Лотки из гальванически оцинкованной стали

Лотки из гальванически оцинкованной стали: конструкция, стандарты и применение

Лотки из гальванически оцинкованной стали представляют собой жесткие коробчатые конструкции, предназначенные для прокладки, защиты и поддержки силовых, осветительных и слаботочных кабелей и проводов в электрических установках зданий и промышленных объектов. Они формируют основу кабеленесущих систем (КНС) и являются ключевым элементом для организации групповой прокладки трасс. Гальваническое цинкование — процесс электрохимического нанесения слоя цинка на стальную основу — обеспечивает надежную антикоррозионную защиту, что определяет долговечность и широкую область применения данных изделий.

Технология производства и материалы

Основой для изготовления лотков служит холоднокатаная стальная лента толщиной от 0,55 мм до 2,0 мм, регламентируемая стандартами ГОСТ, DIN или EN. Ключевым этапом является гальваническое цинкование, которое происходит в электролитической ванне. Стальная заготовка (катанная лента или уже сформированный профиль) выступает катодом, цинк — анодом. Под действием постоянного тока ионы цинка осаждаются на поверхности стали, формируя равномерный слой. После цинкования часто выполняется пассивация — обработка хроматными растворами для создания дополнительной защитной пленки, усиливающей стойкость к коррозии и предотвращающей появление «белой ржавчины».

Толщина цинкового покрытия является критическим параметром. Она измеряется в микрометрах (мкм) или указывается как масса покрытия на единицу площади (г/м²). Для лотков, используемых в стандартных условиях внутри помещений, минимальная толщина покрытия составляет 12-20 мкм (≈85-140 г/м²). Для агрессивных сред и уличной установки рекомендуется покрытие от 40 мкм и выше.

Конструктивные типы и характеристики

Лотки классифицируются по конструктивному исполнению, определяющему их несущую способность и область применения.

1. Лестничные лотки (кабельные лестницы)

Состоят из двух параллельных несущих боковых профилей (стрингеров), соединенных поперечными перекладинами (трампелями) с регулярным шагом (обычно 225 или 300 мм). Обеспечивают максимальную вентиляцию кабелей, удобство укладки и визуального контроля. Обладают высокой механической прочностью и малым весом. Применяются для прокладки тяжелых пучков кабелей большого сечения на значительных пролетах (до 6-8 м между опорами).

2. Коробчатые (сплошные) лотки

Имеют П-образное сечение с перфорированной или сплошной нижней частью и бортами. Перфорация снижает вес и улучшает теплоотвод. Сплошное дно обеспечивает максимальную защиту кабелей от пыли, влаги и механических воздействий. Часто комплектуются крышками с замковым или винтовым креплением, превращаясь в кабельные короба. Применяются в условиях, требующих повышенной защиты, а также для прокладки слаботочных систем.

3. Проволочные лотки

Изготавливаются из оцинкованной стальной проволоки, сварной в виде решетчатой конструкции. Обеспечивают отличную вентиляцию, минимальный вес и простоту монтажа. Используются преимущественно для прокладки кабелей в ИТ-инфраструктуре, ЦОД, а также в условиях, где критично накопление пыли на лотке.

Ключевые технические параметры и стандарты

Основные параметры, регламентируемые технической документацией:

• Ширина (W): Стандартный ряд: 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000 мм.
• Высота (H): Для коробчатых лотков: 40, 50, 60, 100 мм. Для лестничных: высота боковины обычно 60-150 мм.
• Толщина металла: Определяет нагрузочную способность. Диапазон: 0.55 мм (для легких условий) – 2.0 мм (для тяжелых магистральных трасс).
• Длина: Стандартная длина секции: 2.0, 2.5, 3.0 метра. Возможно изготовление нестандартной длины.
• Нагрузочная способность (допустимая нагрузка): Определяется максимально допустимой равномерно распределенной нагрузкой (кг/м) при заданном расстоянии между опорами. Устанавливается производителем на основе испытаний.

Таблица 1. Пример зависимости нагрузочной способности лестничного лотка (ширина 300 мм, высота боковины 60 мм) от толщины металла и пролета.

Толщина металла, мм	Пролет между опорами, м	Допустимая равномерно распределенная нагрузка, кг/м	Максимальный прогиб, мм
1.0	3.0	75	≤ 10
1.5	4.0	120	≤ 10
2.0	6.0	200	≤ 15

Основные регулирующие стандарты:

• ГОСТ Р МЭК 61537-2012: «Кабельные системы для управления и связи. Кабельные лотки и лестницы». Определяет требования к конструкции, механическим и электрическим характеристикам, методам испытаний.
• ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), Глава 2.1: Устанавливает правила прокладки кабелей в лотках, требования к заполнению, пересечениям, заземлению.
• СП 76.13330.2016 (СНиП 3.05.06-85): «Электротехнические устройства». Содержит нормы монтажа.
• EN 61537 / IEC 61537: Международные стандарты, аналогичные ГОСТ Р.

Расчет и проектирование трасс

Проектирование кабельной трассы на основе лотков включает:

1. Определение суммарного сечения и веса кабелей: Рассчитывается диаметр и вес каждого кабеля, суммируется. Согласно ПУЭ, заполнение лотка кабелями по сечению не должно превышать 40% (для обычных условий) или 50% (при прокладке только силовых кабелей) площади его поперечного сечения. Это обеспечивает нормальный теплоотвод и возможность добавления кабелей.
2. Выбор типа и сечения лотка: Исходя из суммарных габаритов и веса кабелей, выбирается ширина и высота лотка. Учитывается запас на развитие (обычно 15-20%).
3. Расчет несущей способности и шага опор: По каталогам производителя подбирается толщина металла и максимальное расстояние между опорами (консолями, кронштейнами), при котором прогиб лотка под расчетной нагрузкой не превысит допустимого значения (обычно 1/200 от длины пролета).
4. Выбор комплектующих: Определяется номенклатура соединителей (стыковых пластин), углов (горизонтальных и вертикальных), тройников, крестовин, переходов, концевых заглушек и точек заземления.

Монтаж и заземление

Монтаж осуществляется на металлические конструкции, стены, потолки или специальные стойки с помощью кронштейнов, консолей и шпилек. Крепление должно обеспечивать надежную фиксацию и компенсацию температурных расширений. Каждая секция лотка должна быть заземлена. Для этого используются:

• Медные гибкие перемычки сечением не менее 6 мм² (согласно ПУЭ), соединяющие лоток с системой уравнивания потенциалов (СУП).
• Специальные зажимы заземления, устанавливаемые на боковину лотка.
• В качестве магистрали заземления может использоваться сам лоток при условии обеспечения непрерывности электрической цепи по всей длине трассы. Все стыки должны быть очищены от изоляционного покрытия (краски, шлака) и соединены с помощью стыковых пластин с зубцами или болтовых соединений с контргайками.

Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, к которому присоединена трасса лотков, должно соответствовать нормам ПУЭ для электроустановок данного напряжения и назначения.

Области применения и сравнение с альтернативами

Типичные области применения:

• Электрощитовые и распределительные пункты промышленных предприятий.
• Магистральные кабельные трассы в производственных цехах, на ТЭЦ, ГЭС, нефтеперерабатывающих заводах.
• Кабельные этажи и технические коридоры многоэтажных зданий.
• Прокладка кабелей на мостах, эстакадах, в тоннелях (с соответствующим классом защиты).
• Структурированные кабельные системы (СКС) в качестве магистральных трасс.

Сравнение с лотками из нержавеющей стали и алюминия:

Материал	Преимущества	Недостатки	Основная область применения
Гальванически оцинкованная сталь	Оптимальное соотношение цена/прочность, высокая механическая прочность, хорошая коррозионная стойкость в большинстве сред, стандартизация.	Уязвимость срезов и царапин, риск электрохимической коррозии в контакте с некоторыми металлами, больший вес по сравнению с алюминием.	Универсальное применение в промышленности и строительстве при отсутствии агрессивных сред (кислотные пары, постоянная высокая влажность с хлоридами).
Нержавеющая сталь (AISI 304, 316)	Исключительная коррозионная стойкость, в т.ч. к агрессивным средам, высокая прочность, долговечность.	Высокая стоимость, сложность обработки, больший вес.	Пищевая, химическая, фармацевтическая промышленность, объекты с высокой влажностью и солевыми испарениями (прибрежные зоны, бассейны).
Алюминий и его сплавы	Малый вес, естественная стойкость к атмосферной коррозии, немагнитность, легкость обработки.	Более высокая стоимость по сравнению с оцинкованной сталью, меньшая механическая прочность и жесткость, риск гальванической коррозии в контакте с медью или сталью без изоляции.	Телекоммуникации, ЦОД, объекты, где критична масса конструкции, взрывоопасные зоны (искробезопасность).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем отличается гальваническое цинкование от горячего?

Гальваническое цинкование (холодное) — электрохимический процесс, дающий равномерный, точно дозируемый по толщине слой (обычно 5-40 мкм). Покрытие имеет гладкую поверхность, хорошо подходит для последующей окраски. Горячее цинкование — погружение детали в расплавленный цинк (450°C). Слой толще (40-200 мкм), неравномерный, с характерным узором («спангель»), обладает лучшей механической и барьерной защитой, но для тонкостенных лотков может вызывать коробление. Для кабельных лотков гальванический метод является основным.

2. Как правильно выбрать толщину металла лотка?

Выбор зависит от трех факторов: расчетной нагрузки (веса кабелей с запасом), длины пролета между опорами и допустимого прогиба (обычно не более 1/200 длины пролета). Необходимо пользоваться нагрузочными таблицами производителя. Для большинства внутрицеховых трасс с пролетом 3 м достаточно толщины 1.0-1.5 мм. Для магистральных трасс с пролетом 6 м требуется 2.0 мм и более.

3. Нужно ли заземлять каждый лоток в трассе?

Да, вся трасса лотков должна быть заземлена. Если лотки соединены между собой с обеспечением надежного электрического контакта (через стыковые пластины с зубцами или зачищенные контактные поверхности), достаточно присоединения заземляющего проводника к трассе в нескольких точках (обычно не реже чем через 30-40 м). Однако на практике часто каждый ряд или секцию присоединяют к СУП для гарантии. Все ответвления и тупиковые участки должны быть заземлены обязательно.

4. Можно ли использовать оцинкованные лотки на улице?

Да, но с учетом класса цинкового покрытия. Для умеренного климата и атмосферных воздействий (УХЛ1 по ГОСТ) достаточно покрытия 40-60 мкм. В промышленных или приморских зонах с агрессивной атмосферой (содержащей SO2, хлориды) требуется более толстое покрытие (60+ мкм) или дополнительная порошковая окраска. Срезы и места сверления необходимо обрабатывать цинк-содержащими грунтами.

5. Как рассчитать необходимое количество кабелей в лотке?

Расчет ведется по двум критериям: по заполнению (не более 40-50% площади поперечного сечения лотка) и по нагрузочной способности (вес кабелей на метр не должен превышать допустимую нагрузку для выбранного пролета). Расчет по сечению является первоочередным. Используется формула: Sлотка

• 0.4 ≥ ΣSкабелей, где S — площадь. Диаметр кабеля учитывается как диаметр окружности.

6. Что такое перфорированный и неперфорированный лоток, и когда какой применять?

Перфорированный лоток имеет отверстия в дне и/или бортах. Он легче, обеспечивает лучшую вентиляцию и теплоотвод кабелей, позволяет производить монтаж кабельных стяжек через отверстия. Применяется в большинстве внутренних электроустановок. Сплошной (неперфорированный) лоток обеспечивает максимальную защиту от пыли, влаги, мелких механических частиц. Применяется в «грязных» производственных зонах, на пищевых производствах (для облегчения чистки), а также для изоляции силовых и слаботочных цепей при их совместной прокладке.

Заключение

Лотки из гальванически оцинкованной стали остаются наиболее распространенным и экономически обоснованным решением для организации групповых кабельных трасс в промышленности и гражданском строительстве. Их правильный выбор, основанный на расчете механических нагрузок, коррозионной стойкости и норм заполнения, а также профессиональный монтаж с обеспечением непрерывности цепи заземления являются залогом надежности и безопасности кабельной линии на протяжении всего срока эксплуатации. Соблюдение требований актуальных стандартов и использование качественных комплектующих позволяет создавать масштабируемые, ремонтопригодные и соответствующие нормативным требованиям кабеленесущие системы.