Лотки лестничные металлические

Лотки лестничные металлические: конструкция, типы, применение и монтаж

Лоток лестничный металлический представляет собой перфорированную или решетчатую конструкцию, состоящую из двух параллельных боковых стенок (бортов), соединенных между собой поперечными перекладинами (ступеньками) и, как правило, продольным элементом жесткости (основанием). Основное функциональное назначение – открытая прокладка и механическая защита силовых и контрольных кабелей, проводов и кабельных линий в электрических сетях различного напряжения, системах автоматизации, связи и сигнализации. Конструкция обеспечивает свободный доступ для визуального осмотра, модификации трассы, добавления или замены кабелей, а также эффективный теплоотвод.

Конструктивные особенности и материалы изготовления

Конструкция лестничного лотка оптимизирована для высоких нагрузок и больших пролетов между опорами. Боковые стенки (борта) изготавливаются из стальной полосы или профиля, часто с отбортовкой для увеличения жесткости и безопасности краев. Поперечные перекладины (ступеньки), приваренные к боковинам с определенным шагом, формируют «лестницу» и являются основным несущим элементом, воспринимающим нагрузку от кабелей. Продольный элемент (основание или центральная полоса) добавляется в лотках большой ширины для предотвращения прогиба и повышения несущей способности.

Материалы изготовления и защитные покрытия:

Сталь углеродистая холоднокатаная или горячекатаная: Наиболее распространенный материал. Толщина металла варьируется от 0.8 мм до 3.0 мм и более, в зависимости от требуемой нагрузки.
Оцинкование: Основной вид защиты от коррозии. Различают:
- Горячее цинкование (Hot-Dip Galvanizing, HDG): Погружение готовой конструкции в ванну с расплавленным цинком. Обеспечивает долговечное покрытие (срок службы 25-50 лет в зависимости от среды), защищающее даже места срезов и сварки. Наиболее предпочтительный метод для агрессивных сред и наружной установки.
- Электролитическое (гальваническое) цинкование: Тонкий слой цинка, нанесенный электрохимическим способом. Применяется для внутренних помещений с нормальной влажностью.
Нержавеющая сталь (AISI 304, 316): Применяется в условиях крайне агрессивных сред (химическая, пищевая, фармацевтическая промышленность, морские объекты, помещения с высокой влажностью и стерильностью).
Алюминий и его сплавы: Используется там, где критична малая масса, требуется электромагнитная совместимость или присутствует агрессивная среда, где сталь недопустима. Обладает естественной коррозионной стойкостью.
Порошковая окраска: Часто наносится поверх оцинкования для придания лоткам определенного цвета (например, серого RAL 7035, синего для слаботочных систем) и дополнительной защиты. Не является самостоятельным антикоррозионным покрытием для тяжелых условий.

Классификация и типы лестничных лотков

Лестничные лотки классифицируются по нескольким ключевым параметрам.

1. По типу перфорации/конструкции боковой стенки:

Сплошной неперфорированный борт: Обеспечивает максимальную защиту от бокового механического воздействия и распространения пламени. Часто используется на начальных участках трасс для обеспечения пожаробезопасности.
Перфорированный борт: Наиболее распространенный тип. Перфорация (отверстия круглой, овальной или щелевидной формы) улучшает вентиляцию, снижает вес и стоимость конструкции.
Решетчатый борт (сетчатый): Обеспечивает максимальную вентиляцию и облегченный вес.

2. По ширине и высоте:

Стандартные ряды ширины: 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000 мм. Стандартная высота борта (глубина лотка): 50, 60, 75, 100, 125, 150, 200 мм. Ширина и высота подбираются исходя из количества, диаметра и веса кабелей, а также требуемого запаса на развитие системы (обычно 20-25%).

3. По несущей способности (классу нагрузки):

Определяет максимально допустимую равномерно распределенную нагрузку (кг/м) при заданном расстоянии между опорами (пролете).

Класс нагрузки (пример)	Типовая толщина металла, мм	Максимальный пролет между опорами, м	Типовое применение
Легкий (C1)	0.8 — 1.0	1.5 — 2.0	Слаботочные кабели (витая пара, коаксиал, волокно), контрольные кабели малого сечения внутри помещений.
Средний (C2)	1.2 — 1.5	2.0 — 3.0	Смешанные трассы (силовые кабели до 1 кВ, контрольные), общие кабельные трассы в зданиях.
Тяжелый (C3)	2.0 — 2.5	3.0 — 4.0 (иногда до 6)	Магистральные силовые линии (6-10 кВ и выше), тяжелые пучки кабелей на промышленных предприятиях, наружные трассы.
Сверхтяжелый (C4)	3.0 и более	4.0 — 6.0 и более	Специальные промышленные объекты (электростанции, нефтехимия), прокладка кабелей большого диаметра и веса.

Комплектующие и аксессуары

Для формирования законченной трассы используются следующие элементы:

Соединители (муфты): Для стыковки прямых секций лотка в линию. Бывают плоские, с компенсатором температурного расширения.
Углы (горизонтальные и вертикальные): Стандартные 30°, 45°, 90° или регулируемые для изменения направления трассы.
Тройники и крестовины: Для создания ответвлений от основной магистрали.
Переходы и редукторы: Для соединения лотков разной ширины или высоты.
Заглушки: Для закрытия торцов лотка.
Опоры и подвесы:
- Консольные кронштейны (для крепления к колоннам, стенам).
- Штанги с траверсами (для подвеса к потолку).
- Стойки (для установки на пол/фундамент при наземной прокладке).
Крепеж: Болты, гайки, шайбы, заклепки, часто с антикоррозионным покрытием.

Расчет и проектирование кабельной трассы

Проектирование начинается с анализа исходных данных: номенклатура и количество кабелей, условия прокладки (помещение/улица, агрессивность среды, температура), архитектурные особенности объекта.

Основные этапы расчета:

Определение суммарного диаметра/площади сечения кабелей: Все кабели укладываются в лоток пучком. Суммарное сечение кабелей (по диаметру) не должно превышать 40-50% от площади живого сечения лотка (ширина х высота) для обеспечения нормального теплоотвода и возможности монтажа.
Расчет весовой нагрузки: Определяется общий вес кабелей на 1 погонный метр трассы. К нему добавляется запас 10-15%.
Выбор типоразмера и класса нагрузки лотка: По каталогам производителя выбирается лоток, чья допустимая нагрузка при требуемом пролете между опорами превышает расчетную. Учитывается также высота борта для удобства укладки и фиксации кабелей.
Определение шага опор: Чем выше нагрузка, тем меньше должен быть пролет между опорами. Для тяжелых трасс шаг может составлять 1.5-2 м, для легких – 3-4 м.
Учет температурных расширений: При длине прямых участков более 30-50 м необходимо предусмотреть компенсаторы или специальные соединители.

Монтаж и требования нормативных документов

Монтаж лестничных лотков регламентируется следующими основными документами: ПУЭ 7-е изд. (Глава 2.1, 2.3), СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства», ГОСТ Р МЭК 61537-2012 «Системы кабельных лотков и лестниц».

Ключевые требования и этапы монтажа:

Подготовка: Разметка трассы согласно проекту, проверка комплектующих.
Установка опорных конструкций: Крепление кронштейнов, стоек или подвесов к несущим строительным конструкциям с заданным шагом. Несущая способность основания (стены, потолка) должна быть проверена.
Сборка лотков: Секции лотков соединяются между собой с помощью соединителей, обеспечивая электрическую непрерывность (для заземления). Зазоры на стыках – не более 5-10 мм.
Установка на опоры и выравнивание: Лотки крепятся к опорам, проверяется горизонтальность и вертикальность трассы. Допустимые отклонения – согласно проекту.
Обустройство заземления: Каждая секция лотка должна быть заземлена. Обеспечивается непрерывность цепи заземления по всей трассе (сопротивление не более 0.1 Ом между любыми точками). Для этого используются перемычки заземления или обеспечивается надежный металлический контакт в соединителях.
Укладка и крепление кабелей: Кабели укладываются пучками или рядами. Крепление осуществляется пластиковыми или металлическими хомутами (стяжками) к поперечным перекладинам. Силовые кабели выше 1 кВ, как правило, укладываются в один ряд. Слабые и сильные токи рекомендуется разделять перегородками или расстоянием.
Маркировка: На концах трасс и в местах ответвлений устанавливаются бирки с обозначением цепей.

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами кабеленесущих систем

Тип системы	Преимущества	Недостатки
Лоток лестничный	Высокая механическая прочность и несущая способность. Большие допустимые пролеты. Отличная вентиляция и теплоотвод. Легкость модификации и добавления кабелей. Долговечность (при правильном покрытии). Относительно низкая стоимость для тяжелых нагрузок.	Открытая конструкция не защищает от пыли, влаги, мелких предметов. Требует больше места для монтажа. Эстетически менее привлекателен. Не обеспечивает ЭМС-экранирование.
Лоток коробчатый (кабельный короб) с крышкой	Полная защита кабелей от внешних воздействий (пыль, влага, УФ). Эстетичный внешний вид. Возможность обеспечения ЭМС-экранирования.	Слабая вентиляция, риск перегрева. Меньшая несущая способность. Сложность модификации (необходимость снятия крышек). Высокая стоимость. Больший вес.
Кабельные полки (Wire Basket)	Очень быстрый монтаж, гибкость конфигурации. Максимальная вентиляция. Легкий вес. Коррозионная стойкость (оцинкованная сталь).	Низкая механическая прочность, малые пролеты. Не подходит для тяжелых кабелей и больших нагрузок. Отсутствие защиты.
Подвес на тросах	Минимальный расход материала, простота. Применение на больших высотах.	Нет защиты и фиксации кабелей по длине. Риск раскачивания. Сложность укладки больших пучков.

Области применения

Энергетика: Кабельные этажи и галереи электростанций и подстанций, магистральные трассы силовых кабелей 6-35 кВ.
Промышленность: Цеха заводов, нефтехимические комбинаты, горнодобывающие предприятия для прокладки силовых, осветительных и контрольных цепей.
Инфраструктура: Тоннели, метрополитен, аэропорты, вокзалы, торговые центры для организации сложных разветвленных кабельных систем.
ЦОД (Центры обработки данных): Для прокладки магистральных кабелей питания и связи над фальшполом или под потолком.
Наружные установки: По стенам зданий, на эстакадах, в качестве сегментов кабельных эстакад.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как правильно выбрать шаг поперечных перекладин (ступенек) в лестничном лотке?

Шаг перекладин (обычно 225 мм, 300 мм, 450 мм) напрямую влияет на несущую способность. Меньший шаг (225 мм) увеличивает жесткость и допустимую нагрузку, но также увеличивает вес и стоимость лотка. Шаг 300 мм является наиболее универсальным. Шаг 450 мм применяется для легких нагрузок и больших пролетов, где критична экономия металла. Выбор осуществляется по каталогам производителя, где указана зависимость нагрузки от шага и пролета.

Чем регламентируется необходимость заземления лотков и как его правильно выполнить?

Требование заземления металлических кабеленесущих систем установлено ПУЭ (п. 2.1.38, 1.7.76). Цель – обеспечить электробезопасность персонала в случае повреждения изоляции кабеля и попадания напряжения на лоток. Заземление выполняется путем присоединения каждой секции лотка к главной заземляющей шине (ГЗШ) или PE-проводнику с помощью медного проводника сечением не менее 6 мм² (или согласно проекту). Непрерывность цепи заземления проверяется мегомметром – сопротивление между любыми двумя точками трассы длиной до 50 м не должно превышать 0.1 Ом.

Можно ли использовать лестничные лотки на улице?

Да, но с обязательным условием: лоток и все комплектующие должны иметь антикоррозионное покрытие, рассчитанное на условия атмосферной коррозии. Предпочтительно горячее цинкование с минимальной толщиной покрытия 60-80 мкм. Для приморских районов или зон с агрессивными выбросами рекомендуется нержавеющая сталь или алюминий. Также необходимо учитывать ветровые и снеговые нагрузки на конструкцию.

Как рассчитать необходимое количество кабельных хомутов для крепления кабелей в лотке?

Крепление кабелей должно предотвращать их смещение под собственным весом и при коротком замыкании. Общее правило: расстояние между точками крепления по горизонтали не должно превышать 1.5-2.0 м для силовых кабелей и 1.0-1.5 м для контрольных и слаботочных. На вертикальных и наклонных участках крепление производится в верхней точке. Кабели сечением более 70 мм² рекомендуется крепить к каждой перекладине. Таким образом, количество хомутов = (длина трассы / шаг крепления)

количество кабельных пучков.

В чем разница между лотком лестничным по ГОСТ и по ТУ?

ГОСТ Р 52868-2007 (отменен, но часто служит ориентиром) и современные технические регламенты (ТР ТС) устанавливают общие требования безопасности. Большинство продукции сегодня изготавливается по Техническим Условиям (ТУ) предприятия. Ключевое отличие: ТУ могут допускать вариации в толщине металла, шаге перекладин, размерах, не регламентированных строго стандартами. При выборе необходимо тщательно изучать конкретные ТУ и паспорт изделия, обращая внимание на заявленную механическую нагрузку и тип покрытия, а не только на формальное соответствие «ГОСТу».

Какой запас по ширине лотка необходимо закладывать при проектировании?

Рекомендуемый запас свободного пространства в лотке составляет 20-25% от его живого сечения. Это необходимо для:

Обеспечения нормального теплоотвода и предотвращения перегрева кабелей.
Возможности добавления кабелей в будущем без замены трассы.
Удобства монтажа и укладки (особенно жестких кабелей большого сечения).

Таким образом, если суммарный диаметр всех кабелей занимает 80% ширины лотка, это считается оптимальным.

Можно ли комбинировать лестничные лотки с другими типами кабеленесущих систем?

Да, это распространенная практика. Например, магистральная трасса выполняется лестничным лотком (высокая нагрузка, большие пролеты), а ответвления к конкретным потребителям или в чистых зонах – коробчатыми лотками с крышкой (для защиты и эстетики). Для перехода между разными типами систем используются специальные переходные элементы (переходы с лестницы на короб).

Лотки лестничные металлические