Лотки стальные перфорированные: конструкция, типы, применение и монтаж
Лоток стальной перфорированный представляет собой элемент кабеленесущей системы, выполненный из холоднокатаной или горячекатаной стали с нанесенным цинковым покрытием и имеющий перфорацию на дне и/или боковых стенках. Основное функциональное назначение – открытая прокладка и механическая защита силовых, осветительных и контрольных кабелей и проводов в электрических установках, на промышленных предприятиях, объектах инфраструктуры и в зданиях. Открытая конструкция обеспечивает эффективный теплоотвод, визуальный контроль состояния кабельных линий, легкий доступ для монтажа, ревизии и изменений трассы.
Материалы и типы защитных покрытий
Основной материал изготовления – углеродистая сталь. Ключевым параметром, определяющим коррозионную стойкость и срок службы изделия, является тип и толщина защитного покрытия.
- Горячее цинкование: Погружение готового лотка в ванну с расплавленным цинком (температура ~450°C). Образуется прочный сплошной слой, обеспечивающий барьерную и электрохимическую защиту. Толщина покрытия обычно составляет 40-65 мкм (более 550 г/м²). Применяется для эксплуатации в агрессивных промышленных средах, на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности.
- Электролитическое цинкование (цинкование холодным способом): Нанесение цинкового слоя методом электролиза. Толщина покрытия меньше (обычно 5-15 мкм, 7-20 г/м²). Обеспечивает защиту в сухих и умеренно влажных внутренних помещениях. Имеет более эстетичный внешний вид.
- Комбинированные покрытия (цинк + полимер): На слой горячего цинкования наносится порошковая полимерная краска (полиэстер, полиуретан, PVC Plastisol). Это обеспечивает дополнительную защиту от химически агрессивных сред, УФ-излучения, а также позволяет окрасить лоток в любой цвет по RAL для маркировки или эстетических целей.
- Лестничный лоток (кабельная лестница): Состоит из двух параллельных несущих боковых профилей (стрингеров), соединенных поперечными перекладинами (трампеями) с шагом 200-300 мм. Обладает максимальной механической прочностью и несущей способностью. Применяется для прокладки тяжелых пучков кабелей большого сечения на больших пролетах (до 6-12 м между опорами).
- Коробчатый (желобчатый) лоток с перфорацией: Цельносварная или сборная конструкция с глухими или перфорированными стенками и дном. Обеспечивает лучшую защиту кабелей от боковых механических воздействий и пыли. Применяется на более коротких пролетах, часто комплектуется крышкой.
- Лоток проволочный (сетчатый): Изготавливается из стальной проволоки, сварной в виде сетки. Обеспечивает максимальную вентиляцию и легкость, но минимальную механическую защиту. Применяется в ЦОД, административных зданиях, где важна гибкость трассы и охлаждение.
- Выбор сечения лотка: Определяется исходя из суммарного диаметра всех кабелей, укладываемых в лоток, с учетом требований к заполнению. Согласно ПУЭ (Глава 2.1, п. 2.1.15), допустимое заполнение кабелями силовых цепей – не более 40% сечения лотка (в свету). Для контрольных кабелей и цепей РЗА допускается заполнение до 50%.
- Расчет несущей способности и прогиба: Производится на основе данных о массе кабелей на погонный метр, расстоянии между опорами (креплениями) и механических характеристик лотка (момента инерции, момента сопротивления). Цель – обеспечить прогиб не более 1/200 от длины пролета. Производители предоставляют таблицы допустимых нагрузок для каждого типоразмера.
- Тепловой расчет: Перфорация способствует естественному охлаждению. При прокладке большого количества кабелей с высокой нагрузкой необходим расчет тепловыделения и проверка, чтобы температура кабелей не превышала допустимую для их изоляции.
- Крепление и опоры: Лотки крепятся к строительным конструкциям (стенам, колоннам, перекрытиям) с помощью кронштейнов, подвесов, стоек. Шаг крепления зависит от нагрузки и типа лотка (обычно 1.5 – 3 м). Для лестничных лотков на больших пролетах применяются траверсы.
- Соединение секций: Стыковка продольных секций осуществляется с помощью соединительных пластин или специальных замков, обеспечивающих механическую прочность и электрическую непрерывность.
- Заземление: Кабельная трасса подлежит обязательному заземлению. Все секции лотков должны быть электрически соединены между собой, а трасса в целом присоединена к главной заземляющей шине (ГЗШ) здания. Сопротивление цепи «лоток-ГЗШ» должно соответствовать требованиям ПУЭ (Глава 1.7).
- Укладка кабелей: Кабели укладываются в лоток упорядоченно, обычно в один слой. Крепление кабелей внутри лотка может осуществляться пластиковыми или металлическими стяжками, специальными клипсами. На поворотах трассы радиус изгиба должен быть не менее допустимого радиуса изгиба для самого «жесткого» кабеля в пучке.
- Преимущества:
- Высокая механическая прочность и несущая способность.
- Отличный теплоотвод благодаря открытой перфорированной конструкции.
- Легкость доступа для осмотра, добавления или замены кабелей.
- Хорошая огнестойкость (сталь не поддерживает горение).
- Длительный срок службы при правильном выборе покрытия.
- Относительно низкая стоимость по сравнению с некоторыми закрытыми системами.
- Недостатки:
- Отсутствие защиты от пыли, влаги и мелких посторонних предметов (требует применения крышек или выбора иного типа лотка).
- Требует больше пространства для монтажа по сравнению с компактными пучками.
- Необходимость в квалифицированном расчете несущей способности и монтаже.
- Больший вес по сравнению с алюминиевыми или пластиковыми аналогами.
Конструктивные особенности и типоразмеры
Конструкция лотка включает дно, две боковые стенки и может быть дополнена крышкой. Перфорация выполняется в виде круглых или продолговатых отверстий, расположенных в шахматном порядке. Площадь перфорации составляет от 30% до 50% от общей площади поверхности, что обеспечивает вентиляцию, снижение веса и стоимости изделия.
| Ширина лотка (W), мм | Высота борта (H), мм | Толщина металла, мм | Типовая длина секции, м | Примерная площадь сечения для заполнения кабелями, см² |
|---|---|---|---|---|
| 50, 60 | 40, 50 | 0.7 — 1.0 | 2.0; 2.5; 3.0 | 20 — 30 |
| 80, 100 | 40, 50, 60 | 0.9 — 1.2 | 2.0; 2.5; 3.0 | 32 — 60 |
| 150, 200 | 50, 60, 80 | 1.2 — 1.5 | 2.0; 2.5; 3.0 | 75 — 160 |
| 300, 400, 500, 600 | 60, 80, 100, 150 | 1.5 — 2.0 | 2.0; 2.5; 3.0 | 180 — 900 |
Классификация по типу и назначению
Расчет и проектирование кабельных трасс
При проектировании трассы на основе стальных перфорированных лотков необходимо выполнить ряд расчетов.
| Ширина x Высота, мм | Толщина стали, мм | Допустимая равномерно распределенная нагрузка, кг/м | Максимальный прогиб при полной нагрузке, мм |
|---|---|---|---|
| 100×50 | 1.0 | 60 | 10 |
| 200×60 | 1.2 | 120 | 12 |
| 300×80 | 1.5 | 250 | 15 |
| 400×100 | 2.0 | 400 | 15 |
Монтаж и требования нормативных документов
Монтаж кабельных трасс должен выполняться в соответствии с требованиями ПУЭ 7-го издания, СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства», серии ГОСТ Р МЭК 61537, а также инструкций производителя.
Преимущества и недостатки по сравнению с другими кабеленесущими системами
Области применения
Стальные перфорированные лотки применяются практически во всех отраслях промышленности и энергетики: на электростанциях (ТЭЦ, АЭС, ГЭС) и подстанциях для прокладки силовых и контрольных кабелей; в машинных залах, цехах заводов; в центрах обработки данных (ЦОД) для организации кабельной инфраструктуры; в коммерческих и административных зданиях для разводки силовых и слаботочных сетей; на транспортных объектах (метро, вокзалы, аэропорты).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается стальной перфорированный лоток от лестничного?
Лестничный лоток – это разновидность перфорированного, но с принципиально другой конструкцией: он состоит из двух продольных профилей и поперечных перекладин, напоминая лестницу. Он обладает максимальной прочностью на изгиб и используется для самых тяжелых нагрузок и длинных пролетов. Коробчатый перфорированный лоток имеет сплошное перфорированное дно и стенки, обеспечивая несколько лучшую боковую защиту кабелей, но уступает в несущей способности на единицу веса.
Как правильно выбрать толщину цинкового покрытия?
Выбор зависит от класса коррозионной агрессивности среды (C1-C5 по ISO 12944). Для сухих отапливаемых помещений (C1) достаточно электролитического цинкования (5-15 мкм). Для неотапливаемых помещений, навесов, промышленных зон с умеренным загрязнением (C2, C3) обязательно горячее цинкование (40-65 мкм). Для наружных установок в промышленных или приморских зонах (C4, C5) требуется горячее цинкование увеличенной толщины или комбинированное покрытие (цинк + полимер).
Нужно ли заземлять лотки и как это сделать?
Да, металлические кабеленесущие системы подлежат обязательному защитному заземлению в соответствии с ПУЭ Гл. 1.7 и 2.1. Для этого необходимо обеспечить электрическую непрерывность всей трассы, используя соединительные перемычки в стыках секций. Далее, не реже чем через 30-40 метров, а также в начале и конце линии, лоток должен быть подключен медным проводником сечением не менее 6 мм² (или как указано в проекте) к шине защитного заземления (PE) или главной заземляющей шине (ГЗШ) здания.
Как рассчитать необходимое количество креплений для лотка?
Шаг креплений определяется расчетом на прочность и прогиб. Исходные данные: полная масса кабелей с учетом их возможного будущего добавления, масса самого лотка, длина пролета между опорами и допустимый прогиб (обычно L/200). На основе этих данных по таблицам производителя или путем инженерного расчета определяется максимально допустимый пролет. На практике для коробчатых лотков с умеренной нагрузкой шаг креплений составляет 1.5-2.5 метра, для лестничных на тяжелых нагрузках – 3-6 метров.
Можно ли использовать перфорированные лотки на улице?
Да, но с обязательным условием: лоток должен иметь покрытие, соответствующее условиям эксплуатации на открытом воздухе. Оптимальный выбор – лотки из стали с горячим цинкованием толщиной не менее 60 мкм или с комбинированным покрытием (цинк + полимер). Это защитит от атмосферной коррозии, осадков и УФ-излучения. При этом следует учитывать, что кабели, прокладываемые в таких лотках, также должны иметь соответствующую наружную оболочку.
Каков срок службы стального оцинкованного лотка?
Срок службы определяется агрессивностью среды и толщиной цинкового покрытия. В нормальных внутренних условиях (сухое отапливаемое помещение) лоток с горячим цинкованием может прослужить 30-50 лет и более. В промышленной среде со средней агрессивностью (C3) срок до первого ремонта (появления ржавчины) может составить 15-25 лет. Для точной оценки необходимо руководствоваться стандартом ISO 12944, который дает прогноз долговечности для разных типов покрытий и категорий среды.