Цепи однорядные
Цепи однорядные: конструкция, стандарты, применение и выбор в электротехнике
Однорядная цепь представляет собой стандартизированный кабельный аксессуар, предназначенный для крепления и маркировки пучков проводов, кабелей и шлангов на плоских поверхностях или конструкциях. Ее основная функция – надежная фиксация трасс электропроводки, гидравлических и пневматических линий для обеспечения их упорядоченности, защиты от механических повреждений, вибраций и внешних воздействий. Конструктивно однорядная цепь состоит из основания (спинки) с отверстиями для крепежа и ряда регулярно расположенных ячеек или звеньев, образующих единую линию. В эти ячейки устанавливаются пластиковые или металлические хомуты (стяжки), которые непосредственно обхватывают фиксируемые объекты.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Конструкция однорядной цепи является определяющим фактором ее механической прочности, химической стойкости и области применения.
- Основание (спинка): Представляет собой сплошную или перфорированную металлическую полосу. Сплошное основание обеспечивает максимальную жесткость и защиту от попадания пыли и жидкостей сверху. Перфорированное основание снижает вес изделия и упрощает монтаж в условиях, когда точное расположение крепежных отверстий необходимо подгонять на месте.
- Ячейки (звенья): Формируются путем вырубки и гибки из тела основания. Их геометрия (квадратная, прямоугольная, круглая) и шаг (расстояние между центрами соседних ячеек) стандартизированы. Шаг определяет плотность размещения хомутов и, соответственно, максимально допустимый диаметр фиксируемого пучка в каждой точке крепления.
- Материалы:
- Сталь углеродистая: Наиболее распространенный и экономичный вариант. Обычно покрывается цинковым или кадмиевым покрытием (оцинковка) для защиты от коррозии. Применяется в общих промышленных условиях внутри помещений.
- Нержавеющая сталь (AISI 304, AISI 316): Используется в условиях агрессивных сред: на морских судах, в химической и пищевой промышленности, на открытом воздухе с высокой влажностью. AISI 316 обладает повышенной стойкостью к хлоридам и кислотам.
- Алюминий и его сплавы: Применяются там, где критична масса конструкции, а также для фиксации кабелей, не создающих значительных механических нагрузок. Обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях.
- Крепеж: Для монтажа используются винты, болты, заклепки или саморезы. В условиях сильной вибрации обязательна установка стопорных (контргайка, пружинная шайба) или фиксирующих (резьбовой герметик) элементов.
- DIN 43697 (ранее DIN 43671): Немецкий стандарт, фактически ставший международным для каберепроводящих систем. Определяет форму, размеры, материалы и испытания для кабельных хомутов и цепей. Именно по этому стандарту классифицируются цепи по типоразмерам (например, AR 10, AR 15, AR 20, AR 25, AR 30, AR 40, AR 50, AR 60).
- ГОСТ Р МЭК 62275-2016: Российский стандарт, идентичный международному IEC 62275, который регулирует требования к системам крепления кабелей, включая цепи.
- UL 62275: Стандарт Underwriters Laboratories для Северной Америки, подтверждающий соответствие требованиям пожарной безопасности.
- Распределительные устройства (РУ) и щиты управления: Организация вводов и выводов кабелей, фиксация проводников на дверях шкафов и по сторонам монтажных панелей.
- Кабельные трассы и лотки: Используются как дополнительное крепление для фиксации критически важных или тяжелых кабелей внутри лотка, а также для крепления кабелей к вертикальным и горизонтальным поверхностям, где монтаж полноценного лотка нецелесообразен.
- Промышленное оборудование и станки: Крепление силовых, управляющих и сигнальных кабелей, а также шлангов систем смазки и охлаждения к станинам, порталам и подвижным частям (с учетом гибкости и запаса длины).
- Энергетика и ВИЭ: Фиксация кабелей на конструкциях солнечных электростанций (СЭС), в ветрогенераторах, на трансформаторных подстанциях.
- Судостроение и авиация: Применяются цепи из нержавеющей стали или алюминия для жесткой фиксации жгутов в условиях постоянной вибрации и влажности.
- Определение нагрузки: Необходимо рассчитать суммарный вес кабелей, которые будут зафиксированы на одном погонном метре цепи. К весу кабелей добавляется вес самих хомутов. Полученная нагрузка не должна превышать допустимую нагрузку на цепь и крепежный элемент с учетом коэффициента запаса (обычно не менее 1.5).
- Выбор типоразмера: Типоразмер цепи (AR) выбирается исходя из максимального диаметра пучка. Рекомендуется, чтобы пучок заполнял не более 75% площади ячейки.
- Выбор материала: Определяется условиями эксплуатации: влажность, наличие химических агентов, температурный диапазон, требования к негорючести.
- Правила монтажа:
- Цепь должна плотно прилегать к несущей поверхности по всей длине.
- Шаг крепления цепи к поверхности зависит от ожидаемой нагрузки и материала поверхности. Для стальных цепей на ровной металлической поверхности типичный шаг 300-400 мм. На вертикальных поверхностях или при высоких нагрузках шаг уменьшается.
- Кабели в пучке должны укладываться параллельно, без перекручиваний. Силовые кабели и кабели управления рекомендуется разделять.
- Хомуты должны быть затянуты с усилием, обеспечивающим надежную фиксацию, но не деформирующим изоляцию кабеля. Рекомендуется использовать хомуты с замком, предотвращающим самопроизвольное ослабление.
- На острых кромках конструкции необходимо устанавливать защитные втулки или использовать цепи со скругленными краями ячеек.
Ключевые стандарты и технические параметры
Производство и применение однорядных цепей регламентируется рядом международных и национальных стандартов, что обеспечивает взаимозаменяемость и предсказуемость характеристик.
Основные параметры для выбора:
| Типоразмер цепи (по DIN 43697) | Ширина основания, мм | Высота ячейки, мм | Шаг ячеек, мм | Макс. рекомендуемый диаметр пучка, мм | Примерный минимальный радиус изгиба кабеля |
|---|---|---|---|---|---|
| AR 10 | 10 | 7 | 15 | до 20 | 30 мм |
| AR 15 | 15 | 10 | 20 | до 30 | 45 мм |
| AR 20 | 20 | 13 | 25 | до 40 | 60 мм |
| AR 25 | 25 | 17 | 30 | до 50 | 75 мм |
| AR 30 | 30 | 20 | 35 | до 60 | 90 мм |
| AR 40 | 40 | 27 | 45 | до 80 | 120 мм |
Области применения в электроэнергетике и промышленности
Однорядные цепи являются неотъемлемым элементом инженерной инфраструктуры.
Расчет и правила монтажа
Правильный выбор и установка цепи гарантируют долговечность и безопасность кабельной линии.
Сравнение с альтернативными системами крепления
| Тип крепления | Преимущества | Недостатки | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|---|
| Однорядная цепь | Высокая механическая прочность, стандартизация, возможность легкого добавления/удаления кабелей, вентилируемость пучка, стойкость к УФ и температуре. | Более высокая стоимость по сравнению с пластиковыми держателями, требуется инструмент для монтажа. | Промышленные установки, энергетика, объекты с жесткими условиями эксплуатации. |
| Пластиковые клипсы/стяжки с монтажной площадкой | Низкая стоимость, простота и скорость монтажа, диэлектрические свойства, коррозионная стойкость. | Ограниченная механическая и температурная стойкость, старение пластика на солнце, сложность реорганизации пучка. | Внутренняя разводка в щитах, слаботочные системы, IT-инфраструктура, временные установки. |
| Кабельный лоток (перфорированный, лестничный) | Максимальная пропускная способность, удобство укладки больших объемов кабелей, лучший теплоотвод. | Высокая стоимость и трудоемкость монтажа, большие габариты, требуется дополнительная фиксация кабелей внутри. | Магистральные кабельные трассы, ЦОДы, крупные производственные цеха. |
| Металлические скобы | Простота, низкая стоимость единицы изделия. | Невозможность изменить конфигурацию пучка, риск повреждения изоляции острыми краями, точечная нагрузка на кабель. | Фиксация одиночных жестких кабелей или труб в скрытых монтажах. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Как правильно выбрать типоразмер однорядной цепи?
Определите максимальный внешний диаметр будущего кабельного пучка. Выберите типоразмер цепи (AR), у которого значение «Максимальный рекомендуемый диаметр пучка» из таблицы параметров на 20-30% превышает ваш расчетный диаметр. Это обеспечит запас для возможного добавления кабелей и предотвратит переуплотнение, вредное для изоляции и теплоотвода.
Можно ли использовать пластиковые хомуты в металлических цепях?
Да, это стандартная и широко применяемая практика. Пластиковые хомуты (нейлоновые, полиамидные) обеспечивают достаточную силу стяжки и являются диэлектриками. Однако необходимо убедиться, что хомут соответствует ширине цепи и имеет соответствующую температурную стойкость. Для ответственных объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности используют металлические хомуты с покрытием.
Каков требуемый шаг крепления цепи к стене или конструкции?
Шаг крепления зависит от трех факторов: несущей способности цепи, общего веса кабельного пучка и прочности несущей поверхности. Для стандартных нагрузок в электротехнических шкафах шаг 300-400 мм является типичным. При монтаже на вертикальные поверхности или при использовании цепей больших типоразмеров (AR 30 и выше) шаг следует уменьшать до 200-250 мм. Точный расчет следует проводить согласно нормативной документации (например, IEC 61537).
В чем отличие цепи AR 20 от AR 2.0?
Обозначение AR 20 соответствует немецкому стандарту DIN 43697, где число указывает на ширину основания в миллиметрах. Обозначение AR 2.0, вероятно, является устаревшим или нестандартным и может указывать на ширину в сантиметрах (2.0 см = 20 мм). В профессиональной среде следует использовать стандартизированное обозначение AR 20. При заказе необходимо уточнять стандарт, по которому изготовлено изделие.
Как обеспечить коррозионную стойкость крепежа для цепи?
Материал крепежа должен соответствовать или превосходить материал цепи по коррозионной стойкости. Для оцинкованных стальных цепей используют оцинкованные винты. Для цепей из нержавеющей стали A2/A4 необходимо использовать крепеж из нержавеющей стали того же или более высокого класса (например, A4 для цепей A2 допустимо, но не наоборот). Это предотвращает возникновение гальванической коррозии в месте контакта.
Допустимо ли крепление силовых и контрольных кабелей в одну цепь?
Физически это возможно, но не рекомендуется без должного разделения. Электромагнитные поля от силовых кабелей, особенно при больших токах, могут наводить помехи в контрольных и сигнальных цепях. При необходимости совместной прокладки следует соблюдать правила разделения, например, использовать разные ячейки цепи и выдерживать максимально возможное расстояние между группами кабелей, либо применять экранированные контрольные кабели с заземлением экрана.