Лотки кабельных каналов и плиты к ним

На подстанциях, промышленных площадках, в городских сетях кабельные линии укладывают в сборные железобетонные каналы. При его сборке монтажные бригады используют два элемента фабричного производства: П-образные лотки, формирующие дно и стенки, и плиты перекрытия, укладываемые сверху. Такая конструкция надёжна, обеспечивает кабелю максимальную защиту, при этом — проста в сборке, исключает трудности при обслуживании.

Функции кабельных каналов

Лоток и плита всесторонне закрывают уложенный кабель, выполняют несколько функций:

• Защита от механических нагрузок. Конструкция воспринимает давление грунта, компенсирует его подвижки даже при нестабильности, вызванной морозным пучением, близостью путей движения тяжелой техники.
• Защита от воды. Железобетон устойчив к контакту с грунтовыми, талыми, дождевыми водами. Кабель не контактирует с мокрым грунтом, внутрь не просачивается влага.
• Стабилизация трассы. Конфигурация устойчива даже при частых подвижках грунта.
• Нормализация теплового режима. В канале сохраняется воздух, изолирующий провод от холода, снижающий риск накопления влаги из-за конденсации и других процессов.
• Обеспечение безопасности. Высоковольтная линия надёжно изолирована.
• Упрощение ремонта и обслуживания. Специалистам не нужно разбирать всю трассу — достаточно вынуть грунт, снять крышку с лотка, устранить повреждения, вернуть крышку назад. Процесс занимает минимум времени, зачастую — не требует привлечения спецтехники.

Успешное решение перечисленных задач продлевает срок службы линии. Он в разы выше, чем у кабеля, просто закопанного в землю.

Какие кабели прокладывают в каналах

Чаще всего в железобетонные лотки укладывают силовые кабели, включая высоковольтные, и провода телефонной, интернет-связи. В меньшей степени метод характерен для слаботочных сетей, линий сигнализации, оповещения.

Отдельная сфера применения — подстанции 35–500 кВ с открытыми распределительными устройствами. ОРУ — часть подстанции, где оборудование стоит под открытым небом. По территории ОРУ кабели к оборудованию идут в лотках. К шкафам управления и релейной защиты их выводят в незаглублённых трубах.

У части лотков на внутренних стенках есть закладные детали — стальные элементы, уложенные перед заливкой бетона. Их задача — фиксация кабеля, соединительных муфт и других системных компонентов.

Лотки: форма, размеры, материалы

Кабельный лоток — П-образный железобетонный желоб с дном и двумя стенками. Заводы делают такие изделия по типовым сериям, общепринятым рабочим чертежам.

Технология монтажа предполагает размещение лотков в траншее по оси будущей линии, сборку неразрывного сплошного жёлоба. После прокладки кабеля его накрывают плитами. Допустима и обратная схема: внизу лежит плита днища, сверху — перевернутый лоток. Оба варианта оставляют возможность снятия верхней части для открытия доступа к кабелю, проведения его оперативного ремонта, замены повреждённых компонентов.

Лотки выдерживают как стандартные эксплуатационные условия, так и жёсткие, предполагающие постоянный контакт с грунтовыми водами, выраженные подвижки грунта, вызванные сейсмической активностью. Допустим монтаж на просадочные основания, засыпка сверху больших объёмов грунта.

На торце или боковой грани контрастной нестираемой краской нанесена маркировка. На примере Л 300.180.120-5а представлена расшифровка:

• Л — лоток кабельный;
• 300 — номинальная длина вдоль канала, см;
• 180 — ширина канала, см;
• 120 — высота изделия, см;
• 5а — тип изделия по армированию.

На наружных плоскостях расположены петли. Они упрощают монтаж, позволяют использовать краны, лебёдки и другое погрузочно-разгрузочное оборудование.

ЖБИ формуют из тяжелого бетона классов B15–B25. Класс показывает гарантированную прочность на сжатие: B15 примерно соответствует марке М200, B20 — М250, B22,5 — М300. Бетон армируют сварной сеткой или каркасом из стали классов А-I и А-III и проволоки Вр-1. Морозостойкость лежит в пределах F100–F300, водонепроницаемость — W4–W6. Индекс F показывает число циклов замерзания и оттаивания, которые бетон переносит без потери прочности, индекс W — давление воды, при котором бетон не пропускает влагу. Изделия соответствуют ГОСТ 13015-2003.

Плиты перекрытия и днища

Плита закрывает лоток сверху, компенсирует нагрузку, создаваемую находящимся выше грунтом, пешеходную, транспортную, защищает линию от воды, осыпей. При производстве также используют высокомарочный армированный бетон.

Изделия представлены несколькими классами:

• ПТ — используются на прямых участках канала;
• ПТУ — угловые, для поворотов;
• ПД — плиты днища для схемы, предполагающей установку лотка в перевернутом виде;
• ПДУ — угловые, для днища;
• ПТО — перекрытие камер на узлах трассы.

Шифр плиты устроен так же, как у лотка. Например, ПТ 300.210.14-6 — плита перекрытия длиной 300 см для канала шириной 210 см, толщиной 14 см. Последняя цифра показывает эквивалентную расчетную нагрузку в тс/м² — сколько тонн на квадратный метр деталь выдерживает по расчету. У плит ПТ этот показатель доходит до 15 тс/м², что обеспечивает возможность проезда тяжёлой техники, засыпку толстым слоем грунта.

Основные плиты имеют длину 2990 мм, доборные — 740 мм, возможен индивидуальный выпуск особо коротких элементов. Для узких каналов шириной 300 и 450 мм даже основные плиты делают длиной 740 мм. Толщина растет вместе с шириной канала и нагрузкой — от 60 мм у ПТ 75.30.6 до 250 мм у ПТ 300.300.25. Масса колеблется от десятков килограмм до нескольких тонн.

При производстве используют материалы, рассчитанные на максимально интенсивные нагрузки:

• Тяжёлый бетон класса не менее B15. Для наиболее ответственных объектов, прокладки линий, повреждение которых должно быть исключено на 100%, оптимален B20. Уровень влагостойкости такого бетона не ниже W4, холодостойкости — F300.
• Арматура типа A-I и A-III, для обвязки, формирования сеток — проволока Вр-1.
• Присадки-модификаторы, повышающие пластичность, влагостойкость и другие параметры материала-основы.

На тяжёлых плитах предусмотрены детали, упрощающие монтаж, обеспечивающие возможность его максимальной механизации. Классический вариант — стальные петли для строповки, менее распространённый — отверстия, для формирования которых в форму до заливки смеси укладывают небольшие металлические цилиндры, трубки.

Специфика укладки

При прокладке кабельной линии в лотках придерживаются алгоритма:

1. На спланированной трассе раскладывают опорные бруски.
2. На бруски ставят лотки открытой стороной вверх.
3. В лотки укладывают кабели.
4. Лотки накрывают плитами перекрытия.
5. Стыки соседних элементов и швы между лотками и плитами заделывают цементно-песчаным раствором или мастикой, что исключает попадание внутрь влаги, осыпающегося грунта. Заделка дополнительно усиливает механическую связь между элементами, обеспечивает стабильность конфигурации линии.
6. Канал покрывают снаружи гидроизоляцией. Допустимо применение мембран, мастик и других материалов, соответствующих фактическим условиям эксплуатации.

Рекомендации по выбору

Ширина лотка должна соответствовать количеству кабелей в трассе. Армирование, прочностные характеристики бетона зависят от массы грунта, расположенного выше лотка, и других нагрузок, например движения тяжелой техники. Стойкость к холоду и влаге определяются климатическими условиями местности. В районах Крайнего Севера используют железобетонные изделия, выдерживающие экстремально низкие температуры без разрушения, образования трещин и других дефектов.