой профиль для фиксации автоматических выключателей, клеммников, DIN-рейок.
  • Кронштейны и крюки: Для подвеса кабельных лотков, коробов, труб на стены, потолки, фермы.
• Крепления для кабельных лотков и коробов:
  • Подвесы шпильковые (шпилька резьбовая М8, М10, М12 с гайками и шайбами): Для регулируемого подвеса лотков на потолке.
  • Кронштейны консольные (стеновые, потолочные): Для крепления лотков к вертикальным и горизонтальным поверхностям.
  • Стойки и стойки-опоры (Z-образные, C-образные): Для наземной или напольной прокладки лотков.
  • Соединители и аксессуары (болты, гайки, заклепки): Для сборки секций лотков между собой.
• Крепления для кабелей и проводов:
  • Скобы металлические: Для крепления отдельных кабелей к стенам, потолкам, конструкциям. Могут быть с одним или двумя усиками, с пластиковым демпфером.
  • Хомуты металлические (ленточные, проволочные, U-образные): Для фиксации пучков кабелей. Ленточные хомуты (стяжки) из нержавеющей стали используются в условиях высоких температур.
  • Зажимы анкерные (натяжные): Для крепления и натяжения СИП, тросов, несущих канатов.
  • Гильзы и наконечники кабельные: Хотя являются частью контактной системы, также выполняют функцию крепления жилы к клемме.
• Крепления для труб (электромонтажных):
  • Скобы для труб (одно- и двухлапковые).
  • Хомуты с крепежным винтом и монтажной площадкой (хомут металлический с резиновой прокладкой).
• Дюбель-гвозди, анкеры, саморезы: Базовый крепеж для фиксации всех вышеперечисленных элементов к строительным основаниям (бетон, кирпич, металл, дерево).

1.2. По материалу и защитному покрытию

Материал определяет механическую прочность, коррозионную стойкость, температурный диапазон применения и стоимость.

Материал / Покрытие	Характеристики	Область применения
Сталь углеродистая с цинкованием (горячее, электрохимическое)	Высокая прочность, хорошая коррозионная стойкость, умеренная стоимость. Толщина цинкового слоя – ключевой параметр.	Универсальное применение в большинстве внутренних и наружных электроустановок, кроме агрессивных сред.
Нержавеющая сталь (A2, A4)	Высокая коррозионная стойкость, включая морскую атмосферу и химические среды, повышенная прочность, огнестойкость. Высокая стоимость.	Взрывоопасные зоны, объекты химической, пищевой, фармацевтической промышленности, морские платформы, наружные установки в прибрежных зонах.
Алюминий и его сплавы	Малая масса, естественная стойкость к атмосферной коррозии, хорошая электропроводность. Прочность ниже, чем у стали.	Световые конструкции, кабельные лотки в условиях, где важна легкость и отсутствие блуждающих токов.
Оцинкованная сталь с порошковой окраской	Дополнительная декоративная и защитная функция. Цвет (чаще серый, белый, RAL) позволяет визуально выделить системы.	Объекты с высокими эстетическими требованиями, необходимость цветовой маркировки трасс.

2. Нормативная база и требования к выбору креплений

Выбор и монтаж металлических креплений регламентируется рядом национальных и международных стандартов.

• ПУЭ (Правила устройства электроустановок): Определяют общие требования к прокладке кабелей, расстояниям, механической прочности.
• ГОСТ Р МЭК 61537-2012 / МЭК 61537: Кабельные лестничные системы и лотки. Ключевой стандарт, устанавливающий требования к механической стойкости лотков и, как следствие, к креплениям (классы нагрузок А15, В, С, D…).
• СП 76.13330.2016 (СНиП 3.05.06-85): Электротехнические устройства. Содержит нормы на монтаж и крепление.
• СНиП 2.03.06-85: Конструкции из алюминиевых сплавов.
• СНиП 2.03.11-85: Защита строительных конструкций от коррозии.
• Проектная документация: Рабочие чертежи и спецификации являются основным руководством, где указаны типы, шаг и места установки креплений.

2.1. Критерии выбора

• Нагрузка: Расчетная масса кабелей, лотков, снеговой и ветровой нагрузки (для наружных установок). Запас прочности креплений должен быть не менее 1,5-2.
• Условия окружающей среды: Температура, влажность, наличие химически активных веществ, взрывоопасность зоны (требуется искробезопасный крепеж).
• Тип основания: Бетон, кирпич, металлоконструкция, гипсокартон. Определяет тип анкерного элемента.
• Требования к пожарной безопасности: Крепления не должны снижать огнестойкость строительных конструкций, должны быть устойчивы к высокой температуре.
• Гальваническая совместимость: Во избежание электрохимической коррозии материал крепления должен быть совместим с материалом фиксируемого элемента (например, алюминиевый лоток не должен крепиться стальными хомутами без изолирующей прокладки).

3. Методы монтажа и расчет нагрузок

3.1. Монтаж на различные основания

• Бетон и полнотелый кирпич: Используются химические анкеры, распорные анкерные болты, дюбель-гвозди. Требуется предварительное сверление.
• Пустотелые материалы (пенобетон, кирпич щелевой): Применяются специальные дюбели (рамные, фасадные), анкеры с распором в полости, химические анкеры с металлической сеткой.
• Стальные конструкции: Крепление с помощью сварки (только к несущим элементам, с разрешения проектировщика), болтовых соединений, хомутов-струбцин.
• Деревянные основания: Саморезы по дереву, шурупы с дюбелем.

3.2. Расчет шага креплений для кабельного лотка

Шаг креплений (L) определяется исходя из несущей способности лотка и крепежа, а также общей нагрузки (Q), складывающейся из веса лотка, кабелей и возможной дополнительной нагрузки.

Упрощенная формула для расчета: L = √(8 W [σ] / Q), где W – момент сопротивления сечения лотка, [σ] – допустимое напряжение материала. Однако на практике используются таблицы производителей, составленные по результатам испытаний согласно ГОСТ Р МЭК 61537.

Примерная таблица шага подвеса для стального лотка шириной 300 мм (класс нагрузки С)

Расчетная нагрузка, кг/м	Шаг подвеса на шпильке М10, м	Шаг подвеса на консольном кронштейне, м
До 50	3.0	2.0
50-100	2.5	1.8
100-150	2.0	1.5
150-200	1.5	1.2

4. Контроль качества и типовые ошибки при монтаже

• Контроль качества: Визуальный осмотр на отсутствие повреждений покрытия, соответствие типоразмера, маркировки. Проверка момента затяжки резьбовых соединений динамометрическим ключом. Контроль шага установки.
• Типовые ошибки:
  • Использование креплений без расчета нагрузки, приводящее к провисанию трасс.
  • Несоответствие материала крепления классу среды (коррозия).
  • Крепление к ненесущим конструкциям (фальшпотолкам, перегородкам).
  • Отсутствие гальванической развязки при соединении разнородных металлов.
  • Неполная затяжка или, наоборот, срыв резьбы в анкерных элементах.
  • Игнорирование температурных расширений (жесткое крепление длинных трасс).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Как выбрать между оцинкованной и нержавеющей сталью для наружной установки в промышленной зоне?

Для стандартной промышленной атмосферы с умеренным загрязнением достаточно горячеоцинкованной стали с толщиной цинкового слоя не менее 40-60 мкм. Нержавеющая сталь марки А2 (304) или А4 (316) необходима при наличии агрессивных факторов: постоянное воздействие солей (приморские зоны, противогололедные реагенты), кислотных или щелочных паров, высокий уровень блуждающих токов, объекты пищевой и химической промышленности. Решение должно быть основано на технико-экономическом расчете с учетом срока службы системы.

В2: Каков минимально допустимый шаг креплений для кабельного лотка, заполненного силовыми кабелями?

Минимального универсального шага не существует. Шаг определяется исключительно расчетом, исходя из данных производителя лотка о его несущей способности при различных схемах опирания и фактической массы кабелей с учетом их будущего возможного добавления. Для тяжелонагруженных трасс шаг может составлять 1-1.5 метра, для легких – 3-4 метра. Использование шага меньше расчетного не является ошибкой, но ведет к удорожанию проекта.

В3: Можно ли сваривать крепления к несущим металлоконструкциям здания?

Сварка допустима только при наличии разрешения в проектной документации и согласования с автором проекта здания. Сварка к несущим элементам (колоннам, фермам) может изменить их прочностные характеристики и огнестойкость. Чаще требуется использование хомутов-струбцин или болтового соединения через предварительно приваренные монтажные пластины. Сварка к элементам, не отвечающим за несущую способность (закладные детали, монтажные профили), является стандартной практикой.

В4: Как правильно выбрать анкер для крепления консольного кронштейна к бетонной стене?

Выбор зависит от нагрузки и типа бетона. Для ответственных тяжелонагруженных креплений (лотки с большим количеством кабелей) предпочтительны химические анкеры (инжекционные системы), обеспечивающие высокую несущую способность и распределенное напряжение. Для средних нагрузок подходят распорные клиновые анкеры из оцинкованной или нержавеющей стали. Ключевые параметры: глубина анкеровки (не менее 5-6 диаметров анкера), диаметр (обычно М10-М12), расстояние до края бетона. Обязательно проведение пробных испытаний на вырыв на объекте.

В5: Требуется ли заземление металлических креплений, лотков и коробов?

Да, все металлические части электроустановки, включая крепления, лотки и короба, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции, подлежат защитному заземлению или занулению в соответствии с главой 1.7 ПУЭ. Лотковые системы должны быть объединены в непрерывную электрическую цепь с помощью болтовых соединений с контактными лепестками или специальных перемычек, которая затем присоединяется к главной заземляющей шине (ГЗШ) проводником соответствующего сечения.