Лотки горячеоцинкованные лестничные
Лотки кабельные горячеоцинкованные лестничного типа: конструкция, применение и технические аспекты
Лоток кабельный лестничный горячеоцинкованный представляет собой несущую конструкцию, предназначенную для открытой прокладки силовых, осветительных и слаботочных кабелей и проводов в промышленных, коммерческих и инфраструктурных объектах. Его название обусловлено характерной формой, напоминающей лестницу: две продольные несущие балки (боковины), соединенные поперечными перекладинами (трампеями) с регулярным шагом. Основным отличием данного типа лотков является метод антикоррозионной защиты – горячее цинкование, что определяет его эксплуатационные характеристики и область применения.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция лотка лестничного типа является оптимальной для создания жестких, протяженных трасс с высокой нагрузочной способностью. Каждый элемент выполняет конкретную функцию:
- Боковые балки (боковины): Изготавливаются из стальной полосы, гнутой в виде швеллера или уголка. Являются основным несущим элементом, воспринимающим изгибающий момент и вес кабелей. Высота боковины (обычно от 50 до 200 мм) напрямую определяет жесткость лотка и его допустимую нагрузку.
- Поперечные перекладины (трампеи, перемычки): Устанавливаются с шагом от 150 до 450 мм. Обеспечивают поперечную жесткость конструкции, фиксируют расстояние между боковинами и служат опорой для кабелей. Часто имеют зигзагообразную или гнутую форму для увеличения прочности.
- Соединительные элементы: Включают в себя муфты накладные, болты, гайки и шайбы. Обеспечивают надежное и прочное соединение секций лотка в линию. Для компенсации температурных расширений используются компенсационные муфты.
- Крепежные и вспомогательные элементы: Кронштейны (консоли), стойки, траверсы для вертикальных лестниц, углы (горизонтальные и вертикальные), тройники, крестовины. Позволяют создавать трассы любой конфигурации и надежно крепить систему к строительным конструкциям.
- Высокая коррозионная стойкость: Покрытие обеспечивает барьерную и электрохимическую (катодную) защиту. Срок службы в неагрессивных промышленных и наружных средах составляет 25-30 лет и более.
- Механическая прочность и несущая способность: Конструкция выдерживает значительные статические и динамические нагрузки, включая вес тяжелых силовых кабелей большого сечения и перемещение персонала по трассе при монтаже и обслуживании.
- Отличное охлаждение кабелей: Сквозная конструкция обеспечивает свободную циркуляцию воздуха вокруг кабелей, что способствует их эффективному охлаждению, позволяет увеличить нагрузку по току и повышает пожарную безопасность трассы.
- Удобство монтажа и обслуживания: Открытый доступ к кабелям на всей протяженности трассы упрощает их укладку, ревизию, добавление или замену без демонтажа самой конструкции.
- Универсальность и масштабируемость: Система легко адаптируется под любые планировки объектов, позволяет наращивать и изменять трассы. Совместима с другими типами лотков (коробчатыми, проволочными) и аксессуарами.
- Пожарная безопасность: Негорючая стальная конструкция не поддерживает горение и не способствует распространению пламени.
- Промышленные предприятия: цеха, ТП, ГРЩ, магистральные трассы вдоль технологических линий.
- Энергетика: кабельные этажи и галереи электростанций и подстанций, переходы между зданиями.
- Инфраструктурные объекты: аэропорты, вокзалы, метрополитены, спортивные комплексы, торговые центры.
- Наружные установки: по фасадам зданий, на технологических эстакадах, в тоннелях.
- Центры обработки данных (ЦОД): для организации магистральных кабельных трасс.
- UDL
- Подготовка: Разработка детальных монтажных чертежей, схем раскладки, спецификации элементов.
- Крепление несущих конструкций: Кронштейны и стойки крепятся к капитальным строительным конструкциям (стенам, колоннам, перекрытиям) с помощью анкерных болтов. Шаг крепления определяется расчетом, но обычно не превышает 2-3 метра.
- Сборка лотков: Секции соединяются в торец с помощью накладных муфт минимум в двух точках на каждое соединение. Между секциями должен оставаться температурный зазор 10-15 мм. В местах изменения направления трассы используются готовые углы или секции, отрезанные под нужным углом.
- Заземление: Каждая секция лотка должна быть надежно заземлена. Все соединения (муфты, ответвления) обеспечиваются металлическими перемычками для непрерывности электрической цепи. Сопротивление заземляющего устройства должно соответствовать нормам ПУЭ.
- Укладка кабелей: Кабели укладываются упорядоченно, без перекрещивания, с соблюдением допустимых радиусов изгиба. Крепление к лотку осуществляется пластиковыми или металлическими хомутами, привязкой к перекладинам. Силовые и слаботочные кабели рекомендуется разделять.
- 150-225 мм: Для тяжелых силовых кабелей большого сечения, где требуется минимизировать провис и обеспечить равномерную поддержку.
- 300 мм: Стандартный шаг для большинства применений, универсальное решение.
- 450 мм: Для легких кабелей (например, слаботочных, оптических), где нагрузка невелика, а важна экономия материала и улучшенное охлаждение.
- Высота (H). Однако точный расчет должен учитывать площадь, занимаемую самими перекладинами. Производители в каталогах часто указывают эффективное живое сечение для каждого типоразмера, которое и следует использовать при проектировании заполнения.
- Огнезащитные покрытия (краски, пасты) для металла.
- Прокладка кабелей с огнестойкой изоляцией.
- Использование внутри лотка огнезащитных барьеров или обмотка кабелей огнестойкими лентами.
Ключевой технологический процесс – горячее цинкование. После изготовления и очистки стальные элементы погружаются в ванну с расплавленным цинком при температуре около 450°C. В результате формируется многослойное покрытие, состоящее из сплава железа и цинка у поверхности стали и чистого цинка снаружи. Толщина покрытия обычно составляет 40-65 мкм (в соответствии с ГОСТ 9.307-89, ISO 1461).
Преимущества горячеоцинкованных лестничных лотков
Области применения
Лестничные лотки применяются там, где необходима прокладка большого количества кабелей с высокой надежностью и долговечностью:
Технические характеристики и расчет нагрузок
Основные параметры, регламентируемые стандартами (ГОСТ Р 52868-2007, EN 61537, NEMA VE1):
| Параметр | Типовые значения / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Ширина лотка (W) | от 100 мм до 1000 мм (с шагом 50-100 мм) | Определяет емкость трассы |
| Высота боковины (H) | 50, 75, 100, 150, 200 мм | Влияет на жесткость и нагрузку |
| Толщина металла | от 1.0 мм до 3.0 мм (для боковин и трампеев) | Зависит от требуемой нагрузки |
| Шаг перекладин (S) | 150, 225, 300, 450 мм | Меньший шаг = большая нагрузка |
| Длина секции (L) | 2000 мм, 2500 мм, 3000 мм (стандарт), 6000 мм | |
| Допустимая равномерно распределенная нагрузка (UDL) | от 1 кН/м (≈100 кг/м) до 10 кН/м (≈1000 кг/м) и выше | Зависит от всех вышеуказанных параметров и шага опор |
| Сопротивление нагрузке на разрушение (UL) | ≥ 1.5 | Коэффициент безопасности |
| Степень защиты IP | IP00 (открытая конструкция) | Для защиты от пыли/влаги кабели используют с соответствующей изоляцией |
Расчет нагрузки является критически важным этапом проектирования. Он включает определение собственного веса лотков, веса кабелей (с учетом их максимально допустимого заполнения, обычно не более 50% живого сечения лотка), возможных дополнительных нагрузок (снег, лед для наружных установок, вес людей при обслуживании). На основе этих данных, заданного шага опор (кронштейнов) и выбранного типоразмера лотка проверяется выполнение условия: Расчетная нагрузка ≤ Допустимой нагрузки (UDL) производителя. Для сложных трасс расчет на прочность и прогиб выполняется с использованием специализированного ПО или силами инженеров-проектировщиков.
Монтаж и требования безопасности
Монтаж системы лестничных лотков должен выполняться в соответствии с ПУЭ (Глава 2.1), СП 76.13330.2016 и инструкциями производителя.
Сравнение с другими типами кабеленесущих систем
| Тип системы | Преимущества | Недостатки | Предпочтительное применение |
|---|---|---|---|
| Лестничный лоток (гор. цинк.) | Макс. нагрузка, охлаждение, доступность, долговечность | Открытая конструкция (IP00), эстетика | Магистральные трассы, промпредприятия, наружные установки |
| Коробчатый лоток (гор. цинк.) | Защита от пыли/мех. воздействий (IP30-IP44), эстетика | Хуже охлаждение, сложнее доступ к кабелям | Офисные здания, ТЦ, где требуется скрыть кабели |
| Проволочный лоток (оцинк./нерж.) | Максимальное охлаждение, малый вес, визуальная легкость | Низкая механическая защита кабелей | ЦОД, телекоммуникации, чистые помещения |
| Перфорированный лоток (гор. цинк.) | Компромисс между лестничным и коробчатым, лучшее охлаждение чем у короба | Меньшая нагрузка vs лестничный | Внутренние трассы с умеренной нагрузкой |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Чем горячее цинкование принципиально лучше гальванического (электролитического)?
Горячее цинкование создает в 5-7 раз более толстое покрытие (40-65 мкм против 5-15 мкм), которое имеет адгезионную прочность за счет образования сплавов железа с цинком. Оно обеспечивает значительно более долгий срок службы в агрессивных и наружных условиях. Гальваническое покрытие тоньше, служит в основном для декоративных целей или в сухих помещениях.
2. Какой процент заполнения лотка кабелями считается допустимым?
Согласно нормам, рекомендуемое заполнение живого сечения лестничного лотка (площадь, ограниченная боковинами) не должно превышать 50%. Это правило обеспечивает нормальный теплоотвод, предотвращает перегрев кабелей, облегчает монтаж и дальнейшее обслуживание. Для точного расчета используется метод суммирования наружных диаметров всех кабелей с учетом их расположения.
3. Нужно ли заземлять каждый лоток в системе?
Да. Кабельный лоток, будучи металлической конструкцией, подлежит обязательному защитному заземлению в соответствии с ПУЭ (п. 1.7.76). Все секции должны быть электрически непрерывно соединены между собой (через муфты или отдельные перемычки), а сама трасса присоединена к главной заземляющей шине (ГЗШ) здания не менее чем в двух точках. Сопротивление растеканию тока заземления должно соответствовать требованиям для электроустановок данного класса.
4. Можно ли использовать лестничные лотки на улице?
Горячеоцинкованные лестничные лотки являются одним из основных решений для наружной прокладки кабелей (по эстакадам, фасадам). Их покрытие устойчиво к атмосферным осадкам, УФ-излучению и перепадам температур. При этом сами кабели должны иметь наружную оболочку, рассчитанную на эксплуатацию на открытом воздухе (светостабилизированный полиэтилен, например).
5. Как выбрать шаг перекладин (трампеев)?
Шаг перекладин выбирается исходя из расчетной нагрузки и типа кабелей:
Меньший шаг увеличивает несущую способность лотка и его собственный вес.
6. Что такое «живое сечение» лотка и как его рассчитать?
Живое сечение – это внутренняя площадь лотка, доступная для размещения кабелей. Для лестничного лотка оно приблизительно рассчитывается как: Ширина (W)
7. Требуется ли дополнительная противопожарная защита для лотков?
Сама стальная горячеоцинкованная конструкция является негорючей (НГ). Однако для повышения предела огнестойкости кабельной трассы в целом (например, в путях эвакуации) могут применяться:
Необходимость и тип защиты определяются проектом на основании технического регламента о требованиях пожарной безопасности.
Заключение
Лестничные кабельные лотки с горячеоцинкованным покрытием представляют собой надежное, долговечное и технически обоснованное решение для организации магистральных кабельных трасс в условиях, требующих высокой механической прочности, отличного теплоотвода и коррозионной стойкости. Их правильный выбор, основанный на точном расчете нагрузок, и профессиональный монтаж в соответствии с нормативными документами являются залогом безопасной и бесперебойной работы кабельных линий на протяжении десятилетий. При проектировании новых объектов или модернизации существующих инфраструктур данный тип кабеленесущих систем остается безальтернативным для ответственных применений в энергетике и промышленности.