Цепь вильчатая ГОСТ

Цепь вильчатая: технические требования, стандарты и применение в электротехнике

Цепь вильчатая, также известная как цепь Галля или якорная цепь, представляет собой специализированный тип грузоподъемной и такелажной цепи, конструкция которой обеспечивает повышенную надежность и удобство соединения с элементами крепления. В контексте электротехнической и кабельной продукции она находит ключевое применение в качестве элемента подвеса и натяжения для воздушных линий электропередачи (ВЛ), токопроводов, контактных сетей, а также для крепления кабельных трасс и оборудования. Основным нормативным документом, регламентирующим производство и параметры таких цепей в России и странах СНГ, является ГОСТ 1916-93 «Цепи вильчатые. Технические условия».

Конструктивные особенности и терминология

Цепь вильчатая состоит из последовательно соединенных звеньев двух типов: вилок и хвостовиков. Вилка представляет собой звено, напоминающее вилку с двумя параллельными щеками, имеющими отверстия. Хвостовик – это звено, которое вставляется между щеками вилки и фиксируется с помощью соединительного элемента (пальца, шплинта или болта). Такая конструкция обеспечивает быстрое и надежное соединение и разъединение цепи без необходимости применения специального инструмента, что критически важно при монтаже и обслуживании энергетических объектов.

• Звено вилки: Изготавливается из стального прутка, имеет U-образную форму с двумя «ушками».

Звено хвостовика: Прямое звено, которое входит в проушины вилки.

Соединительный палец: Стальной цилиндрический стержень, проходящий через отверстия в ушках вилки и хвостовике.

Шплинт или стопорное кольцо: Элемент, предотвращающий самопроизвольное выпадение пальца.

ГОСТ 1916-93: ключевые параметры и классификация

Стандарт устанавливает требования к цепям вильчатым грузоподъемного типа с разрушающей нагрузкой от 20 до 630 кН. Цепи предназначены для работы в диапазоне температур от -40°C до +200°C (для цепей из углеродистой стали) и до +300°C (для цепей из легированной стали).

Классификация по типу используемого материала и обработки:

• Цепи нормальной прочности (Н): Изготавливаются из углеродистой стали марки 20 или 20ХГ2Ц (по ГОСТ 977). Термическая обработка – нормализация.
• Цепи повышенной прочности (П): Изготавливаются из легированной стали марки 20ХГ2Ц. Термическая обработка – закалка и отпуск (улучшение).

Маркировка цепи включает в себя тип (Н или П), калибр (диаметр прутка исходной заготовки в мм) и обозначение стандарта. Например: Цепь вильчатая П16х60 ГОСТ 1916-93 – цепь повышенной прочности, калибр 16 мм, шаг звена 60 мм.

Таблица основных размеров и характеристик по ГОСТ 1916-93 (выдержка)

В таблице приведены ключевые параметры для цепей повышенной прочности (тип П), как наиболее востребованных в энергетике.

Калибр цепи, d (мм)	Шаг цепи, t (мм)	Ширина звена, b (мм)	Разрушающая нагрузка, не менее (кН)	Масса 1 м цепи, не более (кг)
10	40	34	100	2.2
12	48	41	140	3.2
14	56	48	200	4.4
16	60	54	250	5.8
18	63	58	315	7.2
20	70	64	400	9.0
22	80	70	500	11.0
24	80	76	630	13.0

Контроль качества и испытания

ГОСТ 1916-93 предъявляет строгие требования к контролю качества. Каждая партия цепи подвергается следующим видам испытаний:

• Испытание на растяжение: Выборочные звенья (вилка и хвостовик) растягиваются до разрушающей нагрузки. Цепь должна выдерживать минимальную нагрузку, указанную в стандарте.
• Испытание на износ: Проверяется сопротивление износу в шарнирном соединении «вилка-хвостовик».
• Контроль твердости: Измеряется твердость по Бринеллю (HB) в средней части звена. Для цепей типа П твердость должна быть в пределах 285-341 HB.
• Визуальный и измерительный контроль: Проверяется отсутствие трещин, раковин, заусенцев, соответствие геометрических размеров.
• Испытание на перегиб: Проверяется пластичность материала.

Применение в электроэнергетике и кабельном хозяйстве

В электротехнической сфере вильчатые цепи используются как комплектующие для ответственных узлов крепления.

• Подвес изоляторов ВЛ: Цепи служат для подвески гирлянд тарельчатых изоляторов на опорах ВЛ 35-1150 кВ. Они воспринимают значительные механические нагрузки от веса проводов, гололеда и ветра.
• Натяжные устройства: Входят в состав натяжных зажимов и комплектов, позволяя регулировать и фиксировать натяжение провода или троса.
• Крепление оборудования РУ: Используются для подвеса разрядников, ограничителей перенапряжения, изоляторов шинных мостов на открытых распределительных устройствах (ОРУ).
• Токопроводы и контактные сети: Применяются в системах жестких и гибких токопроводов, а также для подвеса контактного провода на железнодорожном и городском электротранспорте.
• Кабельные конструкции: Могут использоваться для подвеса тяжелых кабельных пучков в больших пролетах (в цехах, тоннелях), а также для крепления кабеленесущих систем на вертикальных поверхностях.

Выбор цепи вильчатой для электротехнических задач

При выборе цепи необходимо выполнить механический расчет с учетом следующих факторов:

• Максимальная рабочая нагрузка (Sраб): Суммарная нагрузка от веса проводов/кабелей, гололеда, ветрового давления, динамических воздействий.
• Коэффициент запаса прочности (kз): Для цепей на ВЛ и ответственных конструкций принимается не менее 2.5-3.0 к разрушающей нагрузке. Это регламентируется ПУЭ и ведомственными нормами.
• Условия эксплуатации: Агрессивность среды (определяет необходимость оцинковки), температурный диапазон.

Формула для проверки: Sразр ≥ Sраб

• kз, где Sразр – разрушающая нагрузка цепи по ГОСТ. По рассчитанному значению Sразр из таблицы стандарта выбирается ближайший больший калибр цепи.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем основное отличие цепи типа Н от типа П по ГОСТ 1916-93?

Основное отличие заключается в материале и термообработке, что напрямую влияет на механические свойства. Цепи типа П (повышенной прочности) из легированной стали после закалки и отпуска имеют более высокий предел текучести и разрушающую нагрузку при одинаковом калибре, а также повышенную стойкость к динамическим и ударным нагрузкам. Для ответственных объектов энергетики рекомендуется применять цепи типа П.

Какое защитное покрытие рекомендуется для цепей, работающих на открытом воздухе?

Для защиты от атмосферной коррозии цепи должны иметь цинковое покрытие. ГОСТ 1916-93 допускает нанесение покрытия методом горячего цинкования или гальваническим способом. Горячее цинкование предпочтительнее, так как обеспечивает большую толщину слоя и долговечность. Толщина покрытия должна составлять 30-60 мкм.

Как часто необходимо проводить осмотр и техническое обслуживание вильчатых цепей на ВЛ?

Периодичность осмотров регламентируется ПТЭЭП и РД 34.20.501-95. Визуальный осмотр с выборочной проверкой состояния звеньев и пальцев должен проводиться не реже одного раза в 6 месяцев. При обнаружении остаточной деформации звеньев, износа отверстий или пальцев более чем на 10% от диаметра, трещин или признаков коррозии, снижающей сечение более чем на 10%, цепь подлежит немедленной замене.

Допускается ли сращивание или ремонт вильчатой цепи путем сварки?

Категорически запрещено. Любая кустарная сварка или обработка, изменяющая структуру металла (нагрев, подгиб), приводит к потере механических характеристик, установленных ГОСТ. Деформированные или поврежденные звенья не ремонтируются. Цепь, вышедшая из строя, подлежит полной замене на новую, соответствующую стандарту.

Существуют ли аналоги ГОСТ 1916-93 в международной практике?

Да, существуют аналогичные стандарты. Наиболее близким по конструкции является немецкий стандарт DIN 763 (Galle chains). Также существуют цепи по американским стандартам (ASTM). При выборе аналога необходимо проводить тщательное сопоставление не только разрушающей нагрузки, но и геометрии звена, типа замка, материала и коэффициента запаса, заложенного в проекте.

Заключение

Цепь вильчатая по ГОСТ 1916-93 является стандартизированным, высоконадежным и проверенным временем элементом для решения задач подвеса и натяжения в электроэнергетике. Ее применение обеспечивает безопасную и долговременную эксплуатацию воздушных линий электропередачи, распределительных устройств и кабельных систем. Правильный выбор калибра и типа цепи на основе механического расчета, соблюдение требований монтажа и регулярный контроль технического состояния – обязательные условия для поддержания надежности всей энергетической инфраструктуры.