Объяснение кабельных лотков: типы, использование и стандартные размеры

Что такое кабельные лотки в электроустановках?

Кабельный лоток — это жесткая опорная конструкция заводского изготовления, открытая сверху, предназначенная для прокладки и организации групп электрических кабелей по определенному маршруту через здание или объект. В отличие от кабелепровода, в котором кабели заключены в герметичную трубку, кабельный лоток оставляет кабели доступными сверху в любой точке по длине. Эта доступность является одним из наиболее важных практических преимуществ: кабели можно добавлять, удалять или менять маршрут без демонтажа системы поддержки.

Кабельные лотки регулируются стандартами, включая НЕМА ВЕ 1 (США), МЭК 61537 (международный) и БС ЕН 61537 (Великобритания/Европа). Эти стандарты определяют номинальную нагрузку, размеры, методы испытаний и требования к материалам, чтобы гарантировать, что лоток, рассчитанный на данную нагрузку и окружающую среду, действительно работает так, как указано в эксплуатации.

Термин «система кабельных лотков» относится к полной сборке: сами секции лотка плюс фитинги, позволяющие изменять направление (горизонтальные и вертикальные изгибы, тройники, крестовины), опоры, которые подвешивают или крепят лоток к стене, а также крышки, используемые там, где необходима механическая защита или экранирование от электромагнитных помех.

Кабельные лотки не следует путать с кабельная канализация (полностью закрытые прямоугольные каналы, обычно используемые для кабелей меньшего размера в офисах) или кабельные лестницы (более тяжелый вариант лотка лестничного типа, предназначенный для очень тяжелых кабелей в промышленных условиях - различие между лестничным лотком и кабельной лестницей частично заключается в грузоподъемности и глубине направляющих).

Для чего используются кабельные лотки?

Кабельные лотки являются основным решением для прокладки кабелей практически в каждом крупном коммерческом, промышленном и инфраструктурном проекте. Их конкретные области применения охватывают широкий спектр секторов и типов кабелей.

Кабели распределения электроэнергии

Наиболее распространенным применением является прокладка силовых кабелей среднего и большого размера (обычно поперечным сечением от 16 до 400 мм²) от распределительных устройств и распределительных щитов к установкам и оборудованию. В коммерческом офисном здании это кабели, проходящие над подвесными потолками от главного распределительного помещения низкого напряжения до распределительных щитов на уровне пола. В центре обработки данных они передают питание высокой плотности к рядам серверов. Лестничные лотки предпочтительны для тяжелых силовых кабелей, поскольку открытые перекладины обеспечивают циркуляцию воздуха вокруг оболочек кабелей, предотвращая накопление тепла, которое в противном случае потребовало бы снижения номинальных характеристик кабеля.

Телекоммуникации и кабели для передачи данных

Отдельные лотки — обычно проволочные или перфорированные — используются для структурированной кабельной системы (категория 6, кат. 6А, оптоволокно). Кабели передачи данных физически отделены от силовых кабелей, чтобы избежать электромагнитных помех (EMI). Стандартный подход в больших зданиях заключается в параллельной прокладке лотков электропитания и лотков данных на разной высоте или на противоположных сторонах коридора с минимальным расстоянием 200 мм для неэкранированных кабелей передачи данных, где сетевое напряжение передается по лотку электропитания.

Промышленные и технологические объекты

Нефтеперерабатывающие заводы, химические заводы и производственные предприятия в значительной степени полагаются на кабельные лотки для одновременного управления приборными кабелями, кабелями управления и мощными источниками питания. В таких условиях лотковые системы могут проходить вдоль трубных эстакад на сотни метров на высоте 4–10 м. Лотки из горячеоцинкованной стали входят в стандартную комплектацию; в агрессивных средах (прибрежные, химические или пищевые предприятия) используются лотки из нержавеющей стали (марка 316L) или пластика, армированного стекловолокном (GRP/стекловолокно).

Накладные и подпольные установки

В то время как подвесные установки на уровне потолка являются наиболее распространенными, в помещениях с фальшполом — особенно в центрах обработки данных и торговых залах — используются кабельные лотки под полом для прокладки кабелей питания и передачи данных к отдельным плиткам пола. В этих установках лоток обычно перевернут или используется проволочная сетка, чтобы обеспечить максимальный поток воздуха под фальшполом.

Каковы 3 основных типа кабельных лотков?

Эти три типа различаются в первую очередь базовой конструкцией, которая определяет размеры кабелей, которые они поддерживают лучше всего, среду, в которой они подходят, и степень вентиляции, которую они обеспечивают вокруг кабелей.

1. Лестничный лоток

Лоток лестницы состоит из двух параллельных боковых направляющих, соединенных перекладинами, расположенными через равные промежутки — обычно 150 мм, 225 мм или 300 мм. Эта конструкция является наиболее открытой из трех типов, обеспечивая максимальную циркуляцию воздуха и облегчая просмотр и доступ к отдельным кабелям в любой точке трассы.

Лестничный лоток является предпочтительным выбором для:

• Тяжелые силовые кабели (кабели большого сечения нуждаются в опоре через промежутки между перекладинами, чтобы избежать провисания, и нуждаются в вентиляции для отвода тепла)
• Длинные горизонтальные прогоны на промышленных объектах
• Установки, где идентификация кабеля и будущие изменения являются частыми приоритетами.

Расстояние между перекладинами имеет значение для поддержки кабеля. МЭК 61537 рекомендует не прокладывать кабели с внешним диаметром менее 9 мм на лестничных лотках с расстоянием между перекладинами 300 мм, так как небольшие кабели могут провисать между перекладинами и быть повреждены. Для небольших кабелей более подходящим является более близкое расстояние между перекладинами (150 мм) или другой тип лотка.

2. Перфорированный лоток со сплошным дном.

Перфорированный лоток имеет сплошное плоское основание с перфорированными отверстиями (обычно 10–30% открытой площади), окруженное сплошными или слегка приподнятыми боковыми направляющими. В США его часто называют лотком со сплошным дном, хотя, строго говоря, лоток со сплошным дном вообще не имеет перфорации (используется там, где необходима защита от капель). В обычном использовании термин «перфорированный лоток» описывает тип лотка с перфорированным основанием.

Перфорированное основание поддерживает кабели всех размеров без риска провисания, что делает его подходящим для:

• Кабели малой и средней мощности
• Кабели приборов и управления, требующие полной поддержки по всей длине
• Смешанная кабельная прокладка, при которой как большие, так и малые кабели используют один и тот же лоток.
• Зоны, где желательна определенная степень защиты от пыли или капель.

Вентиляция расположена ниже, чем лоток лестницы, поэтому, возможно, потребуется снизить номинальные характеристики силовых кабелей большего размера, если они полностью закопаны в глубокий слой кабелей. NEC 392.80 (США) и IEC 60364-5-52 предусматривают коэффициенты снижения характеристик в зависимости от количества слоев кабеля и процента заполнения лотка.

3. Лоток из проволочной сетки (кабельная корзина)

Лоток из проволочной сетки, также называемый кабельной корзиной или лотком из проволочной корзины, изготавливается из сварной стальной проволоки, а не из формованного листового металла. Он чрезвычайно легкий, достаточно гибкий, чтобы выдерживать незначительные отклонения на месте без резки, и быстро устанавливается. Лоток из проволочной сетки можно согнуть вручную на месте, чтобы создать плавные изгибы или изменения угла, которые в противном случае потребовали бы заводской установки.

Лоток из проволочной сетки является основным выбором для:

• Центры обработки данных и ИТ-помещения — легкие, обеспечивают максимальный приток воздуха, легко переконфигурируются
• Офисные здания и коммерческие интерьеры — аккуратный внешний вид, простота установки над подвесными потолками
• Структурированная кабельная система (от категорий 5e до 8, оптоволокно), где гибкость и малый вес имеют большее значение, чем высокая нагрузочная способность.

Грузоподъемность значительно ниже, чем у лестницы или перфорированного лотка. Большинство систем из проволочной сетки рассчитаны на 15–50 кг/м по сравнению с 50–300 кг/м для тяжелых лестничных лотков. Лоток из проволочной сетки не подходит для больших силовых кабелей.

Каковы стандартные размеры кабельных лотков?

Кабельные лотки изготавливаются по стандартизированным размерам, что позволяет комбинировать в одном проекте компоненты от разных поставщиков и дает инженерам предсказуемые данные о производительности для расчета нагрузки. Ключевыми размерами являются ширина, глубина (высота боковой направляющей) и длина секции.

Стандартная ширина

Ширина является наиболее важным параметром при планировании емкости: она определяет, сколько кабелей можно проложить рядом. Стандартные ширины согласно IEC 61537 и большинству национальных эквивалентов:

Стандартная глубина (высота боковых направляющих)

Глубина — высота боковых направляющих — определяет, сколько слоев кабеля можно уложить друг на друга, и способствует структурной жесткости лотка и его способности выдерживать нагрузку. Общие глубины:

• 25 мм (1 дюйм) - неглубокий, используется для легких информационных и инструментальных кабелей
• 50 мм (2 дюйма) — наиболее распространенная глубина общего назначения
• 75 мм (3 дюйма) — средней мощности и смешанные установки
• 100 мм (4 дюйма) — мощность для тяжелых условий эксплуатации, когда несколько больших слоев кабеля уложены друг на друга.
• 150 мм (6 дюймов) — специализированное применение в тяжелой промышленности

Более глубокие лотки более жесткие и могут охватывать большие расстояния между опорами. Лестничный лоток средней ширины из оцинкованной стали шириной 300 мм и глубиной 100 мм обычно может иметь пролет 3 м между опорами при номинальной нагрузке, тогда как лоток размером 300 мм × 50 мм из того же материала может потребовать опор с интервалом 1,5–2 м, чтобы оставаться в пределах прогиба.

Стандартная длина секций

Почти все кабельные лотки производятся в 3-метровые секции (приблизительно 10 футов в США). Некоторые производители также предлагают 6-метровые секции для крупных промышленных проектов, где желательно меньше стыков. Лоток из проволочной сетки обычно поставляется в рулонах по 15–30 м для непрерывных пролетов, которые обрезаются по длине на месте.

Правила заполнения и вместимости лотка

Выбор ширины лотка – это не просто измерение кабелей и выбор ближайшего размера. Стандарты и передовая инженерная практика требуют, чтобы лоток не переполнялся по двум причинам: рассеивание тепла и будущая емкость. Общие правила:

• NEC 392.22 (США): Для лестничных и вентилируемых лотков, по которым проложены многожильные кабели, сумма площадей поперечного сечения всех кабелей не должна превышать разрешенную площадь заполнения — для лотка шириной 300 мм это составляет 1,5 дюйма² на 75 мм полезной ширины (примерно 4500 мм² сечения кабеля для лотка шириной 300 мм).
• МЭК 61537: Определяет максимальный коэффициент заполнения, обычно составляющий 40–50 % поперечного сечения внутреннего лотка, чтобы обеспечить рассеивание тепла и будущие дополнения.
• Практическое правило: При установке планируйте заполнение не более 40 %, оставив 60 % для будущих дополнительных кабелей. Проекты, в которых лотки заполняются на 80–90% при передаче, регулярно требуют дорогостоящей модернизации лотков в течение 5 лет по мере расширения систем.

Варианты материалов и когда использовать каждый

Тип и размер лотка определяют форму и вместимость; материал сообщает вам, в какой среде может выжить лоток.

Один практический момент относительно лотков из стеклопластика: поскольку они не проводят электричество, они не могут быть частью системы защитного заземления. Отдельные проводники заземления должны быть установлены рядом с лотками из стеклопластика в любой установке, где металлический лоток в противном случае служил бы заземляющим путем — это распространенная ошибка, которая приводит к нарушениям соответствия при проверке.