Крепления стальные

Крепления стальные для кабельных и электрических сетей: классификация, применение, нормативы

Стальные крепления представляют собой несущие и фиксирующие элементы, предназначенные для монтажа, поддержки и защиты кабелей, проводов, трубопроводов, лотков, коробов и другого электротехнического оборудования. Их основная функция – обеспечение механической прочности, долговечности и безопасности трасс в течение всего срока эксплуатации, который может достигать нескольких десятилетий. Ключевыми требованиями являются высокая несущая способность, коррозионная стойкость, устойчивость к вибрациям, температурным перепадам и другим внешним воздействиям.

Классификация стальных креплений по назначению и конструкции

Крепежные изделия систематизируют по нескольким параметрам: функциональному назначению, конструкции, способу монтажа и материалу защитного покрытия.

1. Крепления для кабелей и проводов

• Скобы металлические (хомут-скобы): Предназначены для крепления одиночных кабелей круглого сечения к строительным основаниям. Бывают однолапковые и двухлапковые (с двумя точками крепления). Изготавливаются с гвоздем (для дерева) или с дюбелем (для бетона, кирпича). Диаметр скобы подбирается в соответствии с диаметром кабеля.
• Ленты монтажные (бандажные): Полосы из оцинкованной или нержавеющей стали для подвешивания или стягивания пучков кабелей, крепления к тросу. Часто используются с натяжными устройствами (талрепами).
• Хомуты кабельные (стяжки металлические): Перфорированные ленты с механическим замком (защелкой) или болтовым соединением. Позволяют формировать кабельные пучки любого диаметра. Отличаются высокой механической прочностью и устойчивостью к УФ-излучению в сравнении с пластиковыми аналогами.

2. Крепления для кабельных лотков и коробов

• Шпильки резьбовые (штанги) с комплектом крепежа: Стандартное решение для подвеса лотков к потолку. Состоят из шпильки М8, М10, М12, двух гаек и двух шайб. Длина подбирается под требуемое расстояние от основания.
• Кронштейны консольные (уголки, кронштейны Г-образные и Z-образные): Для крепления лотков к стенам, колоннам, фермам. Позволяют регулировать вылет от несущей поверхности. Изготавливаются из стального перфорированного или цельного профиля.
• Траверсы (ригели, балки): Горизонтальные несущие элементы для монтажа нескольких лотков в ярусе или для увеличения пролета между точками подвеса. Снижают общее количество подвесов.
• Стойки и опоры: Для наземной или напольной прокладки лотков.

3. Крепления для кабельных муфт и оборудования

• Кронштейны для муфт: Специализированные конструкции для фиксации соединительных и концевых муфт на стенах, опорах, в колодцах. Обеспечивают надежную фиксацию и снятие механического напряжения с кабеля.
• Крепежные планки и профили: Для монтажа аппаратуры (автоматов, УЗО, клеммников) внутри щитов и шкафов, в том числе на DIN-рейку.

4. Анкерные и зажимные устройства для СИП и ВЛ

• Анкерные зажимы: Для крепления и оконцевания самонесущих изолированных проводов (СИП) на опорах. Обеспечивают несущую и механическую функцию.
• Поддерживающие и промежуточные зажимы: Для фиксации проводов на промежуточных опорах без передачи тягового усилия.
• Полосы бандажные и натяжные зажимы: Для крепления изолированных проводов к крюкам и штырям.

Материалы и защитные покрытия

Базовая сталь (углеродистая, конструкционная) без покрытия не применяется из-за низкой коррозионной стойкости. Для защиты используются следующие методы:

Тип покрытия/материал	Технология нанесения/марка	Толщина покрытия, мкм	Стойкость к коррозии (примерный срок в агрессивной среде)	Основная сфера применения
Цинкование горячее	Погружение в расплав цинка (ГОСТ 9.307-89)	40-120	Высокая (25-50 лет и более)	Крепления для наружных установок, промышленных объектов, энергетики.
Цинкование электролитическое	Гальваническое осаждение цинка	6-20	Умеренная (5-10 лет)	Крепления для внутренних помещений с нормальной влажностью.
Нержавеющая сталь	Марки A2 (304), A4 (316)	Материал целиком	Очень высокая, особенно A4 (десятки лет)	Агрессивные среды: химическая, пищевая промышленность, морские объекты, улица.
Термодиффузионное цинкование	Диффузия цинка в печи при высокой температуре	15-60	Очень высокая, покрытие равномерное и прочное	Ответственные конструкции, мелкий крепеж сложной формы.
Полимерное покрытие (порошковая окраска)	Напыление с последующей полимеризацией	60-120	Зависит от грунта. Высокая к атмосферным воздействиям, УФ.	Декоративные цели, цветовая маркировка, дополнительная защита поверх цинка.

Расчет и выбор креплений: ключевые параметры

Выбор типа и шага крепления осуществляется на основе проектного расчета, учитывающего:

• Нагрузки:
  • Собственный вес кабелей, лотков, коробов.
  • Вес возможного льда и снега (для наружных установок).
  • Ветровая нагрузка.
  • Динамические и вибрационные нагрузки (возле оборудования).
  • Кратковременные нагрузки (например, при монтаже).
• Тип и состояние основания: Бетон (тяжелый, ячеистый), кирпич, металлоконструкция, дерево. Определяет тип анкера, дюбеля, допустимую нагрузку на вырыв.
• Условия окружающей среды: Температурный диапазон, влажность, наличие химически активных веществ, УФ-излучение.
• Требования пожарной безопасности: Крепления должны сохранять несущую способность в течение времени, необходимого для эвакуации (огнестойкость).

Пример расчета шага подвеса лотка: Для стального перфорированного лотка шириной 300 мм, загруженного кабелями общим весом 15 кг/м, при использовании шпилек М10 (допустимая нагрузка на одну шпильку 300 кг) и кронштейнов с вылетом 500 мм, максимальный пролет между подвесами рассчитывается исходя из допустимого прогиба лотка (обычно 1/200 от пролета) и прочности кронштейна. Для данных условий типовой шаг подвеса составит 1.5-2.5 метра.

Нормативная база и стандарты

Производство и применение стальных креплений регламентируется рядом национальных и международных стандартов:

• ГОСТ Р 52891-2007 (МЭК 61914:2006): «Крепежные изделия для электрических установок. Фиксаторы для кабелей в электрических установках». Основной стандарт, устанавливающий требования к механической и климатической стойкости, методам испытаний.
• ГОСТ 3282-74: «Стальная низкоуглеродистая лента общего назначения». На ленты бандажные.
• ГОСТ 1497-84: «Металлы. Методы испытаний на растяжение». Определение прочностных характеристик.
• ГОСТ 9.307-89: «Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля».
• СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»: Содержит требования к монтажу кабельных конструкций.
• ПУЭ 7-е издание: Правила устройства электроустановок. Главы 2.1, 2.3, 2.4, регламентирующие прокладку кабелей.

Монтажные особенности и типовые ошибки

• Несоответствие крепления нагрузке: Использование слабых или корродированных кронштейнов, превышение допустимого шага подвеса.
• Неверный выбор крепежа для основания: Применение дюбелей для гипсокартона в бетоне или наоборот.
• Электрохимическая коррозия: Прямой контакт разнородных металлов (например, оцинкованной стали и меди) без изолирующих прокладок во влажной среде.
• Повреждение защитного покрытия: Неаккуратный монтаж (забивание оцинкованных скоб молотком без проставки, перетяжка болтов) приводит к локальному нарушению слоя цинка и очаговой коррозии.
• Игнорирование температурного расширения: Жесткая фиксация длинных трасс без компенсаторов может привести к деформации.
• Отсутствие заземления: Металлические лотки и короба должны быть заземлены в соответствии с ПУЭ.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается горячее цинкование от гальванического в контексте креплений для улицы?

Горячее цинкование дает более толстое (в 5-10 раз) и равномерное покрытие, которое не только барьерно, но и электрохимически (катодно) защищает сталь. Оно имеет большую адгезию и устойчивость к механическим повреждениям. Для наружных и ответственных объектов (подстанции, промышленные цеха) предпочтительны крепления с горячим цинкованием. Гальваническое покрытие тоньше и менее долговечно на улице, но подходит для интерьеров.

Как правильно выбрать шаг между подвесами для кабельного лотка?

Шаг выбирается по худшему из двух условий: по допустимому прогибу лотка под нагрузкой (обычно не более 1/200 длины пролета) и по несущей способности кронштейна/шпильки. Точный расчет требует учета ширины и типа лотка (цельносварной, перфорированный, лестничный), полной нагрузки от кабелей, снега/ветра. Для предварительной оценки можно использовать таблицы производителей лотков или специализированное ПО. Самостоятельное увеличение шага сверх проектного недопустимо.

Можно ли использовать стальные крепления в агрессивных средах (химпроизводство, морское побережье)?

Да, но необходимо применять крепления из нержавеющей стали марки A4 (316), содержащей молибден. Она обладает повышенной стойкостью к хлоридам и кислотам. Оцинкованные крепления в таких условиях быстро выйдут из строя. Также допустимо использование креплений с горячим цинкованием и последующим нанесением дополнительного полимерного слоя.

Требуется ли заземление металлических кабельных лотков и как его обеспечить через крепления?

Да, согласно ПУЭ п. 2.1.38 и 1.7.76, металлические лотки и короба должны быть заземлены. Крепления (шпильки, кронштейны) не считаются надежным путем для заземления из-за возможного наличия краски, окалины, слабого контакта. Необходимо выполнять отдельную магистраль заземления (медную шину или провод) и соединять ее с каждым сектором лотка болтовым соединением, обеспечивая непрерывность цепи. Крепежные элементы при этом выполняют лишь механическую функцию.

Каковы признаки некачественных стальных креплений?

• Неравномерное, тонкое покрытие: Просветы, наплывы, отсутствие цинка на кромках и резьбе.
• Хрупкость и трещины: Особенно после изгиба (характерно для некондиционной стали).
• Несоответствие геометрии: Кривые отверстия, несоосность, несоответствие заявленным размерам.
• Отсутствие маркировки: Качественный продукт имеет клеймо производителя, указание размера, марки стали или типа покрытия.
• Слабая резьба: Срыв резьбы при затяжке нормальным усилием.

Какой крепеж использовать для монтажа к металлическим фермам и балкам?

Наиболее надежным способом является болтовое соединение через предварительно просверленные отверстия. Используются высокопрочные болты (класс прочности 8.8 и выше), шайбы и гайки. Применение самосверлящих винтов (типа «семечка») допустимо для вспомогательных конструкций и небольших нагрузок. Слепые зажимы (хомут-клипсы) для крепления к трубам и профилям без сверления следует использовать с осторожностью, проверяя их несущую способность по паспорту.