Стойки
Стойки в электротехнике и кабельных системах: классификация, назначение, применение
В контексте электротехнической и кабельной продукции, термин «стойки» объединяет широкий спектр конструктивных элементов, предназначенных для монтажа, поддержки, изоляции и организации оборудования, аппаратуры и проводников. Функционально стойки разделяются на несколько крупных классов, каждый из которых имеет строго определенное назначение, конструктивное исполнение и регламентируется соответствующими стандартами.
1. Стойки опорные для электроустановок (изоляционные стойки)
Данный тип стоек является фундаментальным элементом в конструкциях распределительных устройств (РУ) и открытых распределительных устройств (ОРУ) среднего и высокого напряжения. Их основная функция – механическая фиксация и электрическая изоляция токоведущих частей (шин, ножей разъединителей, контактов) от заземленных элементов конструкции (рамы, каркаса).
1.1. Конструкция и материалы
Опорные изоляционные стойки изготавливаются из высокопрочных диэлектрических материалов с высокой трекингостойкостью и стойкостью к атмосферным воздействиям:
- Фарфор: Классический материал, обладающий высокой механической прочностью на сжатие и отличными диэлектрическими свойствами. Требует осторожного обращения из-за хрупкости.
- Полимерные композиты (стеклопластик с покрытием из силикона или эпоксида): Современный материал, характеризующийся меньшим весом, высокой стойкостью к вандализму, лучшими дугогасящими свойствами при перекрытии. Силиконовое покрытие обеспечивает гидрофобность и самоочищаемость.
- Номинальное напряжение (Uн): Определяет длину пути утечки и высоту стойки.
- Номинальный ток (Iн): Влияет на выбор типа и сечения токоведущих элементов, крепящихся к стойке.
- Климатическое исполнение и категория размещения: Для ОРУ – УХЛ1, для помещений – У3.
- Основания (пятки, фланца): Для крепления к полу анкерами.
- Стойки (вертикальной стойки): Труба квадратного или круглого сечения, швеллер, уголок. Часто имеет перфорацию для регулировки высоты крепления.
- Консоли (кронштейна, траверсы): Горизонтального элемента, непосредственно на который монтируется кабельная лестница. Может быть односторонней или двусторонней.
- Элементов крепления: Болтов, гаек, зажимов.
- Материала и сечения профиля стойки.
- Вылета консоли.
- Количества и сечения кабелей, укладываемых в КНК.
- Расстояния между стойками (шага опор).
- Стойки для 19-дюймового оборудования: Стандарт EIA-310-D. Ширина монтажного проема между вертикальными стойками составляет 19 дюймов (482.6 мм). Высота измеряется в единицах «U» (1U = 44.45 мм). Используются для монтажа серверов, коммутаторов, панелей, БП в телекоммуникационных и электротехнических шкафах.
- Стойки для навесного оборудования (DIN-рейки): Сами DIN-рейки (TH35, TH75) являются монтажными стойками-направляющими для модульной аппаратуры. Монтируются внутри щитов на специальных опорных кронштейнах или стойках каркаса.
- Стойки для СИП (самонесущего изолированного провода): Кронштейны и крючья для крепления СИП к стенам зданий и опорам.
- Стойки-подставки для кабельных барабанов: Устройства для размотки кабеля.
- Стойки освещения (осветительные мачты): Опоры для установки прожекторов и светильников на производственных территориях.
Конструктивно стойка состоит из изоляционной части (юбки) и металлических фланцев (арматуры) на концах для крепления к основанию и токоведущим частям.
1.2. Основные параметры и выбор
Выбор опорной стойки определяется следующими ключевыми параметрами:
Механическая нагрузка: Различают нагрузки на изгиб (Fz) и на растяжение-сжатие (Fx). Значения указываются в Ньютонах (Н).
| Тип стойки | Uн, кВ | Длина пути утечки, мм, не менее | Механическая нагрузка на изгиб, Н, не менее | Применение |
|---|---|---|---|---|
| СО-10 | 10 | 200 | 4000 | РУ, ОРУ 6-10 кВ |
| СО-35 | 35 | 630 | 3000 | ОРУ 35 кВ |
| СО-110 | 110 | 1250 | 4000 | ОРУ 110 кВ |
2. Стойки кабельные (кабельные стойки, стойки для кабельных лестниц и лотков)
Этот класс стоек относится к системам кабеленесущих конструкций (КНК). Их функция – вертикальная поддержка горизонтально расположенных кабельных лестниц, лотков, коробов на заданной высоте от пола, потолка или иной поверхности.
2.1. Конструктивное исполнение
Кабельные стойки представляют собой сборную или сварную металлоконструкцию, обычно состоящую из:
Материал – сталь с цинковым покрытием (горячее или холодное цинкование), реже – нержавеющая сталь для агрессивных сред.
2.2. Расчет и монтаж
Ключевым аспектом применения кабельных стоек является расчет несущей способности. Она зависит от:
Шаг установки стоек для кабельных лестниц, как правило, не превышает 1.5-3 метра и уточняется по таблицам нагрузок производителя.
| Нагрузка на лестницу, кг/м | Максимальный пролет (шаг стоек), м, для стали | Примечание |
|---|---|---|
| До 50 | 3.0 | Слабонагруженные трассы (слаботочные кабели) |
| 50 — 150 | 2.5 | Средненагруженные трассы (силовые кабели до 1 кВ) |
| 150 — 300 | 2.0 | Сильнонагруженные трассы (силовые кабели среднего напряжения) |
3. Стойки монтажные (для аппаратуры, щитов, панелей)
К данному типу относятся универсальные металлические профили и стойки для сборки каркасов электрощитов, шкафов, монтажных рам и крейтов для установки электротехнического оборудования (автоматических выключателей, реле, контроллеров, источников питания).
3.1. Профильные стойки (стоечные профили)
Наиболее распространены два стандарта:
Материал – сталь, алюминий. Конструкция часто включает систему резьбовых отверстий или клеток для удобства монтажа.
4. Стойки заземления (заземляющие стойки, электроды)
Хотя чаще называются электродами, в профессиональной среде вертикальные элементы заземляющего устройства также могут обозначаться как стойки. Это стальные оцинкованные, омедненные или нержавеющие стержни (круглые или профильные), забиваемые или вкапываемые в грунт для создания растекания тока. К ним также относят стойки для монтажа контура заземления в кабельных помещениях.
5. Специализированные стойки
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Как правильно выбрать опорную изоляционную стойку для ОРУ 10 кВ?
Ответ: Необходимо определить следующие исходные данные: номинальное напряжение (10 кВ), тип присоединения (шинный, контактный), максимальную механическую нагрузку от веса шин и динамических усилий (ветер, гололед, токи КЗ). По каталогу производителя выбирается стойка с соответствующим Uн и механической характеристикой (например, СО-10 с нагрузкой 4000 Н). Для сейсмических районов или особых условий требуются дополнительные расчеты.
Вопрос: Чем отличается установка кабельной стойки на бетонный пол и на фальшпол?
Ответ: При монтаже на бетонный пол используется анкерное крепление через отверстия в основании стойки. Для фальшпола применяются специальные адаптеры, которые крепятся к струнге или несущей конструкции пола, обеспечивая распределение нагрузки и предотвращая повреждение плит фальшпола. Нагрузочная способкость фальшпола всегда должна быть проверена.
Вопрос> Можно ли использовать полимерные опорные стойки вместо фарфоровых в существующем РУ?
Ответ: Да, как правило, это возможно и часто целесообразно из-за лучших дугогасящих свойств и стойкости к вандализму. Однако необходима проверка по габаритным размерам (строительная высота, расстояние между центрами крепления), механическим характеристикам (нагрузка на изгиб должна быть не ниже) и климатическому исполнению. Замена требует разработки проекта или его корректировки.
Вопрос: Как рассчитать необходимое количество кабельных стоек для трассы длиной 100 метров?
Ответ: Количество определяется по формуле: N = (L / S) + 1, где L – длина трассы (100 м), S – выбранный шаг стоек (например, 2.5 м). Получаем (100 / 2.5) + 1 = 41 стойка. Необходимо добавить стойки в точках поворотов, ответвлений, у вводов в оборудование. Шаг S выбирается по таблице нагрузок производителя КНК исходя из полного веса кабелей на метр трассы.
Вопрос: Что такое «стойка с регулируемой высотой» и где она применяется?
Ответ: Это кабельная стойка, у которой вертикальная часть имеет перфорацию или телескопическую конструкцию, позволяющую плавно изменять высоту установки консоли в диапазоне, обычно, 500-1500 мм от основания. Применяется для компенсации неровностей пола, обеспечения точного уровня кабельной трассы или монтажа на наклонных поверхностях.
Заключение
Стойки, как универсальный и специализированный элемент электротехнических и кабельных систем, требуют строгого и профессионального подхода к выбору и применению. Корректный подбор по номинальным параметрам, механической нагрузке, материалу и условиям эксплуатации является залогом надежности, безопасности и долговечности всей установки. При проектировании и монтаже необходимо руководствоваться актуальными нормативными документами (ПУЭ, СНиП, ГОСТ), техническими каталогами производителей и выполнять расчеты несущей способности, особенно для ответственных и высоконагруженных трасс.