Tavi de cablu explicate: tipuri, utilizări și dimensiuni standard

Ce sunt jgheaburile pentru cabluri în instalațiile electrice?

Un suport de cabluri este o structură de susținere rigidă fabricată din fabrică - deschisă în partea de sus - concepută pentru a transporta și a organiza grupuri de cabluri electrice de-a lungul unui traseu definit printr-o clădire sau instalație. Spre deosebire de conducta, care închide cablurile în interiorul unui tub etanș, un suport de cablu lasă cablurile accesibile de sus în orice punct de-a lungul lungimii sale. Această accesibilitate este unul dintre cele mai importante avantaje practice ale sale: cablurile pot fi adăugate, îndepărtate sau redirecționate fără a demonta sistemul de suport.

Jurnalele de cablu sunt guvernate de standarde inclusiv NEMA VE 1 (SUA), IEC 61537 (internațional) și BS EN 61537 (Marea Britanie/Europa). Aceste standarde definesc valorile de încărcare, dimensiunile, metodele de testare și cerințele materialelor pentru a se asigura că o tavă evaluată pentru o sarcină și un mediu dat funcționează efectiv conform specificațiilor în service.

Termenul de „sistem de jgheab de cabluri” se referă la ansamblul complet: secțiunile în sine, plus fitingurile care permit schimbări de direcție (coduri orizontale și verticale, teuri, cruci), suporturile care suspendă sau se fixează pe perete tava și capacele folosite acolo unde este nevoie de protecție mecanică sau ecranare EMI.

Jurnalele de cablu nu trebuie confundate cu conducte de cabluri (canale dreptunghiulare complet închise, utilizate de obicei pentru cabluri mai mici în medii de birou) sau scări de cablu (o variantă mai grea a tăvii tip scară, concepută pentru cabluri foarte grele în medii industriale — distincția dintre tava de scară și scara de cablu este parțial una dintre capacitatea de încărcare și adâncimea șinei).

La ce se folosesc suporturile de cablu?

Jurnalele de cabluri sunt soluția principală de gestionare a cablurilor în aproape orice proiect comercial, industrial și de infrastructură mare. Aplicațiile lor specifice acoperă o gamă largă de sectoare și tipuri de cabluri.

Cabluri de distribuție a energiei electrice

Cea mai obișnuită utilizare este transportarea cablurilor de alimentare medii și mari – de obicei cu secțiune transversală de 16 mm² până la 400 mm² – de la tablouri de distribuție și de distribuție la instalații și echipamente. Într-o clădire de birouri comerciale, acestea sunt cablurile care trec deasupra tavanelor suspendate de la camera principală de distribuție JT la tablourile de distribuție de la nivelul podelei. Într-un centru de date, aceștia transportă fluxuri de energie de înaltă densitate către rândurile de servere. Tăvile de scară sunt preferate pentru cablurile de alimentare grele, deoarece treptele deschise permit circulația aerului în jurul manșoanelor cablurilor, prevenind acumularea de căldură care, altfel, ar necesita scăderea capacității cablului.

Telecomunicatii si cabluri de date

Tăvi separate - de obicei plasă de sârmă sau tipuri perforate - sunt executate pentru cablarea structurată (Cat 6, Cat 6A, fibră optică). Cablurile de date sunt menținute separat fizic de cablurile de alimentare pentru a evita interferența electromagnetică (EMI). O abordare standard în clădirile mari este de a rula tăvile de alimentare și tăvile de date în paralel la diferite înălțimi sau pe părți opuse ale unui coridor, cu o separare minimă de 200 mm pentru cablurile de date neecranate în care tensiunea de rețea este transportată în tava de alimentare.

Instalatii industriale si de proces

Rafinăriile, fabricile chimice și unitățile de producție se bazează în mare măsură pe suporturi pentru cabluri pentru a gestiona simultan cablurile instrumentelor, cablurile de control și sursele mari de energie. În aceste medii, sistemele cu tăvi pot rula sute de metri de-a lungul rafturilor de țevi la înălțimi de 4-10 m. Tăvile din oțel galvanizat la cald sunt standard; în medii corozive (instalații de coastă, chimice sau de prelucrare a alimentelor), sunt specificate tăvi din oțel inoxidabil (grad 316L) sau din plastic armat cu sticlă (GRP/fibră de sticlă).

Instalații aeriene vs. sub podea

În timp ce instalațiile deasupra capului la nivelul tavanului sunt cele mai comune, mediile cu podea înălțată - în special centrele de date și podelele comerciale - folosesc canale de cablu sub podea pentru a direcționa cablurile de alimentare și de date către plăcile individuale. În aceste instalații, tava este de obicei inversată sau este utilizat un tip de plasă de sârmă pentru a permite fluxul maxim de aer sub podeaua înălțată.

Care sunt cele 3 tipuri principale de suport de cablu?

Cele trei tipuri diferă în primul rând prin construcția lor de bază, care determină dimensiunile cablurilor pe care le suportă cel mai bine, mediile în care se potrivesc și cât de multă ventilație oferă în jurul cablurilor.

1. Tava scara

Tava pentru scară este formată din două șine laterale paralele conectate prin trepte distanțate la intervale regulate - de obicei 150 mm, 225 mm sau 300 mm. Această construcție este cea mai deschisă dintre cele trei tipuri, oferind circulație maximă a aerului și facilitând vizualizarea și accesul la cablurile individuale în orice punct de-a lungul cursei.

Tava pentru scară este alegerea preferată pentru:

• Cabluri de alimentare grele (cablurile cu secțiune transversală mare au nevoie de sprijin la intervale de trepte pentru a evita căderea și au nevoie de ventilație pentru a elimina căldura)
• Curse lungi orizontale în instalații industriale
• Instalații în care identificarea cablurilor și schimbările viitoare sunt priorități frecvente

Distanța treptelor contează pentru suportul cablurilor. IEC 61537 recomandă ca cablurile cu un diametru exterior mai mic de 9 mm să nu fie transportate pe tăvi de scări cu o distanță de 300 mm, deoarece cablurile mici se pot lăsa între trepte și pot fi deteriorate. Pentru cablurile mici, este mai potrivită o distanță mai mică între trepte (150 mm) sau un alt tip de tavă.

2. Tavă perforată (cu fund solid).

Tava perforată are o bază plată continuă cu găuri perforate - de obicei 10-30% zonă deschisă - flancată de șine laterale solide sau ușor ridicate. Este adesea numită tavă „cu fund solid” în SUA, deși strict o tavă cu fund solid nu are deloc perforații (folosită acolo unde este nevoie de protecție împotriva picurarii). În uzul obișnuit, „tava perforată” descrie tipul de bază perforată.

Baza perforată susține cabluri de toate dimensiunile fără riscul de căderi, ceea ce o face potrivită pentru:

• Cabluri de putere mici și medii
• Cabluri de instrumente și de control care au nevoie de sprijin complet pe lungimea lor
• Instalații de cabluri mixte în care atât cablurile mari, cât și cele mici împart aceeași tavă
• Zone în care este de dorit un anumit grad de protecție împotriva prafului sau a picăturilor

Ventilația este mai mică decât tava scării, astfel încât cablurile de alimentare mai mari ar putea trebui să fie reduse dacă sunt îngropate complet într-un strat adânc de cabluri. NEC 392.80 (SUA) și IEC 60364-5-52 oferă factori de derating bazați pe numărul de straturi de cablu și procentul de umplere a tavilor.

3. Tavă din plasă de sârmă (cos pentru cablu)

Tava din plasă de sârmă - numită și coș de cablu sau tavă de coș de sârmă - este fabricată din sârmă de oțel sudată, mai degrabă decât din tablă formată. Este extrem de ușor, suficient de flexibil pentru a se adapta abaterilor minore ale locului fără tăiere și rapid de instalat. O tavă din plasă de sârmă poate fi îndoită manual la fața locului pentru a crea curbe ușoare sau modificări de unghi care altfel ar necesita o montare din fabrică.

Tava din plasă de sârmă este alegerea dominantă pentru:

• Centre de date și camere IT — ușoare, permit flux maxim de aer, ușor de reconfigurat
• Clădiri de birouri și interioare comerciale — aspect îngrijit, instalare ușoară deasupra tavanelor suspendate
• Cablaje structurate (Cat 5e prin Cat 8, fibră optică) unde flexibilitatea și greutatea redusă contează mai mult decât capacitatea mare de încărcare

Capacitatea de încărcare este semnificativ mai mică decât scara sau tava perforată. Majoritatea sistemelor de plasă de sârmă sunt evaluate pentru 15–50 kg/m, comparativ cu 50–300 kg/m pentru tava de scară grea. Tava din plasă de sârmă nu este potrivită pentru cablurile de alimentare mari.

Care sunt dimensiunile standard ale jgheaburilor de cablu?

Jurnalele de cabluri sunt fabricate la dimensiuni standardizate pentru a permite componentelor de la diferiți furnizori să fie combinate într-un proiect și pentru a oferi inginerilor date de performanță previzibile pentru calculele de sarcină. Dimensiunile cheie sunt lățimea, adâncimea (înălțimea șinei laterale) și lungimea secțiunii.

Lățimi standard

Lățimea este cea mai importantă dimensiune pentru planificarea capacității - determină câte cabluri pot fi instalate unul lângă altul. Lățimile standard conform IEC 61537 și majoritatea echivalentelor naționale sunt:

Adâncimi standard (înălțimi șine laterale)

Adâncimea — înălțimea șinelor laterale — determină câte straturi de cabluri pot fi stivuite și contribuie la rigiditatea structurală a tăvii și capacitatea de întindere a sarcinii. Adâncimile comune sunt:

• 25 mm (1 inch) — superficial, utilizat pentru cabluri de date și instrumente luminoase
• 50 mm (2 inchi) — cea mai comună adâncime de uz general
• 75 mm (3 inchi) — instalații de putere medie și mixte
• 100 mm (4 inchi) — putere mare, unde sunt stivuite mai multe straturi mari de cabluri
• 150 mm (6 inchi) — aplicații industriale grele specializate

Tăvile mai adânci sunt mai rigide și pot acoperi distanțe mai mari între suporturi. O tavă de scară din oțel galvanizat de 300 mm lățime × 100 mm adâncime într-un ecartament mediu poate întinde de obicei 3 m între suporturi la sarcina nominală, în timp ce o tavă de 300 mm × 50 mm din același material poate necesita suporturi la intervale de 1,5-2 m pentru a rămâne în limitele de deviere.

Lungimi standard ale secțiunilor

Aproape toate suporturile de cablu sunt fabricate în Secțiuni de 3 metri (aproximativ 10 picioare în SUA). Unii producători oferă, de asemenea, secțiuni de 6 metri pentru proiecte industriale mari, unde sunt de dorit mai puține îmbinări. Tava din plasă de sârmă este de obicei furnizată în role de 15–30 m pentru rulări continue, tăiate la lungime pe șantier.

Reguli de umplere a tăvii și capacitate

Selectarea unei lățimi a tăvii nu este doar o chestiune de măsurare a cablurilor și alegerea celei mai apropiate dimensiuni. Standardele și bunele practici de inginerie impun ca tava să nu fie supraumplută, din două motive: disiparea căldurii și capacitatea viitoare. Regulile comune sunt:

• NEC 392.22 (SUA): Pentru scări și tăvi ventilate care transportă cabluri multiconductoare, suma suprafețelor secțiunilor transversale ale tuturor cablurilor nu trebuie să depășească aria de umplere permisă - pentru o tavă cu lățime de 300 mm, aceasta este de 1,5 in² la 75 mm de lățime utilă (aproximativ 4.500 mm² de secțiune transversală a cablului pentru o tavă de 300 mm).
• IEC 61537: Specifică un raport maxim de umplere de 40–50% din secțiunea transversală a tăvii interioare pentru a permite disiparea căldurii și adăugiri viitoare.
• Regula practică: Planificați nu mai mult de 40% umplere la instalare, lăsând 60% pentru adăugările viitoare de cabluri. Proiectele care umplu tăvile până la 80–90% la predare necesită în mod regulat upgrade-uri costisitoare ale tăvilor în decurs de 5 ani, pe măsură ce sistemele sunt extinse.

Opțiuni de material și când să le folosiți fiecare

Tipul și dimensiunea tăvii vă spun forma și capacitatea; materialul vă spune mediul în care poate supraviețui tava.

Un punct practic la tăvile GRP: deoarece sunt neconductoare din punct de vedere electric, nu pot face parte din sistemul de împământare de protecție. Conductoarele separate de continuitate la pământ trebuie instalate alături de tăvile GRP în orice instalație în care tava metalică ar fi servit altfel ca cale de împământare - aceasta este o neglijări frecvente care creează erori de conformitate la inspecție.