Cable Tray Fill Calculation: From a Cable Schedule to Width, Depth and Spare Capacity

Процент заполнения — это не одно число. Это зависит от типа кабеля, конструкции лотка и правила, которое фактически применяется в проекте, и это только одна из четырех проверок на одном и том же участке. В этом руководстве таблица кабелей преобразуется в ширину лотка, полезную глубину и запасной припуск, а затем показывает вес, снижение номинальных характеристик и проверки установки, которые определяют, сможет ли лоток, выбранный вами по размеру, нести перечисленные вами кабели.

Что на самом деле измеряет процент заполнения

Процент заполнения кабельного лотка сравнивает пространство, занимаемое кабелями, с пространством, предлагаемым лотком. Это полезная первая мера, и ее чаще всего называют без каких-либо условий. Прежде чем сравнивать проект в процентах, покупатель должен знать, какое пространство сравнивается и какие кабели находятся внутри него.

Заполнение % = (сумма всех площадей поперечного сечения кабелей / полезная площадь лотка) x 100. Площадь кабеля для одной группы = 0,7854 x внешний диаметр x внешний диаметр x количество.

Формула и две области

Числитель представляет собой сумму поперечных сечений кабелей, рассчитанную на основе внешнего диаметра каждого кабеля, а не размера проводника. Знаменатель представляет собой полезную площадь лотка, которая равна внутренней ширине, умноженной на полезную глубину стенки. Обе половины этой дроби являются решениями, а не фактами: первое указано в схеме прокладки кабелей, а второе — тип и глубина лотка.

Полезная глубина — это то, что удивляет покупателей. Лоток номинальной шириной 100 мм не обеспечивает высоту штабелирования в 100 мм с учетом возврата боковых направляющих, крышки и способа крепления кабеля. Институт кабельных лотков описывает заполнение с точки зрения площади и диаметра кабеля и отмечает, что количество и тип проводников также ограничены весом кабеля и другими факторами нагрузки лотка при его номинальной нагрузке.

✓ Какую область я использую: номинальный размер лотка или внутреннюю ширину и полезную глубину?

✓ Какой диаметр я использую: внешний диаметр кабеля из таблицы данных или предполагаемый номинальный размер?

✓ Какие кабели учитываются: кабели, установленные сегодня, или кабели плюс запасная емкость, которую вы собираетесь купить?

Юниты заслуживают отдельной строки. Наружные диаметры кабелей обычно указываются в миллиметрах, а размеры лотков — в миллиметрах, тогда как во многих опубликованных таблицах заполнения указываются в квадратных дюймах. Один дюйм равен 25,4 мм, а один квадратный дюйм — 645,16 квадратных миллиметров, поэтому табличное значение, указанное в квадратных дюймах, можно преобразовать перед сравнением с метрическими расчетами. Смешивание этих двух материалов без преобразования — это простой способ получить неправильный размер лотка на один размер.

Три разные управляющие проверки

За одним процентом, который циркулирует в лотках с литературой, скрываются три разных чека. Сравнивается общая площадь кабеля с площадью лотка. Другой сравнивает сумму наружных диаметров кабелей с шириной лотка, когда силовые кабели большой мощности прокладываются в один слой. Третий, используемый в проектах, соответствующих стандарту IEC 61537, сравнивает массу кабеля на метр с заявленной безопасной рабочей нагрузкой при указанном пролете и прогибе.

Первые два соответствуют статье 392 NEC, и даже там регулирующие проверки меняются в зависимости от конструкции лотка и категории кабеля. Третий вообще не использует процент заполнения. Принятие одного процента как универсального правила является наиболее распространенной ошибкой при проверке размера лотка, поскольку неправильная проверка может пройти лоток, который будет отклонен правильной проверкой.

Таблица 1. Три галочки после номера заполнения кабельного лотка.

Институт кабельных лотков ясно указывает цель этих проверок: ключевым вопросом является токовая нагрузка, а значения заполнения, указанные в статье 392, существуют для того, чтобы кабели внутри лотка могли рассеивать тепло. Поэтому номер заливки не является структурным расчетом. Это показатель температуры и доступа, который учитывается при расчете нагрузки, а не заменяет его.

Это также объясняет, почему номера в разных документах различаются. Рекомендации производителя для проволочных корзин часто предусматривают заполнение поперечного сечения около 40% для сохранения вентиляции, и эта цифра нигде не фигурирует в BS 7671. Вместо этого британский стандарт контролирует нагрев кабеля с помощью группирующих факторов. Покупатель, сравнивающий два документа, в которых указаны разные процентные значения, часто сравнивает плановые показатели производителя со стандартными расчетами.

Какая заливка не измеряется

Fill не сообщает вам, сможет ли лоток выдержать вес. Два графика могут иметь одинаковую общую площадь и совершенно разную массу на метр, поскольку несколько тяжелых силовых кабелей и множество легких кабелей передачи данных занимают пространство по-разному. Диаграмма нагрузок, пролет опоры и предел прогиба отвечают на вопрос о весе, и в них используется масса кабеля, а не поперечное сечение.

Лоток, прошедший проверку наполнения, все равно может выйти из строя из-за прогиба, а лоток, прошедший проверку нагрузкой, все равно может выйти из строя из-за нагрева. Запустите обе проверки по одному и тому же расписанию, прежде чем какой-либо результат будет принят.

Заполнение также не измеряет доступ. Лоток может соответствовать процентному значению, но при этом оставлять слишком мало места для протягивания кабеля, достижения соединения или последующего добавления цепи. Доступ и свободные мощности являются решениями о закупках, и они относятся к тому же вопросу, что и процент, а не после заказа. В следующем разделе собраны входные данные, которые делают возможным расчет.

От схемы прокладки кабелей к площади прокладки кабелей: входные данные, определяющие ответ

Расчет заполнения действенен настолько, насколько точна лежащая в его основе схема прокладки кабелей. Два покупателя могут использовать одну и ту же формулу и получить разные размеры лотков, потому что один использовал внешний диаметр кабеля, а другой — размер проводника, или потому что один посчитал будущие цепи, а другой — только сегодняшнюю установку.

Восемь полей для сбора

Для расчета нужны только два числа для области, но нужно еще несколько, чтобы выбрать правило и выполнить последующие проверки. Список ниже представляет собой минимум, с которым поставщик может работать, не догадываясь.

✓ Описание и конструкция кабеля: питание, управление, контрольно-измерительные приборы или данные, а также тип кабеля, определяющий метод установки.

✓ Наружный диаметр указан в спецификации кабеля с указанием размера, к которому он относится.

✓ Количество кабелей каждого размера в этом лотке.

✓ Вес на метр, который используется при проверке нагрузки вместо поперечного сечения.

✓ Класс напряжения, поскольку к кабелям более высокого напряжения предъявляются требования к разделению или барьерному разделению.

✓ Тип изоляции и ожидаемая температура окружающей среды, которые влияют на коэффициенты снижения характеристик.

✓ Чертеж маршрута с указанием пролета опоры и положений фитингов.

✓ Будущие запасные части: какие кабели вы планируете добавить и когда.

Лист не обязательно должен быть сложным. Таблицы с одной строкой на группу кабелей и этими полями рядом достаточно как для расчета заполнения, так и для проверки нагрузки, и она остается читаемой при изменении маршрута.

Почему внешний диаметр не соответствует размеру проводника

Заполнение — это расчет пространства, а пространство, занимаемое кабелем, — это его внешний диаметр, включая изоляцию, подкладку, броню и оболочку. Размер проводника, например 16 мм2, описывает медь, а не кабель. Два кабеля сечением 16 мм2 из разных диапазонов могут иметь наружный диаметр, отличающийся на несколько миллиметров, и эта разница умножается на количество, прежде чем он достигнет лотка.

Используйте внешний диаметр из таблицы производителя кабеля для конкретного кабеля, который вы покупаете. Номинальный размер из общей таблицы — это предположение планирования, а не входные данные для заполнения.

То же самое правило применяется и к лотку. Внутренняя ширина — это полезная ширина, а полезная глубина меньше номинальной высоты. Для перфорированного лотка перфорация основания также имеет значение для метода установки: BS 7671 рассматривает лоток, отверстия которого покрывают не менее 30% основания, как эталонный метод для открытого воздуха, тогда как неперфорированный лоток рассматривается иначе. Тип кабеля и тип лотка вместе определяют, какой эталонный метод применяется.

• Шаг 1

  Экспортируйте список кабелей и сохраните по одной строке для каждой группы кабелей.

• Шаг 2

  Замените каждый предполагаемый размер проводника на внешний диаметр из таблицы данных.

• Шаг 3

  Добавьте вес на метр рядом с каждой строкой для проверки нагрузки.

• Шаг 4

  Отметьте класс напряжения и тип изоляции в каждой строке.

• Шаг 5

  Отметьте пролет опоры и положения фитингов на маршрутном чертеже.

• Шаг 6

  Добавляйте будущие кабели отдельными рядами, чтобы запасной оставался видимым.

Как одно расписание может обеспечить три разных размера лотков

Одно и то же расписание кабельного телевидения может дать три разных ответа в зависимости от правила и лежащего в его основе предположения. Это не ошибка в арифметике. Это причина, по которой правило должно быть согласовано до определения размера лотка, а также причина, по которой два предложения для одного и того же маршрута могут содержать лотки разной ширины без ошибки со стороны любого поставщика.

• Две правильные кавычки, две ширины

  Обе суммы могут быть арифметически правильными и по-прежнему обозначать разную ширину лотков. Разница заключается в правиле и вводе, а не в умножении.

Первое отличие — это правило. Процент на основе площади, проверка ширины одного слоя и безопасная рабочая нагрузка IEC — это три разных теста, и график, близкий к пределу, может пройти один и не пройти другой. Второе отличие – диаметр. График, построенный на номинальных размерах, а не на наружных диаметрах производителя, может сместить общую площадь на несколько процентов для каждой группы кабелей, чего достаточно для изменения выбранной стандартной ширины. Третье отличие – будущее. Считая запасной кабель установленным или оставляя его в стороне, изменяется как наполнение, так и вес.

• Правило

  Подтвердите, какой стандарт соответствует названию спецификации, и примените проверку, которую использует стандарт.

• Диаметр

  Используйте техническое описание кабеля, а не номинальный размер проводника.

• Запасной

  Укажите, включены ли будущие кабели в расчет или отложены для последующего заказа.

Вес, напряжение и окружающая среда

Вес на метр — это входные данные, которые связывают расчет заполнения с диаграммой нагрузки. Трасса с небольшим заполнением все равно может оказаться тяжелой, поскольку небольшое количество мощных силовых кабелей весит больше, чем большое количество легких кабелей передачи данных. Для проверки нагрузки требуется общая масса на метр, пролет опоры и предел прогиба, причем пролет должен быть взят из чертежа конструкции, а не из идеального расстояния на схеме лотка.

Заполнение, вес и снижение номинальных характеристик — это три результата одной кабельной спецификации. Для заполнения используется наружный диаметр, для веса — масса на метр, а для снижения номинальных характеристик — тип кабеля, метод установки и количество кабелей. Расписание, содержащее только один из этих столбцов, не может обслуживать две другие проверки.

Класс напряжения и окружающая среда определяют, что при расчете необходимо отделять или снижать. Многожильные кабели с номиналом выше 600 В отделяются от кабелей более низкого напряжения отдельным лотком или сплошным фиксированным барьером, а силовые кабели и кабели передачи данных, использующие один лоток, требуют физического разделения и, во многих случаях, разделителя. Температура окружающей среды и количество кабелей затем уменьшают ток, который могут передавать кабели, что требует отдельного расчета от занимаемого ими пространства.

✓ Отдельные кабели высокого напряжения, если стандарт требует перегородки или специального лотка.

✓ Запишите разделитель или разделительное расстояние, которое будет использоваться для кабелей питания и передачи данных.

✓ Учитывайте температуру окружающей среды и количество кабелей для проверки группировки.

Расписание, содержащее все эти поля, превращает остальную часть работы в арифметику. График, в котором указаны только размеры кабелей, превращает одну и ту же работу в набор предположений, и именно предположения должны быть рассмотрены в следующем разделе.

Выбор правила: NEC 392, IEC 61537 и BS 7671

В спецификациях лотков чаще всего встречаются три маршрута, и они не измеряют одно и то же. Один управляет пространством, занимаемым кабелями, другой управляет массой, которую лоток может нести на заданном пролете, и третий определяет, какой ток могут передавать кабели, когда они сгруппированы вместе. Покупатель, который применяет неверный маршрут, может пройти лоток, который не принимается правильным маршрутом.

Выберите правило до расчета, а не после. Правило определяет, какое измерение, какой диаметр и какой стол должна обслуживать спецификация.

NEC 392: проверка меняется в зависимости от конструкции и типа кабеля

Статья 392 не содержит одного универсального процента. Управляющий контроль меняется в зависимости от конструкции лотка и категории кабеля, и это различие не является косметическим. Калькулятор заполнения кабельного лотка должен знать, является ли лоток лестничным или вентилируемым, имеет ли он сплошное дно, являются ли кабели многожильными или одножильными, а также проложены ли большие кабели в один слой.

• Процент — это сокращение

  Метод определения процента определяет, пройдет ли ваш лоток.

Для многожильных силовых кабелей в опубликованных таблицах указана допустимая площадь в зависимости от ширины, а не прямой процент поперечного сечения лотка. Один проверенный источник указывает на 12-дюймовую лестницу или вентилируемый лоток площадью 14,0 квадратных дюймов для корпуса «все ниже 4/0» и 12-дюймовый лоток со сплошным дном площадью 11,0 квадратных дюймов. В том же источнике указаны 6-дюймовые лотки с размерами 7,0 и 5,5 квадратных дюймов, 24-дюймовые лотки с размерами 28,0 и 22,0 и 36-дюймовые лотки с размерами 42,0 и 33,0. Припуск со сплошным дном постоянно меньше.

Таблица 2. Какой маршрут регулируется и что он запрашивает у покупателя.

Большие многожильные кабели меняют метод, а не количество. Если каждый кабель содержит жилы сечением 4/0 или больше, основной проверкой становится проверка ширины одного слоя: сумма наружных диаметров кабеля сравнивается с шириной лотка. Лестница и вентилируемые лотки могут использовать для этой проверки всю внутреннюю ширину, тогда как правило со сплошным дном уже. Если большие и малые кабели делят лоток, большие кабели занимают свою однослойную зону и уменьшают площадь, доступную для меньших кабелей.

• Конструкция лотка

  Лестница лотка или вентилируемая, или у него сплошное дно?

• Конструкция кабеля

  Кабели многожильные или одножильные?

• Наслоение

  Большие силовые кабели занимают один слой или несколько?

• Смешанное содержимое

  Кабели управления или сигнальные кабели находятся в лотке отдельно или смешаны с силовыми?

Кабели управления и сигнальные кабели всегда используют метод площади, но предел зависит от лотка: 50 % для лестницы или вентилируемого лотка и 40 % для сплошного дна, при этом эффективная глубина ограничивается, а не принимается за полную высоту лотка. Последний момент имеет значение: глубокий лоток не обеспечивает автоматически пропорционально большую полезную площадь для заполнения данных или элементов управления.

IEC 61537: безопасная рабочая нагрузка и прогиб, а не процент заполнения

Проекты, соответствующие стандарту IEC 61537, обычно регулируются другими мерами. Стандарт декларирует безопасную рабочую нагрузку при установленном пролете вместе с пределом прогиба, и эта декларация относится к проверенной конфигурации, в которой указаны лоток или лестница, арматура, соединения, опоры и устройство нагрузки. В выпуске 2023 года были изменены типы и процедуры испытаний на безопасную рабочую нагрузку, а также добавлены испытания на вертикальную ориентацию и опорные устройства.

✓ Масса кабеля на метр из спецификации, а не сечение кабеля.

✓ Опорный пролет и количество пролетов, включая более короткий конечный пролет.

✓ Проверенная конфигурация, к которой принадлежит безопасная рабочая нагрузка, и версия, для которой она была протестирована.

Класс нагрузки кабельной лестницы обычно указывается от примерно 50 кг/м для класса A до примерно 200 кг/м для класса D, при этом максимальный прогиб в середине пролета указывается как пролет, разделенный на 200. Эти цифры описывают лоток, а не кабели. Расчет заполнения по-прежнему необходимо выполнять отдельно, если проект также использует правило заполнения, поскольку два теста отвечают на разные вопросы.

BS 7671: эталонный метод и группировка

Британский маршрут контролирует нагрев кабеля, а не пространство лотка. Перфорированный лоток, отверстия которого покрывают не менее 30% основания, и кабельная лестница, несущая металлоконструкция которого занимает менее 10% площади плана, рассматриваются как эталонные методы для открытого воздуха. С неперфорированным лотком обращаются по-другому. Метод установки определяет, из какой токоведущей колонки будет считываться кабель.

✓ Опорный метод: из какого столбца Приложения 4 считывается кабель.

✓ Коэффициент группировки: сколько кабелей делят лоток и соприкасаются ли они.

✓ Коэффициенты окружающей среды и изоляции: поправки, указанные после группового рисунка.

Группировка уменьшает эту цифру. Соответствующие факторы указаны в таблицах группировки на открытом воздухе, а не в сгруппированных таблицах, и этот фактор снижается по мере увеличения количества кабелей, ярусов лотков или количества соприкасающихся кабелей. Температура окружающей среды является вторым фактором, а контакт с теплоизоляцией — третьим, когда кабели выходят из лотка. Данные производителя о заполнении поперечного сечения около 40% являются рекомендациями по вентиляции; это не тот механизм, который стандарт использует для принятия решения о необходимости увеличения размера кабеля.

Каким бы ни было название проекта, практический результат один и тот же. Покупатель должен знать, какое измерение и какое свойство кабеля используется в правиле, отправить соответствующие данные и сохранить в учете издание и орган, обладающий юрисдикцией. В следующем разделе правила применяются к реальному расписанию, чтобы арифметика была видна.

Рабочий пример: определение размеров лотка на основе реальной спецификации кабелей

Арифметике легче доверять, когда она видна. Приведенный ниже график достаточно короткий, чтобы его можно было проверить вручную, и достаточно смешанный, чтобы показать, где один процент перестает быть полезным. Все числа являются входными данными для расчета, а не заявлений о продукте.

Расписание и общая площадь

Три группы кабелей делят один лоток: 24 силовых кабеля с внешним диаметром 20,0 мм, 40 кабелей управления с внешним диаметром 10,0 мм и 60 кабелей передачи данных с внешним диаметром 7,0 мм. Каждый кабель меньше размера, при котором выполняется проверка ширины одного слоя, поэтому применяется метод площади. Для единицы площади используется значение 0,7854, умноженное на квадрат внешнего диаметра.

Таблица 3. Площадь кабеля из примера спецификации.

Общая площадь кабеля составляет 12 991 мм2. Это число является числителем для каждой следующей ширины лотка. Знаменатель представляет собой полезную площадь лотка, которая представляет собой внутреннюю ширину, умноженную на полезную глубину, поэтому одно и то же общее количество кабелей дает разный процент для каждого размера лотка.

Тестирование трех лотков ширины

Четырех лотков с кандидатами достаточно, чтобы показать, как движется ответ. Первые три сохраняют полезную глубину 100 мм и меняют ширину; четвертый сохраняет ширину 400 мм и уменьшает полезную глубину до 80 мм, что ловит покупателей, которые выбирают высоту ниже номинальной.

⚠ 300 x 100 мм: полезная площадь 30 000 мм2, заполнение 43,3%. Это не соответствует плановому пределу в 40 % и не соответствует нормативу по смешанным кабелям в 33 %.

✓ 400 x 100 мм: полезная площадь 40 000 мм2, заполнение 32,5%. Это превышает предел в 40 % и просто превосходит норматив в 33 % для смешанных кабелей.

✓ 500 x 100 мм: полезная площадь 50 000 мм2, заполнение 26,0%. Это допускается с учетом места для будущих кабелей.

⚠ 400 x 80 мм: полезная площадь 32 000 мм2, заполнение 40,6%. Ширина не изменилась, но уменьшенная полезная глубина не превышает 40 %.

Важен широкий и неглубокий результат. Лоток диаметром 400 мм и номинальной высотой 100 мм может иметь полезную глубину менее 100 мм с учетом возврата направляющей, метода крепления кабеля и любого покрытия. Выбор номинальной высоты, а не полезной глубины, позволяет переместить лоток из прохода в провал без замены ни одного кабеля.

• Шаг 1

  Перечислите каждую группу кабелей с указанием их внешнего диаметра и количества.

• Шаг 2

  Умножьте 0,7854 на квадрат диаметра, чтобы получить площадь одного кабеля.

• Шаг 3

  Умножьте на количество и сложите группы, чтобы получить общую площадь кабеля.

• Шаг 4

  Для каждого подходящего лотка умножьте внутреннюю ширину на полезную глубину.

• Шаг 5

  Разделите общее количество кабелей на полезную площадь и сравните с правилом, регулирующим проект.

• Шаг 6

  Повторите то же самое с включенными в комплект будущими кабелями, затем передайте тот же график для проверки веса.

Перекрестная проверка глубины и веса

Метрические расчеты можно перекрестно сверить с таблицей, опубликованной в дюймах, и перекрестная проверка часто показывает, что опубликованная таблица строже, чем фиксированный процент. Преобразуйте ширину: 400 мм — это 15,75 дюйма, а следующая опубликованная строка — 16 дюймов. Преобразуйте площадь кабеля: 12 991 мм2 — это около 20,1 квадратных дюймов.

Опубликованный лестничный ряд для 12 дюймов дает 14,0 квадратных дюймов, а 18-дюймовый ряд дает 21,0 квадратных дюймов, поэтому 16-дюймовый ряд имеет площадь около 18,7 квадратных дюймов по линейному масштабу. В этом сравнении лоток длиной 400 мм короткий, и опубликованная таблица подталкивает выбор к 18 дюймам, или примерно 457 мм.

Опубликованные допустимые площади не составляют 40 % геометрического поперечного сечения лотка. Для рядов, указанных выше, они составляют около 40% ширины, умноженной на 3-дюймовую глубину загрузки, что является одной из причин, по которой более глубокий лоток не обеспечивает автоматически большую площадь заполнения. Прочтите глубину загрузки и фактическую строку таблицы в редакции, регулирующей проект.

При проверке веса используется тот же график. Используя пример веса 0,55 кг/м для силового кабеля, 0,12 кг/м для кабеля управления и 0,06 кг/м для кабеля передачи данных, общая сумма составит 24 x 0,55 плюс 40 x 0,12 плюс 60 x 0,06, что составляет 21,6 кг/м кабеля.

Эта цифра сравнивается с диаграммой нагрузки для фактического сечения и пролета, а не с процентом заполнения. Примеры каталога HULK Metal включают 171 Н/м для секции лестницы 100 x 100 и 301 Н/м для секции 600 x 200, поэтому перед оценкой веса необходимо указать секцию и пролет.

• Размах

  Исправьте пролет опоры из чертежа конструкции, прежде чем читать диаграмму нагрузок.

• Раздел

  Учитывайте безопасную рабочую нагрузку для конкретной секции, а не для семейства лотков.

• Конечный интервал

  Проверьте более короткий конечный пролет, а также промежуточный пролет.

В нашем техническом обзоре на первом месте стоит кабельное расписание. Когда покупатель присылает чертеж маршрута, мы отмечаем участок с наихудшим сочетанием заполнения и нагрузки, а затем указываем лоток, фитинги и опоры по этому узлу, а не по самому длинному прямому участку. Это небольшое изменение в порядке просмотра, которое не позволяет строить предложение вокруг легкой части маршрута.

Что показано в примере

Три урока по арифметике. Во-первых, полезная глубина равна ширине: лоток диаметром 400 мм прошел при полезной глубине 100 мм и потерпел неудачу при 80 мм. Во-вторых, опубликованная таблица может быть более строгой, чем фиксированный процент, поэтому результат в 400 мм улучшился, если его сверить со строкой таблицы, а не только с процентом. В-третьих, проверка веса независима, поскольку один и тот же кабель площадью 12 991 мм2 может весить разное количество в зависимости от структуры площади.

✓ Глубина: уменьшенная полезная глубина приводит к сбою лотка, прошедшего на номинальной высоте.

✓ Таблица: опубликованная строка может занимать меньшую площадь, чем фиксированный процент лотка.

✓ Вес: один и тот же участок кабеля может выдерживать разную массу на метр.

В этом примере также содержится требование разделения, которое легко пропустить. Кабели питания и передачи данных, использующие один лоток, требуют физического разделения и, во многих случаях, разделителя. Разделитель занимает полезную ширину, поэтому эффективная площадь лотка, доступная для кабелей, меньше геометрической площади, используемой при первом проходе. Любой лоток, размер которого точно соответствует предельному значению, следует перепроверить с учетом припуска на разделитель.

Ничто из вышеперечисленного не делает расчет ненадежным. Это делает важным порядок принятия решений: зафиксируйте пролет, зафиксируйте полезную глубину, посчитайте разделитель, затем сравните с правилом. В следующем разделе показано, что происходит, когда результат заполнения проходит успешно, а другие проверки — нет.

Заполнение — не единственное ограничение: вес, прогиб и снижение характеристик группировки

Лоток, прошедший проверку заполнения, ответил на один вопрос из четырех. Тот же список кабелей также должен пройти проверку веса и прогиба, проверку группировки и снижения номинальных характеристик окружающей среды, а также проверку радиуса изгиба. Каждый из них может выйти из строя сам по себе, и каждый из них создает на объекте различные проблемы.

Проверка веса и прогиба

Диаграмма нагрузок рассчитана с учетом массы кабеля на метр, а не площади кабеля. Номинальная нагрузка лотка действительна только при указанном пролете опоры, с указанной глубиной, толщиной боковых поручней и расстоянием между перекладинами. Измените пролет, и вместе с ним изменится безопасная рабочая нагрузка, поэтому пролет следует брать из чертежа конструкции, а не из идеального расстояния на схеме лотка.

Отклонение — это вторая половина той же проверки. Лоток может выдерживать вес кабеля, не разрушаясь конструктивно, и при этом прогибаться больше, чем позволяет проект, поскольку предел обычно указывается в виде доли пролета. Принятые доли различаются в зависимости от маршрута, и чаще всего указываются две цифры: пролет, разделенный на 200 в соответствии с лестничным подходом IEC, и длина, разделенная на 100 в соответствии с пределом рабочей нагрузки NEMA.

График нагрузки каталога HULK Metal проверен в соответствии со стандартом DIN EN IEC 61537, использует равномерно распределенную нагрузку, показывает конечные пролеты 0,8 x L по сравнению с промежуточными пролетами L и утверждает, что указанные номинальные нагрузки не зависят от расположения соединительной пластины. Эти условия относятся к номеру, когда он используется в расчете проекта.

Чтение диаграммы представляет собой четырехэтапную привычку: найти фактический пролет опоры, найти точное сечение, прочитать безопасную рабочую нагрузку при проектном пределе прогиба, а затем ничего не вычитать, пока не будут перечислены все добавленные нагрузки. Вес покрытия, вес разделителя и будущие кабели находятся на той же строке, что и вес кабеля, поскольку таблица, считанная только с сегодняшними кабелями, представляет собой таблицу, считанную для другого маршрута.

Сторона веса также должна включать в себя то, что игнорируется стороной заполнения. Монтажные работы, сосредоточенная нагрузка в середине пролета, покрытия, перегородки, лед или снег на открытой трассе, а также будущие кабели увеличивают нагрузку. Расчет заполнения, в котором учитываются только современные кабели, дает также небольшой показатель веса, и две ошибки усиливают друг друга в одном направлении.

Проверка группировки и снижения номинальных характеристик окружающей среды

Снижение номинальных характеристик отвечает на другой вопрос: какой ток они могут выдерживать после того, как кабели проложены и сгруппированы? Способ установки определяет стартовую колонку, а корректировки уменьшают ее. Перфорированный лоток и кабельная лестница рассматриваются как методы со свободным воздухом, при которых перфорация основания или открытые перекладины позволяют теплу уходить; неперфорированный лоток считается более закрытым методом.

Группировка затем уменьшает табличное значение, и это сокращение увеличивается с увеличением количества кабелей, количества ярусов лотков и того, соприкасаются ли кабели. Таблицы группировки на открытом воздухе применимы к установкам на открытом воздухе, а сгруппированные или закрытые таблицы являются более строгими. Температура окружающей среды добавляет еще один фактор, а контакт с теплоизоляцией добавляет третий, когда кабели выходят из лотка. Практическим результатом является пониженный ток, который защитное устройство должно учитывать.

✓ Способ установки: с какой токоведущей колонки считывается кабель.

✓ Группировка: сколько кабелей делят лоток и соприкасаются ли они.

✓ Окружающая среда: поправка на реальную температуру в пространстве под потолком, в машинном помещении или на открытом воздухе.

Разницу между заполнением и снижением характеристик стоит четко обозначить. Заполнение — это рекомендации по пространству и вентиляции; Снижение номинальных характеристик — это расчет, который решает, нужен ли кабелю проводник большего размера. Лоток может удобно разместиться в пределах рекомендуемого уровня заполнения 40% и по-прежнему заставлять использовать кабель увеличенного размера, поскольку коэффициент группировки снижает номинальный ток. Вот почему эти два числа следует сообщать вместе, а не рассматривать как альтернативы.

Радиус изгиба и проверка расположения кабеля

Четвертая проверка — механическая, а не термическая. Каждый кабель имеет минимальный радиус изгиба, и лоток должен удерживать кабель выше этого предела при каждом изменении направления. Расстояние между ступенями лестницы выбирается с учетом того же ограничения: меньшее для небольших или гибких кабелей, которые в противном случае провисали бы, и более широкое для жестких силовых кабелей, которые аккуратно перекрывают зазор.

Расположение кабеля относится к этой проверке, поскольку оно влияет как на заполнение, так и на изгиб. Кабели, которые пересекают друг друга, чтобы достичь ответвления, занимают больше места, чем предполагает их площадь, а кабель, прижатый к внутреннему краю фитинга, имеет меньший радиус, чем показано на рисунке. Компоновка, которая умещается на бумаге, не всегда является той компоновкой, которую может выполнить установщик.

Четыре проверки, четыре режима отказа

Каждая проверка завершается неудачей по-своему, и каждая ошибка появляется в разное время. Запуск их по одному расписанию — это то, что не дает одному результату быть ошибочно принятым за весь проект.

Порядок имеет значение, поскольку проверки дополняют друг друга. Будущий кабель, добавленный в список, одновременно увеличивает заполнение, вес и количество группировок. Разделитель, добавленный для разделения, уменьшает полезную ширину и, следовательно, увеличивает процент заполнения. Более длинный пролет опоры изменяет диаграмму нагрузок и предел прогиба, вообще не затрагивая структуру кабелей.

• Не удалось заполнить при нагревании и доступе.

  Кабели нагреваются сильнее, чем предполагалось, и более поздние дополнения некуда девать.

• Вес и прогиб не соответствуют геометрии.

  Прогон провисает между опорами, принимает постоянную рассадку или натягивает трос у опоры.

• Сбой снижения номинальных значений по току.

  Кабель длиннее, чем предполагалось, или защитное устройство больше не соответствует установленному номиналу.

• Неверный радиус изгиба кабеля.

  Куртка слишком согнута в месте крепления или кабель затянут за угол, который на рисунке показан как пологий.

Отзыв, в котором сообщаются все четыре результата, достаточно короткий, чтобы уместиться на одной странице, и дает покупателю обоснование каждого параметра в предложении. В следующем разделе рассматриваются места, где все четыре проверки одновременно усложняются: повороты, разветвления и изменения глубины на маршруте.

Там, где заполнение становится тугим: изгибы, фитинги, глубина и расположение кабелей

Проверка заполнения прямого участка может пройти успешно, пока самый загруженный узел маршрута уже заполнен. Изгибы, ответвления и переходники изменяют расположение кабелей, полезное сечение, а иногда и ширину лотка, поэтому расчет заполнения следует проверять в этих узлах, а не только на самом длинном прямом участке.

Узел фитинга

Горизонтальное колено, вертикальное колено, тройник, крестовина или переходник — все это прерывает боковую направляющую. Трос должен менять направление или ширину внутри фитинга, а кабели, равномерно распределенные по прямому участку, сжимаются вместе в точке поворота. Таким образом, занимаемое пространство у фитинга может превышать процент, рассчитанный для прямого участка.

Отдельного внимания заслуживает переходник, поскольку он меняет не только ширину лотка, но и его направление. HULK Metal каталогизирует левый, правый и средний переходники с парой ширины W1 и W2, поэтому группу кабелей, которой было удобно в широком сечении, приходится переорганизовать в узкую. Расчет заполнения, выполненный только на широкой стороне, не описывает узкую сторону.

• Каждый узел

  Проверьте заполнение каждого колена, тройника, крестовины и переходника, а не только на прямом участке.

• Узкая сторона

  Проверьте узкую сторону каждого переходника относительно группы кабелей, которая должна проходить через него.

• Опора ветки

  Проверьте ответвление тройника или крестовины на наличие группы кабелей, отходящей от основного участка.

Пространство, занимаемое изгибом, зависит от кабеля, а не только от фитинга. Жесткий силовой кабель с большим минимальным радиусом изгиба проходит через более широкую полосу внутри колена, чем гибкий кабель управления того же диаметра, и полоса должна проходить между боковыми направляющими. Вот почему фитинг, прошедший проверку размеров с маленькими кабелями, может оставаться герметичным даже после того, как через него протянуты большие силовые кабели.

Класс нагрузки фитинга и положения опоры вокруг фитинга описаны в отдельных руководствах этой серии. В этом разделе остается вопрос о заполнении, поскольку фитинг может иметь правильную оценку и правильную поддержку, но при этом быть перегруженным.

Полезная глубина и многослойность

Полезная глубина — это второе место, где прямой номер идет не так. Для заполнения используется внутренняя ширина, умноженная на полезную глубину стены, а полезная глубина не является номинальной высотой лотка. Возврат боковой направляющей, метод крепления кабелей и любая крышка уменьшают фактическую высоту, которую кабели могут занимать.

Лоток номинальной шириной 100 мм не обеспечивает высоту укладки кабелей 100 мм. Если при расчете используется номинальная высота, а при установке используется реальная полезная глубина, лоток уже превысил предел заполнения до того, как будет добавлен первый дополнительный кабель.

Наслоение — это вторая половина того же вопроса. Один слой больших силовых кабелей ведет себя иначе, чем стопка, и некоторые правила требуют, чтобы отдельные кабели прокладывались в один слой, а не в связку. Расчет, предполагающий равномерную многослойную стопку, может быть верным в отношении площади и неправильным в отношении расположения, требуемого стандартом или производителем кабеля.

Ширина и глубина также взаимозаменяемы только до определенного момента. Увеличение ширины обычно увеличивает полезную площадь предсказуемым образом, тогда как добавление глубины может быть ограничено полезной высотой стены, методом крепления кабеля и необходимостью добраться до нижнего слоя для проверки. Когда лоток близок к своему пределу, более широкий и мелкий вариант зачастую легче наполнять, поддерживать и обслуживать.

Расположение и разделение кабелей

Требования к разделению занимают пространство, которое может не быть учтено при расчете заполнения. Многожильные кабели напряжением свыше 600 В отделяются от кабелей низкого напряжения отдельным лотком или сплошным стационарным барьером. Кабели питания и передачи данных, использующие один лоток, требуют физического разделения и, во многих случаях, разделителя с более широким расстоянием по мере повышения напряжения. Разделитель занимает полезную ширину лотка, поэтому увеличивает эффективный процент заполнения.

✓ Кабели высокого напряжения: отдельный лоток или прочный фиксированный барьер, если этого требует стандарт.

✓ Питание и данные: проверьте разделитель и расстояние до фиксации ширины.

✓ Пересечения кабелей: оставьте пространство в месте пересечения кабелей до ответвления вместо равномерного заполнения.

Разделение также меняет решение по ширине. Если требуется перегородка, лоток должен быть достаточно широким, чтобы вместить обе группы кабелей плюс перегородку, а расчет заполнения следует проводить с учетом полезной ширины с каждой стороны перегородки, а не полной ширины лотка. Если рассматривать разделенный лоток как одно открытое поперечное сечение, то будет преувеличено пространство, доступное для каждой группы.

Согласование также определяет, как можно поддерживать работу. Лоток равномерно заполнен, а сверху есть свободное место, которое легко осмотреть и добавить. Один и тот же лоток с той же площадью кабеля, но с разбросанными слоями и пересечениями, которые трудно отследить, сложно добавить и сложнее охладить, даже если процентное соотношение одинаково.

HULK Metal рассматривает прямые участки, фитинги и покрытие как один заказ, поэтому узел, где заполнение наиболее плотное, и узел, где витки кабеля оцениваются по одной и той же спецификации кабелей. Принимаются индивидуальные чертежи, а цепочка поставок охватывает сырье, техническую поддержку, производство, проверку качества, упаковку и логистику, в результате чего за взаимодействие между лотком и фитингом отвечает один контакт.

После проверки узлов подключения остается единственное решение по выбору — сколько резервной мощности купить. Это решение имеет свою цену, и в следующем разделе ей указывается цифра.

Свободная емкость и стоимость увеличения мощности

Резервная емкость — это не запас, который появляется сам по себе. Это ширина, которую вы выбираете для покупки, и она влечет за собой шаг цены, шаг веса и последствия снижения характеристик. Решить это на этапе расследования дешевле, чем обнаружить это при поступлении первого дополнительного контура.

Сколько запасных

При планировании определения размеров лотка часто предлагается работать примерно до 50–60 % от установленного предела заполнения, а не до самого предела, чтобы после тестирования в трассе оставалось место для будущих добавлений кабелей, изменения маршрута или более крупных связок. Лоток, запланированный на сегодняшний день с заполнением 40 % при ограничении в 50 %, оставляет определенный запас, а не неопределенную надежду.

Правильное число зависит от проекта. Завод с фиксированным десятилетним графиком прокладки кабелей может планировать меньшие квоты, чем центр обработки данных или производственное здание, где цепи добавляются поэтапно. Важно то, что допуск указывается в виде числа и учитывается в расчете, поскольку допуск, который никогда не записывается, обычно удаляется в первую очередь при обрезке котировки.

✓ Укажите запас в процентах от площади кабеля или в виде списка будущих кабелей, а не в виде расплывчатой инструкции.

✓ Сохраняйте будущие кабели в таблице, чтобы они отображались при проверке веса и группировки, а также при проверке заполнения.

✓ Проверьте запасную часть на наличие доступа, необходимого для извлечения и проверки пробега, а не только процентное соотношение.

Стоимость занижения стоимости запасного компонента редко отображается в строке лотка. Это появляется позже в виде второго запуска, комплекта дополнительных опор, второго заказа покрытия и второго выезда на установку. Сравнение цены следующей ширины со стоимостью параллельного прогона обычно является самым быстрым способом оправдать допуск в рамках бюджета проекта.

Сколько будет стоить следующая ширина

Институт кабельных лотков дает полезное эмпирическое правило для стороны первых затрат: добавление шести дюймов к ширине лотка увеличивает его цену примерно на 10%. Шесть дюймов — это около 152 мм, поэтому шаг от лотка диаметром 400 мм к лотку диаметром 500 мм меньше, чем это эмпирическое правило, а шаг от 400 мм до 600 мм — больше. Цифра приблизительная, материал и покрытие меняют ее, но этого достаточно, чтобы превратить решение о резервных мощностях в статью бюджета.

Возврат к отработанному примеру делает сделку видимой. Базовый график составляет 12 991 мм2. Если добавить 25% на будущие кабели, общая площадь составит около 16 239 мм2. В таблице ниже показано, что это делает с тремя вариантами ширины, используя в качестве ориентира плановый предел 40%.

Таблица 4. Тот же график с запасом в 25 % и без него.

Лоток шириной 400 мм, прошедший без запасного элемента, выходит из строя после подсчета запасного, и лоток шириной 500 мм становится наименьшей шириной прохода. Вот и все решение по резервной емкости в одной таблице: выбор заключается не в том, оставлять ли место, а в том, какую ширину лотка и какой ценовой шаг стоит помещение.

Шаг цены зависит также от покрытия и материала, а не только от ширины. Изменение обработки поверхности может сдвинуть цену более чем на один шаг ширины, а переход со стандартного покрытия на более тяжелое увеличивает время выполнения заказа. Когда две ширины близки по цене, решающим фактором часто является покрытие, которое действительно необходимо объекту, а не сама ширина лотка.

Запаска и проверка нагрузки

Запасные кабели не невесомы. Они увеличивают массу на метр, поэтому необходимо еще раз прочитать диаграмму нагрузок с учетом будущих кабелей и сверить пролет опоры с учетом более тяжелого случая. Лоток, выбранный для сегодняшнего заполнения, и сегодняшний вес могут быть правильными при запросе и неправильными к моменту установки запасных контуров.

• Spare изменяет количество группировок

  Больше кабелей в одном лотке может снизить номинальный ток существующих цепей, поэтому в будущем добавление, соответствующее заполнению, все равно может потребовать проверки снижения номинальных характеристик всей трассы.

Практический ответ — двухпроходный расчет. Запустите расписание в установленном виде, чтобы убедиться, что лоток работает сегодня, затем запустите его еще раз с включенным в комплект запасным, чтобы убедиться, что лоток все еще будет работать в конце запланированного расширения. Одиночный проход с запасным элементом, спрятанным внутри припуска на округление, ни к чему хорошему не приводит.

Укажите запасное решение в запросе предложений как заявленный сценарий, например базовый график и второй график с включенными будущими цепями. Затем поставщик может указать обе ширины по одному и тому же правилу и одному и тому же пролету, а покупатель может увидеть цену припуска, а не оценить ее. В следующем разделе эта идея превращается в полный пакет запросов предложений и ошибки, которые все еще проходят проверку чертежей.

Что отправлять для получения ценового предложения и ошибки, которые стоят денег

Сопоставимая стоимость лотка строится на основе расписания кабелей, маршрута, правил и окружающей среды. Когда запрос содержит эти четыре пункта, поставщик может определить размер лотка, а покупатель может сравнить два предложения на одной основе. Если он содержит только ширину, котировка становится предположением с прикрепленной ценой.

Пакет запросов предложений из восьми позиций

Пакет не требует подробной спецификации. Ему нужны входные данные, которые изменят ответ, в форме, которой может следовать технический рецензент.

• 1. Расписание кабелей

  Один ряд на группу кабелей, с указанием наружного диаметра, количества, веса на метр и класса напряжения.

• 2. Чертеж маршрута

  Пролет опоры, положения крепления, изменения высоты и точки изменения ширины лотка.

• 3. Регулирующее правило

  Стандарт, указанный в спецификации, его редакция, а также любое национальное принятие или местные поправки.

• 4. Тип и глубина лотка

  Лестница, перфорированное дно, желоб или сплошное дно, а также полезная глубина, а не номинальная высота.

• 5. Материал и покрытие

  Окружающая среда и степень покрытия, включая необходимую отделку фитингов и обрезанных кромок.

• 6. Требование разделения

  Перегородка, перегородка или отдельный лоток для цепей питания, передачи данных и цепей высокого напряжения.

• 7. Запасной сценарий

  Базовое расписание и второе расписание с включенными будущими цепями.

• 8. Доставка и упаковка

  Длина секций, доступ к сайту и формат упаковки, который может обрабатывать сайт.

HULK Metal принимает индивидуальные чертежи и рассматривает прямые участки, фитинги и покрытие как один заказ, поэтому решение о заполнении, решение об узлах и решение об отделке рассматриваются по одному и тому же графику. В этом практическая ценность поставщика полного ассортимента: один контакт для лотка, фитингов и доказательств, стоящих за ними.

Четыре вопроса, которые задают покупатели

Ошибки, которые выдерживают проверку чертежей

Пять ошибок встречаются часто, потому что каждая из них сама по себе выглядит разумной. У каждого есть дешевая коррекция на этапе запроса и дорогая после исправления лотка.

• Размер только по ширине лотка.

  Ширина выглядит большой, но тип кабеля, глубина и правило никогда не проверялись.

• Использование номинальных сечений кабеля.

  Размер проводника не является внешним диаметром, и разница умножается на каждый кабель в группе.

• Расцениваем номинальную высоту как полезную глубину.

  Расчет дает площадь, которую установка не может использовать, и лоток превышает лимит на месте.

• Запасной элемент не учитывается при проверке веса.

  Лоток пропускает сегодняшние кабели, и диаграмма нагрузок больше никогда не будет перечитываться для более тяжелого будущего случая.

• Применение процента одного стандарта к проекту другого стандарта.

  Правило зоны NEC, безопасная рабочая нагрузка IEC и расчет группировки BS 7671 измеряют разные вещи.

Эти ошибки стоят дороже, чем сам лоток. Ширина, которая должна измениться после фиксации опор, требует новых кронштейнов, нового заказа покрытия и второго посещения объекта, а кабели могут уже находиться на объекте. Проверка четырех входов перед запросом устраняет большую часть этого риска за счет стоимости еще одного столбца в таблице кабелей.

Обзор, в котором не учитываются все пять, короткий. Он называет правило, использует таблицу данных кабеля, использует полезную глубину, выполняет проверку веса с включенной запасной частью и сохраняет четыре результата на одной странице. Все остальное в цитате можно тогда сравнивать на общих основаниях.

Расчет заполнения кабельного лотка не представляет собой единый процент. Это точка, где встречаются кабельное расписание, правило, глубина и запасное решение. Получите эти четыре прямо на этапе запроса, и ширина цитаты перестанет быть догадкой.