Лотки металлические перфорированные
Лотки металлические перфорированные: конструкция, стандарты и применение в электротехнических системах
Металлические перфорированные лотки представляют собой элемент кабеленесущей системы, предназначенный для открытой прокладки силовых, осветительных и контрольных кабелей и проводов. Конструктивно это жесткая металлическая конструкция в виде желоба (прямого секционного элемента) с перфорированными стенками и дном, обеспечивающей вентиляцию, визуальный контроль трассы, дренаж и снижение веса. Основное функциональное отличие от глухих (неперфорированных) лотков заключается в отсутствии необходимости в организации дополнительной вентиляции для кабелей, выделяющих тепло в процессе эксплуатации.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Стандартный перфорированный лоток состоит из следующих элементов:
- Дно (основание): Плоская или гофрированная металлическая полоса с равномерно расположенными отверстиями. Гофрирование (ребра жесткости) увеличивает механическую прочность лотка на изгиб и позволяет увеличивать расстояния между опорами.
- Борта (боковые стенки): Вертикальные или отбортованные элементы, также имеющие перфорацию. Высота борта является ключевым параметром и варьируется, определяя вместимость лотка.
- Перфорация: Выполняется в виде круглых, прямоугольных или комбинированных отверстий. Размер и шаг перфорации нормируются и влияют на степень вентиляции, пыле- и влагозащиты, а также на прочность конструкции.
- Холоднокатаная сталь (Ст): Наиболее распространенный и экономичный вариант. Требует обязательного защитного покрытия от коррозии. Толщина металла обычно составляет от 0.7 до 2.0 мм.
- Оцинкованная сталь (Zn): Сталь с нанесенным цинковым покрытием горячим или гальваническим методом. Горячее цинкование обеспечивает более долговечную защиту (толщина слоя 40-60 мкм и более) и рекомендуется для эксплуатации в агрессивных средах.
- Нержавеющая сталь (AISI 304, AISI 316): Применяется в условиях высокой коррозионной активности (химическая, пищевая промышленность, морская атмосфера), а также в помещениях с повышенными требованиями к чистоте и пожарной безопасности.
- Алюминиевые сплавы (Al): Обладают малым весом, стойкостью к атмосферной коррозии и неискрящими свойствами, что важно для взрывоопасных зон. Механическая прочность ниже, чем у стальных аналогов.
- Лестничные (кабельные лестницы): Состоят из двух параллельных несущих боковых профилей (тетив), соединенных поперечными перекладинами (ступенями) с шагом 150-300 мм. Обладают максимальной механической прочностью и несущей способностью, идеальны для прокладки тяжелых пучков кабелей большого сечения на больших пролетах (до 6-12 м между опорами).
- Коробчатые (жесткие) перфорированные: Цельносварные или сборные конструкции с перфорированными стенками и дном. Имеют высокую боковую жесткость, защищают кабели от механических воздействий сбоку. Применяются при меньших пролетах (до 3 м).
- П-образные (просечно-вытяжные, ПВЛ): Изготавливаются из цельного листа металла методом просечки и вытяжки, что создает единую конструкцию без сварных швов. Имеют меньшую прочность по сравнению с лестничными, но более низкую стоимость и хорошую вентиляцию.
- Круглая (диаметром 5-15 мм).
- Прямоугольная/щелевая.
- Комбинированная.
- Определение типа и количества кабелей: Составляется кабельный журнал с указанием марок, сечений, диаметров и веса всех кабелей, подлежащих прокладке.
- Выбор типа и сечения лотка: На основе данных о кабелях рассчитывается суммарное поперечное сечение пучка и его вес на 1 погонный метр. Согласно ПУЭ (Глава 2.1, п. 2.1.15), кабели допускается укладывать в лотки в несколько слоев. Заполнение лотка по сечению не должно превышать 40-50% (с учетом тепловыделения и возможности добавления кабелей). Выбирается ширина и высота лотка из стандартного ряда: 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000 мм.
- Расчет несущей способности и шага опор: Производится на основе максимально допустимого прогиба (обычно 1/200 от длины пролета) и предельной нагрузки. Данные предоставляются производителем в виде таблиц.
- Конфигурация трассы: Система комплектуется прямыми секциями, угловыми элементами (горизонтальными и вертикальными), тройниками, крестовинами, переходами для изменения ширины и высоты. Все элементы должны иметь соответствующую перфорацию.
- Заземление: Каждый элемент лотковой системы должен быть электрически соединен для обеспечения непрерывности цепи заземления в соответствии с ПУЭ. Для этого используются болтовые соединения с контактными лепестками или специальные перемычки.
- Лотки крепятся к строительным конструкциям с помощью кронштейнов, стоек, подвесов или консолей. Крепеж должен иметь антикоррозионное покрытие.
- Расстояние между точками крепления определяется расчетом и не должно превышать значений, указанных производителем.
- При пересечении с технологическими коммуникациями должны соблюдаться установленные нормами расстояния (например, не менее 0.5 м от трубопроводов с горючими газами или жидкостями).
- В местах изменения направления трассы (углы, ответвления) радиус изгиба внутреннего кабеля не должен быть меньше допустимого для данной марки кабеля.
- Кабели в лотке укладываются упорядоченно, многослойно, как правило, без крепления внутри лотка. Допускается связка пучков кабелей.
- Обязательно выполняется маркировка концов кабелей.
Для изготовления применяются следующие материалы:
Классификация и основные технические параметры
Лотки классифицируются по нескольким ключевым признакам:
1. По типу конструкции и жесткости:
2. По степени защиты (IP):
Перфорация снижает степень защиты от проникновения твердых тел и воды. Типичный класс защиты для перфорированных лотков — IP20-IP30 (защита от крупных частиц, без защиты от воды). Это ограничивает их применение сухими и пыльными помещениями, где исключено прямое попадание воды и струй жидкости.
3. По типу перфорации:
Расчет и проектирование систем на основе перфорированных лотков
Проектирование кабельной трассы включает несколько обязательных этапов:
| Нагрузка (кг/м) | Максимальный пролет между опорами (м) при допустимом прогибе L/200 |
|---|---|
| 50 | 4.5 |
| 100 | 3.8 |
| 150 | 3.2 |
| 200 | 2.8 |
Монтаж и требования нормативных документов
Монтаж выполняется в соответствии с ПУЭ 7-го издания, СНиП 3.05.06-85, а также серией стандартов ГОСТ Р МЭК 61537-2012 (аналог международного IEC 61537). Ключевые требования:
Сравнение с альтернативными кабеленесущими системами
| Тип системы | Преимущества | Недостатки | Основная область применения |
|---|---|---|---|
| Перфорированный лоток | Хорошая вентиляция, визуальный контроль, сниженный вес, дренаж конденсата, экономичность. | Низкая степень защиты (IP20-IP30), открытость к внешним воздействиям (пыль, механизмы). | Электропомещения, ЦОД, производственные цеха, технические этажи, где нет брызг воды и агрессивных паров. |
| Глухой (неперфорированный) лоток | Защита кабелей от пыли, падающих предметов, брызг (IP40-IP54), более высокая механическая прочность короба. | Необходимость расчета тепловыделения, больший вес, накопление конденсата, более высокая стоимость. | Помещения с повышенной запыленностью, возможностью попадания брызг, а также где требуется эстетичный вид (с крышкой). |
| Проводовая полка (кабельная полка) | Максимальная вентиляция и охлаждение, простота укладки и доступа, минимальный вес. | Отсутствие какой-либо защиты кабелей сбоку, кабели подвержены внешним воздействиям. | Прокладка силовых кабелей большого сечения (от 35 мм²) на эстакадах, в тоннелях, на открытых площадках под навесом. |
| Пластиковый лоток | Коррозионная стойкость, диэлектрические свойства, легкость. | Ограниченная механическая прочность и температурный диапазон, горючесть (кроме специальных марок). | Слаботочные системы (ИТ, связь), помещения с химически агрессивной средой, где исключены механические нагрузки. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Какой минимальный радиус изгиба для перфорированного лотка?
Радиус изгиба лотка как изделия не нормируется, так как трасса формируется из отдельных прямых секций и готовых угловых элементов (например, 30°, 45°, 90°). Критичным является радиус изгиба кабелей, укладываемых в лоток на поворотах. Он должен быть не менее допустимого для конкретной марки кабеля (обычно 10-15 наружных диаметров для силовых кабелей). Для обеспечения этого используют угловые секции с плавным переходом или увеличивают длину трассы.
Вопрос 2: Требуется ли заземление металлического перфорированного лотка?
Да, обязательно. Металлические лотки, являясь частью кабельной конструкции, подлежат заземлению в соответствии с требованиями ПУЭ (Глава 1.7, 2.1). Все секции должны быть соединены между собой металлически для обеспечения непрерывности цепи заземления. Обычно это достигается с помощью болтовых соединений с контактными лепестками или специальных медных перемычек. Общая система лотков должна быть присоединена к главной заземляющей шине (ГЗШ) здания.
Вопрос 3: Можно ли использовать перфорированные лотки на открытом воздухе?
Да, но с существенными оговорками. Необходимо применять лотки с коррозионностойким покрытием (горячее цинкование, нержавеющая сталь). Следует учитывать, что класс защиты IP20-IP30 не защищает от дождя и снега. Поэтому монтаж на открытом воздухе допустим только под навесами, козырьками или в других местах, исключающих прямое воздействие атмосферных осадков и образование льда внутри лотка.
Вопрос 4: Как рассчитать допустимую нагрузку на лоток?
Допустимая нагрузка (кг/м) является паспортной характеристикой изделия и зависит от материала, толщины, типа конструкции (лестничный, коробчатый) и расстояния между опорами (пролета). Производители предоставляют таблицы или графики зависимости «нагрузка-пролет». Расчет ведется от общего веса кабелей с учетом возможной динамической нагрузки (например, при укладке). Запас прочности должен составлять не менее 20-30%. Критичным параметром является величина прогиба, которая не должна превышать 1/200 от длины пролета.
Вопрос 5: В чем разница между лотком и кабельной лестницей?
Кабельная лестница — это подтип перфорированного лотка с характерной конструкцией: две продольные тетивы, соединенные поперечными перекладинами. Она обладает более высокой механической прочностью и несущей способностью на больших пролетах по сравнению с цельными П-образными или коробчатыми перфорированными лотками. Лестница обеспечивает максимальную вентиляцию. Таким образом, «кабельная лестница» — это конструктивное исполнение «лотка», а не отдельный вид изделия.
Вопрос 6: Какой документ регламентирует требования к лотковым системам в РФ?
Основным национальным стандартом является ГОСТ Р МЭК 61537-2012 «Системы кабельные лотковые и лестничные. Общие требования». Он устанавливает классификацию, механические и электрические требования, методы испытаний. Также обязательны к исполнению Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ), особенно главы 2.1 и 2.3. Для монтажа руководствуются СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства» и проектной документацией.
Заключение
Металлические перфорированные лотки являются оптимальным техническим решением для организации открытых кабельных трасс в сухих и пыльных помещениях, где критически важны эффективное охлаждение кабелей, визуальный контроль их состояния, дренаж и снижение общей массы конструкции. Правильный выбор типа лотка, материала, толщины и шага опор на основе инженерного расчета обеспечивает долговечность, безопасность и ремонтопригодность кабельной системы. Соблюдение требований нормативных документов (ГОСТ Р МЭК 61537, ПУЭ) при проектировании и монтаже является обязательным условием для ввода объекта в эксплуатацию и его безаварийной работы на протяжении всего жизненного цикла.