Цепи DIN 5686

Цепи DIN 5686: Технические характеристики, стандартизация и применение в электротехнике и энергетике

Цепь DIN 5686 представляет собой стандартизированное кабельное крепление, предназначенное для фиксации, подвеса и маршрутизации кабелей, проводов и трубопроводов в электротехнических установках, промышленных объектах и системах энергоснабжения. Данный стандарт, разработанный Немецким институтом стандартизации (Deutsches Institut für Normung), регламентирует конструкцию, размеры, материалы и механические свойства цепей, обеспечивая их взаимозаменяемость, надежность и безопасность эксплуатации. Основное назначение цепей DIN 5686 — создание упорядоченных и защищенных кабельных трасс, способных выдерживать значительные механические нагрузки, вибрации и воздействие внешней среды.

Структура и ключевые элементы цепи DIN 5686

Конструкция цепи является сборной и состоит из последовательно соединенных идентичных звеньев. Каждое звено включает следующие основные компоненты:

• Боковые пластины (щеки): Формообразующий элемент, определяющий ширину и высоту цепи. Изготавливаются методом штамповки из стального листа.
• Распорные втулки (проставки): Устанавливаются между боковыми пластинами, формируя внутреннее пространство цепи и обеспечивая ее жесткость. Фиксируют расстояние между щеками.
• Ось (штифт, палец): Соединительный элемент, проходящий через отверстия в боковых пластинах и распорных втулках, обеспечивая шарнирное соединение звеньев. Может быть выполнен в виде цельного штифта, шплинтуемого пальца или винтовой оси.
• Запорный элемент: Предохраняет ось от самопроизвольного выпадения. Это может быть пружинный шплинт, стопорное кольцо или головка винта.

Классификация и типоразмеры по DIN 5686

Стандарт DIN 5686 классифицирует цепи по двум основным параметрам: размеру (номинальной ширине) и классу прочности. Номинальная ширина (W) — это внутреннее расстояние между боковыми пластинами в миллиметрах, определяющее максимально допустимый диаметр укладываемого кабеля.

Таблица 1. Основные типоразмеры и параметры цепей DIN 5686

Номинальная ширина, W (мм)	Пример обозначения	Приблизительная масса 1м цепи (кг)	Типовой диапазон рабочих нагрузок (кг/м)	Минимальная разрушающая нагрузка на звено (кН)
25	DIN 5686 – 25	1.2 – 1.8	до 15	10
32	DIN 5686 – 32	1.8 – 2.5	15 – 25	16
40	DIN 5686 – 40	2.5 – 3.5	25 – 40	25
50	DIN 5686 – 50	3.5 – 5.0	40 – 60	40
65	DIN 5686 – 65	5.0 – 7.5	60 – 100	63
80	DIN 5686 – 80	7.5 – 11.0	100 – 150	100
100	DIN 5686 – 100	11.0 – 16.0	150 – 250	160

Класс прочности (или класс цепи) определяет механические характеристики материала и обработки. Наиболее распространены:

• Класс 5: Цепи общего назначения из нелегированной углеродистой стали, часто с цинковым покрытием.
• Класс 8: Высокопрочные цепи из легированной стали (например, 34CrNiMo6), подвергнутые термообработке (закалке и отпуску). Обладают значительно более высоким пределом прочности на разрыв и стойкостью к ударным нагрузкам.

Материалы и защитные покрытия

Материал цепи выбирается исходя из требований к прочности и условиям эксплуатации.

• Сталь: Основной материал. Для классов прочности 5 и ниже используется сталь S235JR, S355JR. Для класса 8 — легированные стали.
• Нержавеющая сталь: Марки A2 (1.4301/AISI 304) для атмосферной коррозии и A4 (1.4401/AISI 316) для агрессивных сред (химическая промышленность, морская атмосфера, пищевое производство).
• Алюминий: Применяется для облегченных конструкций в условиях, где важна малая масса и отсутствие магнитных полей.

Для защиты от коррозии на стальные цепи наносятся покрытия:

• Горячее цинкование: Наиболее распространенный и надежный метод, обеспечивающий долговременную защиту в промышленных атмосферных условиях.
• Электролитическое цинкование: Более тонкое и декоративное покрытие для внутренних помещений с нормальной влажностью.
• Порошковая окраска: Дополнительная защита и цветовая маркировка трасс (например, для фазных шин, трубопроводов разных сред).

Расчет и проектирование кабельных трасс на основе цепей DIN 5686

Проектирование кабельной трассы требует выполнения инженерного расчета, учитывающего следующие параметры:

• Собственный вес кабелей (проводов, труб): Суммарная масса всех укладываемых элементов на 1 погонный метр трассы.
• Вес цепи: Учитывается при расчете нагрузки на опорные конструкции.
• Коэффициент запаса (коэффициент безопасности): Обычно принимается равным 1.5 для статических нагрузок и до 2.5 для динамических или вибрационных нагрузок.
• Рабочая нагрузка (P_work): P_work = (Вес кабелей на 1м + Вес цепи на 1м) Длина пролета Коэффициент запаса.
• Выбор цепи: Номинальная рабочая нагрузка выбранной цепи (из технического каталога производителя) должна превышать расчетное значение P_work. Критическим параметром является разрушающая нагрузка на звено, указанная в стандарте.
• Заполнение поперечного сечения: Рекомендуется заполнять не более 50-60% внутреннего сечения цепи для обеспечения нормальной теплоотдачи и возможности добавления кабелей.

Монтаж, аксессуары и сопряжение с другим оборудованием

Для монтажа цепи требуются специализированные аксессуары, также часто стандартизированные:

• Подвесы и кронштейны: Регулируемые штанги, L-образные кронштейны для крепления к стенам, колоннам, потолкам.
• Соединительные элементы: Прямые, угловые (горизонтальные и вертикальные), T-образные и крестообразные соединители для сборки сложных трасс.
• Концевые заглушки и заделки: Для фиксации конца цепи и предотвращения соскальзывания кабелей.
• Направляющие салазки и ролики: Используются в системах с подвижным подключением (например, для кранового оборудования, тележек).

Монтаж осуществляется путем последовательного соединения звеньев на месте или сборки секций. Крепление цепи к подвесам осуществляется через отверстия в боковых пластинах. Важно обеспечить правильный радиус изгиба трассы, который не должен быть меньше минимально допустимого радиуса изгиба самого жесткого из прокладываемых кабелей.

Области применения в энергетике и промышленности

• Распределительные устройства (РУ) и подстанции: Прокладка силовых и контрольных кабелей к выключателям, трансформаторам, панелям управления.
• Машинные залы и промышленные цеха: Организация кабельных потоков к станкам, насосным агрегатам, вентиляционным установкам.
• Осветительные системы: Подвес и питание мощных промышленных светильников.
• Системы подвижного электрооборудования: Питание мостовых, козловых кранов, тельферов.
• Кабельные эстакады и галереи: В качестве несущей основы внутри галерей, особенно на участках с необходимостью частого доступа для реконфигурации.
• Объекты инфраструктуры: Туннели, метрополитен, аэропорты.

Преимущества и ограничения по сравнению с другими системами

Преимущества:

• Высокая механическая прочность и несущая способность.
• Гибкость конфигурации трассы (возможность изменения направления в трех плоскостях).
• Открытая конструкция, обеспечивающая эффективное охлаждение кабелей.
• Легкость доступа для осмотра, добавления или замены кабелей.
• Стандартизация, обеспечивающая совместимость компонентов от разных производителей.
• Долговечность и стойкость к вибрациям.

Ограничения:

• Более высокая стоимость по сравнению с перфорированными лотками.
• Большая трудоемкость монтажа (сборка звеньев).
• Требуется профессиональный расчет нагрузки.
• Открытая конструкция не обеспечивает защиту кабелей от пыли, влаги и механических воздействий сверху (требуются крышки).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между цепью DIN 5686 и кабельным лотком?

Цепь является шарнирно-сборной конструкцией из отдельных звеньев, что обеспечивает ей пространственную гибкость и возможность формирования трасс сложной геометрии без применения специального инструмента. Лоток — это жесткая секционная конструкция (перфорированная или лестничная), требующая для изменения направления специальных фасонных элементов. Цепь, как правило, имеет более высокую удельную нагрузку на единицу ширины и лучше гасит вибрации.

Как правильно выбрать класс прочности цепи (5 или 8)?

Класс 5 подходит для большинства статических применений с умеренными нагрузками в условиях нормальной промышленной среды. Класс 8 следует выбирать для динамических нагрузок (краны, подвижные механизмы), в зонах с повышенным риском ударных воздействий, при эксплуатации при низких температурах (для сохранения ударной вязкости), а также когда требуется минимизировать вес конструкции при сохранении высокой несущей способности.

Можно ли использовать цепи DIN 5686 на улице?

Да, при условии применения соответствующего защитного покрытия. Для постоянной эксплуатации на открытом воздухе рекомендуется цепь из горячеоцинкованной стали или из нержавеющей стали марки A4 (316). Необходимо также учитывать климатическую зону и агрессивность атмосферы (промышленная, морская).

Как рассчитать необходимое количество подвесов на пролет?

Количество и шаг подвесов определяются расчетом на прогиб. Для предварительной оценки можно использовать рекомендации производителей. Типовой шаг для цепей с умеренной нагрузкой составляет 1.5 – 2.5 метра. При высоких нагрузках, длинных пролетах или требовании к минимальному прогибу шаг уменьшается до 0.5 – 1.2 метра. Окончательный расчет должен гарантировать, что максимальный прогиб в рабочем состоянии не превышает допустимых значений (обычно 1/200 – 1/300 длины пролета).

Допустимо ли смешивать звенья и аксессуары от разных производителей?

Теоретически, благодаря стандарту DIN 5686, обеспечивается геометрическая совместимость. Однако на практике рекомендуется использовать компоненты одного производителя. Различия в допусках на изготовление, твердости материала и типе защитного покрытия могут привести к повышенному износу, коррозионным парам или неполному соответствию заявленным механическим характеристикам собранной системы.

Требуется ли заземление цепи?

Цепь сама по себе не является элементом системы защитного заземления (PE). Однако она должна быть электрически соединена с системой уравнивания потенциалов объекта для предотвращения электрокоррозии и в целях электробезопасности. Для этого используются специальные перемычки, соединяющие цепь с заземляющей шиной. Кабели, проложенные в цепи, должны иметь собственный заземляющий проводник/жилу.

Заключение

Цепь DIN 5686 представляет собой высоконадежное, проверенное временем техническое решение для организации кабельных систем в условиях высоких механических и динамических нагрузок. Ее применение оправдано на объектах энергетики, тяжелой промышленности, транспорта, где критически важны долговечность, безопасность и возможность адаптации трассы. Правильный выбор типоразмера, класса прочности, материала и грамотный инженерный расчет являются обязательными условиями для создания эффективной и безотказной кабельной инфраструктуры. Понимание деталей стандарта DIN 5686 позволяет специалистам оптимизировать затраты, обеспечить соответствие проекту и нормативным требованиям, а также минимизировать эксплуатационные риски.