Держатель металлический
Держатель металлический: классификация, конструкция, применение и монтаж в электротехнических установках
Держатель металлический представляет собой унифицированное крепежное изделие, предназначенное для надежной фиксации, поддержки и подвеса различных элементов в электротехнических и кабельных системах. Ключевая функция – обеспечение механической прочности, сохранение проектного положения и расстояния между компонентами, а также безопасное восприятие и передача механических нагрузок (собственный вес, натяжение, ветровые, ледовые) на несущие конструкции. В отличие от пластиковых аналогов, металлические держатели характеризуются повышенной прочностью, долговечностью, устойчивостью к ультрафиолету, широким температурным диапазоном применения и способностью выполнять функции заземляющего или нулевого защитного проводника при надлежащем соединении.
Классификация и типы металлических держателей
Классификация осуществляется по нескольким ключевым признакам: функциональному назначению, конструкции, материалу изготовления и типу монтажа.
1. По функциональному назначению и типу фиксируемого элемента:
- Держатели для кабелей и проводов: Предназначены для крепления одиночных или пучков кабелей. Включают перфорированные ленты, скобы, клипсы, бандажные ленты.
- Держатели для труб (кабеленесущих систем): Кронштейны, хомуты, траверсы для крепления металлических и неметаллических труб, гильз.
- Держатели для шин (шинодержатели): Изоляционные или проводящие опоры для монтажа шин распределительных устройств. Фиксируют шины, обеспечивая необходимый изоляционный зазор и механическую устойчивость.
- Держатели для электроустановочных изделий: Монтажные коробки, суппорты для подрозетников, планки для крепления аппаратуры в щитах.
- Анкерные зажимы и натяжные держатели: Используются в воздушных линиях и СИП для фиксации и натяжения проводов на опорах.
- Опорные и подвесные конструкции: Консоли, кронштейны, полки, траверсы для установки оборудования (трансформаторов, конденсаторов) и прокладки кабельных трасс.
- Хомутовые (стяжные): Состоят из кронштейна и хомута (часто с резиновым демпфером). Позволяют плотно обхватывать трубу или пучок кабелей.
- Клипсовые (защелкивающиеся): Быстрый монтаж на DIN-рейку или непосредственно на поверхность.
- Перфоленточные: Гибкая стальная лента с перфорацией, используется для бандажного крепления.
- Шпилечные и штыревые: Крепление осуществляется с помощью резьбовой шпильки, вкручиваемой в основание.
- Многослойные и составные: Сложные конструкции, позволяющие крепить несколько элементов на разных уровнях (многоярусные траверсы).
- Сталь углеродистая: Наиболее распространенный и экономичный вариант. Обычно имеет защитное покрытие:
- Оцинкование (горячее или гальваническое) – защита от коррозии.
- Порошковая окраска – дополнительная защита и цветовая маркировка.
- Нержавеющая сталь (A2, A4): Применяется в агрессивных средах (химическая промышленность, морской воздух, высокая влажность), а также на объектах с повышенными требованиями к чистоте и долговечности.
- Алюминий и его сплавы: Используются для снижения общего веса конструкции, обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях.
- Латунь: Применяется в зонах с риском искрообразования (взрывоопасные среды) и для специфических декоративно-функциональных элементов.
- Номинальная нагрузка (кгс/Н): Максимально допустимая статическая нагрузка, которую держатель может выдержать без остаточной деформации и разрушения. Указывается для разных направлений приложения силы (осевое, радиальное).
- Диапазон удерживаемых диаметров (мм): Для хомутов и клипс – минимальный и максимальный диаметр трубы или кабельного пучка.
- Размерный ряд и геометрия: Габаритные размеры, толщина металла, ширина перфоленты, расстояние между отверстиями для крепежа.
- Климатическое исполнение и категория размещения: Определяет стойкость к температуре, влажности, УФ-излучению. Например, УХЛ1, У1, Т1 для наружной установки.
- Степень защиты (IP): В основном актуально для держателей с элементами изоляции или в закрытом исполнении.
- Коррозионная стойкость: Определяется материалом и типом покрытия. Испытания на солевой туман (NSS-test) для оцинкованных изделий.
- Крепление сборных шин (медных, алюминиевых) с помощью изолированных или неизолированных шинодержателей.
- Монтаж силовых трансформаторов, реакторов, высоковольтных выключателей на фундаментах с использованием анкерных болтов и опорных рам.
- Установка приборов учета, релейной защиты и автоматики на монтажных панелях и в шкафах с помощью DIN-реек и суппортов.
- Прокладка кабельных трасс по конструкциям зданий, в лотках, на кабельных эстакадах с использованием перфоленты, скоб, хомутов.
- Подвес воздушных линий с помощью анкерных зажимов, поддерживающих гирлянд и сцепной арматуры.
- Крепление кабеленесущих систем: металлорукавов, труб, коробов с помощью кронштейнов и хомутов с шагом, определенным проектом.
- Монтаж систем освещения (крепление светильников к стенам, опорам, тросам).
- Установка систем заземления и молниезащиты (держатели для проводников, зажимы).
- Крепление технологического электрооборудования на производственных линиях.
- Подбор по нагрузке и среде: Необходимо выполнить расчет механической нагрузки с учетом запаса прочности (коэффициент безопасности обычно 1.5-2). Для агрессивных сред выбирать нержавеющую сталь или оцинковку горячим способом.
- Подготовка основания: Основание (стена, колонна, потолок) должно иметь достаточную несущую способность. При креплении к бетону использовать химические или распорные анкеры соответствующего класса.
- Коррозионная совместимость материалов: Во избежание электрохимической коррозии материалы держателя и крепежа, а также фиксируемого элемента должны быть совместимы (например, не использовать стальной крепеж с алюминиевыми конструкциями без изолирующих прокладок).
- Шаг крепления: Определяется проектом на основе веса кабеля/трубы, допустимого прогиба. Для горизонтальных трасс шаг обычно 0.8-1.5 м, для вертикальных – 1-2 м.
- Защита кабеля от повреждения: В местах контакта с острыми кромками держателя необходимо использовать мягкие прокладки или выбирать изделия с завальцованными краями и резиновыми вставками.
- Контур заземления: При использовании металлических держателей для крепления заземляющих проводников или металлических труб, сами держатели должны быть надежно включены в систему уравнивания потенциалов.
2. По конструкции и способу фиксации:
3. По материалу изготовления:
Конструктивные особенности и технические характеристики
Конструкция держателя определяется его назначением, но общими элементами являются: несущая часть (кронштейн, скоба), крепежный узел (отверстия под болты, защелка, хомут) и защитное покрытие. Ключевые технические параметры, которые необходимо учитывать при выборе:
Области применения в электроэнергетике и смежных отраслях
Металлические держатели являются неотъемлемой частью инфраструктуры на всех этапах генерации, передачи и распределения электроэнергии.
1. Распределительные устройства (РУ) и подстанции:
2. Кабельные линии и проводка:
3. Промышленные объекты и объекты инфраструктуры:
Нормативная база и стандарты
Производство и применение металлических держателей регламентируется рядом национальных и международных стандартов:
| Область стандартизации | Стандарт (примеры) | Что определяет |
|---|---|---|
| Общие требования к крепежу | ГОСТ 1759.0-87, ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 | Механические свойства, классы прочности, маркировка. |
| Кабельная арматура | ГОСТ Р 50043.1-2012 (МЭК 62275:2006) | Требования к держателям для кабелей, методы испытаний. |
| Арматура для СИП | ГОСТ Р 52373-2005, СТО 56947007-29.120.70.101-2011 | Конструкция и испытания анкерных и поддерживающих зажимов. |
| Коррозионная защита | ГОСТ 9.307-89, ISO 1461 | Требования к горячему цинкованию. |
| Монтаж электроустановок | ПУЭ 7-е изд., СП 76.13330.2016 | Правила выбора, установки, расстояния между креплениями. |
Рекомендации по монтажу и эксплуатации
Правильный монтаж – залог надежности и долговечности всей системы.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В1: Как правильно выбрать шаг между держателями для кабельного лотка?
Шаг крепления зависит от нагрузки (веса кабелей с учетом возможного скопления пыли/льда), типа лотка (лестничный, проволочный, листовой) и допустимого прогиба (обычно не более 1/200 длины пролета). Для стандартных условий с нагрузкой до 50 кг/м для стальных лотков шаг составляет 1.5-3 м. Точный расчет выполняется по методикам, приведенным в СП 76.13330.2016 или каталогах производителей лотков.
В2: Можно ли использовать оцинкованный держатель вместе с медным кабелем в наружной установке?
Да, это распространенная и допустимая практика. Цинковое покрытие и медь в атмосферных условиях имеют приемлемую гальваническую совместимость. Однако в условиях постоянного наличия электролита (вода, сырость) рекомендуется использовать изолирующие прокладки или выбирать держатели из нержавеющей стали (A2, A4), которая является более благородным металлом по отношению к меди и не вызывает ее ускоренной коррозии.
В3: В чем разница между горячим и гальваническим цинкованием для держателей?
Горячее цинкование предполагает погружение детали в расплав цинка, что создает толстый (40-120 мкм), прочный и долговечный слой с высокой адгезией, обеспечивающий барьерную и электрохимическую защиту. Гальваническое (электролитическое) цинкование создает более тонкий (5-25 мкм) и эстетичный слой, но с меньшей стойкостью к механическим повреждениям и, как правило, с меньшим сроком службы в агрессивных условиях. Для ответственных наружных установок предпочтительнее горячее цинкование.
В4: Какой материал держателя выбрать для взрывоопасной зоны?
Для зон классов В-I, В-Iа, В-II (по ПУЭ) необходимо использовать держатели из материалов, исключающих искрообразование при ударе. К таким материалам относятся латунь, медь, алюминиевые сплавы (с оговорками), а также нержавеющая сталь аустенитного класса (AISI 304, 316). Углеродистая сталь, даже оцинкованная, не допускается без специального обоснования и мер.
В5: Нужно ли заземлять металлические держатели, на которых проложен кабель?
Если держатели используются исключительно как механическая опора для изолированных кабелей и не являются частью преднамеренной токопроводящей цепи (например, заземляющей), их заземление не является обязательным требованием ПУЭ. Однако, для обеспечения безопасности и выравнивания потенциалов, особенно в зонах возможного повреждения изоляции, рекомендуется включать протяженные металлические трассы (лотки, короба) и их крепеж в систему уравнивания потенциалов с помощью непрерывной электрической цепи.
Заключение
Металлический держатель, будучи элементом пассивной арматуры, играет критически важную роль в обеспечении надежности, безопасности и долговечности электротехнических и кабельных систем. Правильный выбор типа, материала и исполнения держателя на основе инженерного расчета, с учетом всех эксплуатационных факторов и нормативных требований, позволяет создать устойчивую к механическим и климатическим воздействиям инфраструктуру. Современный рынок предлагает широкий спектр стандартизированных и специализированных решений, применение которых в соответствии с рекомендациями производителей и правилами монтажа минимизирует риски аварий и сокращает затраты на техническое обслуживание в течение всего жизненного цикла объекта.