Телекоммуникационные кабельные каналы в СКС — проектирование и монтаж

Телекоммуникационные кабельные каналы (кабелепроводы, кабельные трасы, кабель каналы) — это трасса или структура, предназначенная или используемая для прокладки и монтажа телекоммуникационных кабелей. В качестве кабельных трасс могут использоваться: различные виды труб, короба, лотки, конструктивные элементы здания и сооружения, ниши и пустоты, потолочные трассы, подпольные каналы, коллекторы, галереи, технологические эстакады и т.п.

Телекоммуникационные кабельные трассы должны быть предназначены для прокладки телекоммуникационных кабелей. Совместная прокладка телекоммуникационных и силовых кабелей в телекоммуникационной кабельной трассе допускается только в исключительных случаях и с определенными ограничениями.

Телекоммуникационные кабели должны быть проложены практически в каждое помещение современного здания, при этом они должны быть надежно защищены от механического воздействия и не должны испортить внешний вид офисных помещений и рабочих мест – эту задачу решают телекоммуникационные кабельные трассы. Телекоммуникационные кабельные каналы, используемые для внешней прокладки, должны защищать кабельные линии не только от механических воздействий, а также от различных негативных воздействий окружающей среды: ультрафиолетового излучения, электромагнитных наводок, попадания на оболочки кабелей воды и влаги. Кабельные каналы используются на всех типах объектов (в офисных центрах, жилых помещениях, деловых и торгово-развлекательных центрах, школах, больницах, промышленных предприятиях), где требуется проложить слаботочные кабельные сети или отдельные телекоммуникационные кабели.

Применение кабельных каналов обеспечивает удобную и быструю прокладку отдельных кабельных линий или группы кабелей, а так же добавление или демонтаж кабельных линий, если в этом возникнет необходимость. Использование кабельных каналов позволяет проще и быстрее проводить монтаж различных инженерных систем и слаботочных сетей (локальную вычислительную сеть, телефонную сеть, систему телевизионного наблюдения, систему контроля доступа, систему оповещения, систему охранной и пожарной безопасности и другие). Телекоммуникационные кабельные каналы в рабочих помещениях используются не только для прокладки слаботочных кабелей, а также они могут использоваться для прокладки силовых кабелей и электрических проводов, по которым осуществляется подача электропитания в рабочие зоны. Используя телекоммуникационные кабельные трассы, можно достаточно быстро подключить в единую сеть новые устройства и оборудование, добавить, при необходимости, розетки на рабочих местах.

Требования к телекоммуникационным кабельным трассам

При проектировании кабельных трасс необходимо учитывать: место размещения кабельных трасс, конструкцию и вес прокладываемых кабеля, способ прокладки кабеля, сечение прокладываемых кабелей, пересечение с другими кабельными трассами и трубопроводами, возможность дополнительной прокладки кабелей в будущем.

Общие требования к телекоммуникационным кабельным каналам

Материалы кабельной трассы должны быть рассчитаны на долговременную работу на объекте с учетом воздействия окружающей среды и условий эксплуатации.

Кабельные трассы должны обеспечивать прокладку и размещение кабелей с допустимым радиусом изгиба.

Кабельные трассы должны быть спроектированы и смонтированы с учетом весовой нагрузки кабелей на кабельную трассу и на поддерживающие устройства кабельной трассы.

Внутренняя поверхность и края кабельной трассы не должны иметь острых краев и заусениц, которые могут при прокладке кабеля повредить внешнюю оболочку или зацепиться за оболочку кабеля.

Не рекомендуется кабельные трассы прокладывать рядом с бойлерными, батареями отопления, водопроводами, газопроводами, канализацией, источниками сильного электромагнитного излучения.

Заполнение кабельного канала

Все стандарты на структурированные кабельные системы (СКС) требуют на этапе проектирования заполнять кабельные каналы не более, чем на 40%. То есть 60% внутреннего сечения кабельного канала должно оставаться свободным и может использоваться для дополнительной прокладки кабелей в будущем.

Сечение кабеля витая пара близко к диаметру круга и, казалось бы, для расчета сечения кабелей, уложенных в один кабельный канал, надо использовать формулу для расчета сечения круга.

Сечение круга Sкруга рассчитывается по формуле:

Sкруга = pD2/4, где D – диаметр кабеля, p — число пи (3,14)

Однако даже идеальные круги нельзя уложить так, чтобы они заняли все пространство. На рисунке 1 видно, что при самой плотной укладке между идеальными кругами образуется незаполненное пространство.

Сечение витопарного кабеля далеко от идеального круга. Кабели в кабельном канале не вытянуты в струнку, их на практике невозможно, да и нельзя, по требованиям стандартов, уложить и прижать кабели плотно друг к другу. Также остается свободное пространство между стенками кабельного канала и кабелями. Поэтому на практике инженеры при оценке сечения одного кабеля при групповой прокладке используют формулу, которая приведена ниже.

Sкабеля = D2, где D – диаметр кабеля.

Этот подход к оценке пространства, которое занимают кабели витая пара, подтверждается на практике.

При выборе размера кабельного канала необходимо ориентироваться не только на текущую потребность в прокладке кабелей, а и возможность в будущем проложить кабели в кабельном канале. В случае дополнительной прокладки кабелей телекоммуникационные кабельный канал не должен заполняться более, чем на 60%, за исключением лотка. Лоток может быть заполнен не более, чем на 50%. Поэтому, если в кабельной трассе потребуется в будущем проложить дополнительные кабели, то необходимо выбирать кабельные каналы большего сечения или спроектировать несколько кабельных каналов, которые должны быть установлены параллельно.

При проектировании кабельной трассы необходимо учитывать то, что при углах и поворотах кабельной трассы нельзя использовать все внутреннее пространство кабельного канала из-за минимально допустимого радиуса изгиба кабеля.

Нагрузка на кабельный канал и крепежный элемент

Очень важно рассчитать нагрузку на один погонный метр и крепежный элемент кабельной трассы и сравнить ее с допустимой нагрузкой, указанной производителем кабельного канала и производителем проектируемого крепежного элемента.

Вес погонного метра кабеля берется у производителя или можно для оценки веса кабеля витая пара взвесить полную коробку (катушку) и разделить на количество метров в коробе. Обычно кабель витая пара поставляется в коробках по 305 или 500 метров. Вес коробки и катушки можно не учитывать для приближенной оценки веса одного погонного метра кабеля.

Расчетная нагрузка на один погонный метр или крепежный элемент кабельной трассы не должна превышать допустимые производителями нагрузки. Допустимая нагрузка – это нагрузка, которую может гарантированно выдерживать кабельный канал без отклонений от нормируемых величин (величины прогиба, усилие разрыва). Международный стандарт IEC 61537 описывает требования к проведению тестовых испытаний кабельных каналов и допускает прогиб конструкции кабельного канала до 1/100 длины пролета. Что при длине пролета 1 метр составляет 10 мм.

Если расчетная нагрузка на погонный метр кабельной трассы превышает допустимую нагрузку, то необходимо выбрать другой кабельный канал или установить параллельно еще один кабельный канал. При превышении нагрузки на крепежный элемент необходимо выбрать другой крепежный элемент или сократить расстояние между точками крепления кабельной трассы.

Противопожарные требования к кабельным каналам

Нередко на объектах можно наблюдать кабельный ввод в серверную или телекоммуникационное помещение с использованием кабельных каналов с незаделанными отверстиями, что является нарушением правил пожарной безопасности. При проходе кабельных каналов сквозь стену и перекрытие необходимо обеспечить надлежащий уровень противопожарной безопасности. Конструкция проема и прохода через стены и межэтажные перекрытия должна обеспечить огнестойкость не ниже огнестойкости стен или межэтажного перекрытия.

В целях противопожарной безопасности все проемы, проходы и отверстия в стенах и межэтажных перекрытиях, в вертикальных кабельных каналах, кабельные вводы в помещения, зазоры между кабелями, после прокладки кабеля должны быть заделаны легко удаляемой массой из несгораемого материала или должны иметь заглушки из несгораемого материала.

В качестве несгораемого материала можно использовать минеральную вату, специальную пену, растворы, вспениваемые огнеупорные материалы, втулки, ограничивающие доступ кислорода и замедляющие процесс горения, специальные противопожарные заглушки.

Типы кабельных каналов, применяемых в СКС

По типу используемого материала кабельные каналы можно разделить на две большие категории: металлические (стальные или алюминиевые) и пластиковые. Металлические кабельные каналы выдерживают большую нагрузку, со временем не стареют, выдерживают больший температурный диапазон, являются негорючими и могут обеспечить требуемый уровень пожарной безопасности для кабелей с горючей оболочкой. Например, в закрытых металлических кабельных каналах можно проложить кабель с горючей оболочкой.

Пластиковые кабельные каналы имеют меньший вес, выглядят эстетично, позволяют проще и быстрее выполнить монтаж. Они являются диэлектриками и их не надо заземлять. Но со временем пластиковые кабельные каналы могут потерять свои эстетические и прочностные свойства. Также пластиковые каналы не выдерживают большие весовые нагрузки.

Далее подробнее рассмотрим кабельные каналы, которые наиболее часто используются при прокладке телекоммуникационных кабелей в СКС.

Лестничный лоток (кабельрост)

Кабельный канал данного типа имеет вид лестницы (фотография 2), на которую укладываются кабели. Продольные и поперечные направляющие могут иметь перфорацию, служащую для облегчения крепления кабелей с помощью стяжек и фиксации самой конструкции на консолях или подвесах. В качестве материала для изготовления кабельроста, как правило, используется рулонная или листовая холоднокатаная сталь с защитным покрытием (оцинковкой, грунтовкой или защитным слоем полимера). Применяются такие кабельные каналы для организации вертикальных и горизонтальных кабельных трасс, предназначенных для поддержания большой нагрузки. Лестничный лоток с высокой нагрузкой может встречаться при прокладке при организации кабельной системы с большим количеством кабелей в различных типах телекоммуникационных помещений (серверных, кроссовых, телекоммуникационных). Кабельрост так же используются при строительстве кабельных каналов, прокладываемых на улице, вдоль архитектурных конструкций и сооружений.

Размеры лестничных лотков могут достигать 6 метров в длину и 1 метра в ширину, но больше всего распространены и используются на объектах кабельросты шириной 20-50 сантиметров и длиной 3 метра. В зависимости от конструктивных особенностей кабельроста, толщины стали и расстояния между опорами, вес закрепленного кабеля на кабельном канале может составлять до 300 кг на один погонный метр. Данные о допустимой нагрузке на один пролет между точками крепления для конкретного лотка предоставляются производителем.

Каталог лестничных лотков можно посмотреть по данной ссылке http://www.lanmaster.ru/KATALOG/katalog.asp?r=16

Лоток сетчатого типа (проволочный лоток)

Лоток сетчатого типа выполняется из стальной проволоки диаметром от 3 до 5 мм с защитным покрытием, в качестве которого может быть использована оцинковка, полимерное покрытие или порошковая покраска. Обладая небольшим весом, сетчатый лоток может нести достаточно большую нагрузку. Конструктивные особенности такого лотка позволяют с минимальным количеством дополнительных аксессуаров осуществлять изменение направления кабельной трассы (фотография 3), изготавливать прямо на объекте различные переходы от одного размера на другой. Для этого необходимо специализированным клещами или любым подходящим металлорежущим инструментом удалить часть сегментов лотка и изогнуть лоток в требуемое направление, после чего закрепить одним или несколькими зажимами. Стоимость зажимов невысокая по сравнению со стоимостью других аксессуаров. Это значительное преимущество перед другими типами кабельных трасс, которым для изменения направления требуются довольно дорогостоящие конструктивные элементы, что приводит к дополнительным затратам средств. Поэтому несмотря на то, что стоимость одного и того же метра проволочного лотка выше, чем металлического короба, строительство сложной трассы может обойтись дешевле и, главное, быстрее. Так как при помощи проволочного лотка несложно обойти практически любое препятствие в виде выступающей колонны, ригеля или воздуховода.

В отличие от металлических коробов, сетчатые лотки обеспечивают хорошую вентиляцию кабельных жгутов. Решетка лотка позволяет легко закрепить жгут с помощью стяжек. Немаловажным фактором может оказаться и то, что можно визуально наблюдать, как выполнен монтаж кабелей в сетчатом кабельном канале. Например, при прокладке кабельных линий категории 6А, 7 и выше в структурированной кабельной системы очень важно соблюдать требования стандартов и можно инженеру или представителю заказчика провести аудит кабельной системы.

Сетчатые лотки применяются в тех случаях, когда требуется уложить достаточно большое количество кабеля. Они монтируются при организации горизонтальных магистралей СКС в серверных помещениях, над подвесными потолками и под фальшполами в центрах обработки данных, а так же при устройстве кабельных шахт. Особенно большую популярность сетчатые лотки приобрели при прокладке СКС в центре обработки данных. Как и кабельросты, проволочные лотки могут крепиться к потолку или крепится на специальных консолях, монтируемых на стене, на потолке или на основании пола.

Каталог сетчатых лотков (проволочных лотков) можно посмотреть по данной ссылке http://www.lanmaster.ru/KATALOG/katalog.asp?r=14

Металлический лоток и короб (прокатный лоток)

Металлические лотки (фотография 4) выполнятся путем проката листовой стали. Лоток может быть снабжен металлической крышкой, которая для глухих (цельных) коробов может обеспечивать класс защиты до IP44 и использоваться для наружной прокладки. При использовании крышки защита обеспечивается не только от погодных условий, но и от электромагнитных наводок. Глухие короба обычно используются для организации горизонтальных кабельных трасс в технологических нишах (под фальшполом, над подвесным потолком) и производственных помещениях, в местах скопления или прохода людей, а так же используются для организации кабельных шахт.

Металлические лотки могут быть сделаны из перфорированной стали. Такие лотки чаще используются на объектах для прокладки внутренних сетей, так как обладают меньшим весом и обеспечивают лучшую вентиляцию и отвод тепла от кабелей. Через большие перфорированные отверстия можно вводить гофрированные трубы (в лотке компании ОСТЕК есть отверстия диаметром 22 мм), а через маленькие отверстия пропускать нарезные шпильки, используемые вместе с дополнительными элементами для крепления лотка к потолку.

Для защиты металлических кабельных каналов от агрессивных сред и коррозии применяется оцинковка или полимерное покрытие, либо они выполняются из нержавеющей стали. Для повышения механической прочности, лоток может иметь ребра жесткости (зиги) на боковой поверхности и в углах основания.

Крепиться перфорированный лоток (фотография 5) может как непосредственно к стене, полу и потолку, так и с использованием различных конструктивных элементов (подвесов, консолей, кронштейнов).

Для изменения направления и ответвления трассы имеется широкий выбор дополнительных аксессуаров, таких как крестообразные и Т-образные ответвители, углы, соединительные планки, переходники. Некоторые производители предлагают подвижные шарнирные угловые секции вертикального и горизонтального (плоского) направления. Возможно разделение кабелей внутри лотка установка специальных перегородок.

Металлические лотки выпускаются шириной от 50 до 400 мм и высотой 50-100 мм.

Кабельный канал пластиковый (пластиковый короб, декоративный короб, пластмассовый короб)

Кабельный канал пластиковый представляет собой пластмассовый профиль, снабженный защелкивающейся крышкой (фотография 6). Для разделения кабельных жгутов или пучков, в коробе могут устанавливаться продольные перемычки или перегородки. На основании короба могут быть выполнены отверстия, которые могут использоваться для отметки мест отверстий и крепления короба. Если отверстий не предусмотрено, то они должны быть высверлены по месту. Диаметр отверстия должен на 1-2 мм превышать толщину самореза, это требуется для более плотного прилегания короба к поверхности стены и для предотвращения растрескивания при усадке под воздействием перепада температур. Чаще всего применяются профили прямоугольного и квадратного сечения, которые устанавливаются прямо на стенах или, реже, на потолке. Тем не менее, существуют и другие формы профилей, отличающихся от прямоугольника или квадрата. Например, пластиковые короба с сечением в форме полукруга, которые используются для прокладки кабелей по полу, а так же плинтуса и наличники.

Кабеленесущая система на основе пластиковых коробов включает в себя множество дополнительных аксессуаров, служащих для эстетичного соединения отдельных коробов, разветвления и изменения направления трассы. В их число входят внутренние и внешние углы, плоские углы, Т- и крестообразные ответвления, торцевые заглушки, съемные перегородки, стыковые соединения и другие элементы. Так же внутри короба большого сечения могут быть установлены розетки и выключатели. Наборы дополнительных аксессуаров для пластмассового короба различных производителей отличаются друг от друга. Чтобы при монтаже не изобретать велосипед, сооружая необходимые элементы из подручных материалов или пытаясь обойтись без них в ущерб эстетике, перед установкой, а еще лучше перед закупкой необходимо убедиться в том, что все элементы подходят друг другу и можно установит розетку или выключатель в короб.

Качественный пластиковый короб должны выполняться из стойкого к загрязнениям, легко очищающейся внешней поверхности пластика, не допускающего пожелтения под воздействием ультрафиолетовых лучей. Короб должен легко и просто обрабатываться, при обрезке и выкусывании не должно образовываться сколов и трещин, конструкция замка у крышки короба должна допускать многократную установку крышки без повреждений и деформации.

Возможны различные варианты расцветки и декоративного покрытия внешней поверхности короба. Наиболее часто используется короб белого цвета. Желательно использовать короба в офисных помещениях из пластиката не поддерживающего горение и без выброса при горении токсичных продуктов горения.

По площади сечения, пластиковые кабельные каналы можно разделить на четыре типа. Первый тип – это микроканалы, имеющие сечение до 150 мм2. Микроканалы предназначены для укладки до 2-ух, максимум 4-ех кабелей витая пара и используются для подвода кабелей к одному рабочему месту. Вторая категория – это миниканалы. Популярные размеры миниканалов — 10×20 мм, 40×16 мм. Миниканалы используются для прокладки небольшого количества слаботочного кабеля в небольших помещениях (площадь до 20 м2).

Третий тип – большие короба, они имеют сечение от 5000 мм2 до 10000 мм2. Наиболее популярный размер больших коробов в России 100×50 мм, 100×60 мм. Большие короба устанавливаются по периметру помещения, и если в коробе есть несгораемая перегородка, то в них прокладываются не только слаботочные, а и силовые кабели до рабочих мест. Для некоторых больших коробов, например для коробов под маркой TWT (торговая марка компании LANMASTER), выпускаются специальные конструктивные элементы (суппорты, коробки), которые позволяют монтировать телекоммуникационные и силовые розетки прямо в коробе. Пример монтажа розеток в коробе показан на фотографии 7.

Четвертый тип – магистральные короба. Размеры магистральных коробов могут достигать до 200 мм шириной и 100 мм глубиной. Магистральные короба обычно используются для прокладки больших кабельных жгутов в коридорах, в технических и производственных помещениях.

Каталог коробов можно посмотреть по ссылке http://www.twt.ru/KATALOG/TRUNK/

Гофрированная труба (гофротруба, гофра)

Гофрированная труба обычно выполняется из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена низкого давления (ПНД), который отличается очень высокой прочностью. Применяется для скрытой или открытой прокладки кабеля по стенам и потолкам. Внутри гофрированной трубы может находиться стальная проволока (фотография 8), которая используется для протяжки кабелей. Согласно требованиям стандарта ГОСТ 9389-75, ее диаметр должен составлять 0.9 мм.

Гофрированная труба предназначена для защиты кабеля от механических повреждений и воздействий со стороны окружающей среды. Согласно ГОСТ 14254 (МЭК 529), гофра обеспечивает степень защиты IP55. Трубы из ПВХ не поддерживают горение и считаются негорючими, ПНД – слабогорючий и является наиболее экологически чистым. К недостаткам гофрированных труб можно отнести невозможность использования при температуре ниже -25° С, а трубы из ПВХ «боятся» ультрафиолетового излучения.

Гофрированная труба выпускается с наружными диаметрами от 16 до 63 мм (внутренний диаметр от 10 до 50 мм) бухтами по 100, 50, 25 и 15 м. Толщина материала обычно лежит в пределах 0.3-0.6 мм.

Гофрированные трубы на объекте очень часто используются при обшивке стен гипсокартонном. Они прокладываются сверху от фальшпотолка (фотография 8 ) и опускаются вниз до места установки розеток еще до установки гипсокартонных стен. В такие каналы можно потом проложить кабель и подвести его к рабочему месту.

При прокладке кабеля с помощью гофры рекомендуется выполнять следующие правила монтажа. Нельзя допускать резких изгибов гофрированной трубы или прямых углов. На один пролет допускается не более двух поворотов. Каждый поворот затрудняет протяжку кабеля в гофрированной трубе. Длина непрерывного сегмента гофры для протяжки телекоммуникационного кабеля должна составлять не более 25 м. Если длина пролета должна быть больше 25 метров, то необходимо установить протяжные коробки. При укладке гофры под заливку раствором, кабель в нее должен протягивается только после схватывания цемента.

Заключение

Правильно спроектированная и смонтированная телекоммуникационная система кабельных каналов упрощает эксплуатацию инженерных систем, позволяет легко и просто расширять кабельные системы и сети.

Более подробная информация о кабельных каналах представлена в авторском руководстве «Телекоммуникационные помещения и кабельные каналы»

В статье использованы фотографии коробов и лотков, предоставленные компаний компанией LANMASTER.


Поделиться информацией

Вы можете послать эту статью или новость коллеге или знакомому по email со своим комментарием, пригласить обсудить ее. Просто нажмите на иконку конверта --->


Сообщения, вопросы и ответы

Вы можете задать вопрос, написать комментарий, обсудить данную новость или статью.

Ваше сообщение (вопрос, ответ, комментарий)

  1. Юрий 01.02.2012 в 07:30

    (подписан на сообщения)

    Коллеги, можете посоветовать марки пластикового кабель-канала, который по по вашему опыту не желтеет со временем и не рассыхается. Спасибо!

    • Сергей 10.02.2012 в 17:19

      Маршал Таффлекс

    • Андрей Коган 17.04.2012 в 21:39

      Sсhneider Electric — по заверениям производителя, их кабель-каналы не меняют цвет в течение 50 лет.

      :) ну, понятно, никто 50 лет не ждал.

      Просто они делали облучение ультрафиолетом в течение длительного времени, эквивалентого такому сроку при обычных условиях эксплуатации.

      Изменения цвета не зафиксировали.

  2. Айдар 16.08.2013 в 20:37

    (подписан на сообщения)

    Здравствуйте, можете подсказать сколько кабелей UTP 5e cat. вместится например в кабель канал размером 100 на 60, и как рассчитать в дальнейшем если нужно будет другой размером кабель канал. Спасибо заранее.

    • Сергей Ямщиков 10.06.2017 в 01:11

      (подписан на сообщения)

      Айдар,

      у производителя кабеля узнайте диаметр,

      дальше расчет, как описано в разделе Заполнение кабельного канала этой статьи

    • Дмитрий Бурыгин 21.06.2017 в 12:12

      Если применять методику, описанную выше, то проектная величина для усредненной неэкранированной витой пары — 57, максимальная — 85. Экранированной 33 и 49 соответственно.