Az optimális kábeltartó szerkezet kiválasztása. Kábeltálcát vagy a kábellétrát válasszak?
2009/4. lapszám | netadmin | 6567 |
Figylem! Ez a cikk 17 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Aki már valós helyzetben is vizsgálta a kábeltartó rendszerekre vonatkozó tervezői anyagkiírásokat (a szerző ezt nagykereskedőként már sokszor megtette), annak gyakran igencsak furcsa gondolatai támadnak. Időnként szembetűnő, hogy az egyébként részleteiben jól kidolgozott tervdokumentációban mennyire elnagyolt a kábeltartó szerkezetekre vonatkozó rész. A beszállítói ajánlatadás keretein belül jó szerével tervezési részfeladatot kell megoldani, ráadásul mindezt úgy, hogy a feladat megoldásához szükséges információk nem vagy alig állnak rendelkezésre, és erre vonatkozóan még a kivitelező illetve az ajánlatkérő (a potenciális kivitelező jelölt!) sem tud érdemi információt adni. A probléma gyökerei abban keresendők, hogy a kábeltartó szerkezetek meghatározásakor nem ismertek pontosan a kábeltervek, nem ismert a fektetésre kerülő kábelek fajtája, típusa és mennyisége. A problémát tovább súlyosbítja, hogy a villamos tervek sokszor elszakadnak a tervdokumentáció egyéb részeitől, és így az épületszerkezetről semmiféle információval nem rendelkezünk. Több gyártó a kábeltartó szerkezetek katalógusában részletes útmutatót kínál a tartószerkezetek kiválasztásához. A műszaki életben megszokott, hogy a bonyolultabb feladatok elvégzését például egy berendezés üzembe helyezését –, gondosan összeállított műveleti lista alapján, lépésről lépésre haladva végzik. A kábeltartó szerkezetek kiválasztásához ajánlott útmutatókat, segédleteket is egyfajta feladatlistaként célszerű használni. Ezek következetes alkalmazása garantálja, hogy a kábeltartó szerkezetek kiválasztásának folyamatában az alapvető kérdéseket ilyenek például a korrózióvédelemmel kapcsolatos követelmények is –, megfelelő súllyal és biztosan mérlegeljék a döntéshozók. A komplex kiválasztási folyamat lehetővé teszi, hogy a műszaki és gazdaságossági követelményeket teljes körűen figyelembe vegyék, és így a megvalósítás során egy optimális megoldás szülessen. Terhelési diagrammok
A kábeltartó szerkezetek kiválasztási folyamatában a legfontosabb megválaszolandó kérdések a következők:
1. Milyen környezetben használják a kábeltartó szerkezetet?
2. Milyen kábelek kerülnek beépítésre?
3. Mekkora a tartószerkezeten elhelyezni kívánt kábelek helyigénye?
4. Mi a tartószerkezetre kerülő kábelezés keresztmetszetigénye, és ehhez milyen tartószerkezetre van szükség?
5. Mekkora a mértékadó kábelterhelés?
6. Milyen tartószerkezet fogja elviselni ezt a terhelést? Hogyan kell a megfelelő tartószerkezetet kiválasztani?
7. Hogyan fogják a tartószerkezetet beépítéskor rögzíteni? Mi a rögzítésre felhasználható teherhordó épületszerkezet?
Ebben a cikkben elsősorban annak a kérdésnek a megválaszolásához szeretnénk segítséget nyújtani, hogy milyen szempontokat kell mérlegelni a kábeltálcák, illetve a kábellétrák kiválasztási folyamatában. A kiválasztás közel sem egyszerű. A hagyományos kábeltálcákat a gyártók különböző lemezvastagsággal kínálják, így az ezek közötti választás is komoly megfontolásokat kíván. Sokakat állított már komoly dilemma elé az a kérdés is, hogy az adott tartószerkezethez kábeltálcát vagy kábellétrát célszerűbb e alkalmazni.
A tartószerkezetekre kerülő kábelek (és vezetékek) fajtájukat, típusukat tekintve rendkívül sokfélék lehetnek. A teljesség igénye nélkül:
- kisfeszültségű erősáramú vezeték (pl. NYM),
- kisfeszültségű erősáramú kábelek (pl. NYY),
- közép feszültségű erősáramú kábelek,
- műszer- és irányítástechnikai kábelek,
- informatikai vezetékek és kábelek,
- távközlési vezetékek és kábelek.
A kábelek és vezetékek fektetési előírásai igen eltérők. Az ezekből fakadó követelményeknek is maradéktalanul meg kell, hogy feleljen a kiválasztott tartószerkezet. Ilyenek:
- az erőátviteli kábelek melegedése,
- az előírt védőtávolság a kábelek között,
- a megengedett legkisebb hajlítási sugár,
- az elkülönítés igénye,
- az UV-sugárzás illetve a csapadék elleni védelemre vonatkozó igények.
Természetesen a kábeltálcák konkrét típusának, illetve méretének kiválasztásakor meghatározó a tartószerkezetre kerülő kábelek és vezetékek mennyisége, azok súlya és helyigénye. A létesítéskor azt is biztosítani kell, hogy a későbbi bővítésekhez megfelelő tartalék álljon rendelkezésre, így az első kiépítésben célszerű csak max. 60%-ig feltölteni, illetve terhelni a tartószerkezeteket.
Nagyon fontos kérdés, hogy a beépítésre milyen környezetben kerül sor. Milyen körülményeket biztosít az épületszerkezet? A födém, az oldalfal, a padló vagy más épületszerkezeti elemek (oszlopok, pillérek, hossz- és keresztáthidalók stb.) azok, amelyek teherhordó szerkezetként használhatók fel a kábeltartó szerkezetek rögzítésére. Mekkora lesz a szomszédos alátámasztások maximális távolsága?
Elméletben a tartószerkezet méretezése akár egy matematikai feladat, azaz egy tipikus optimalizációs számítás is lehet. Ez esetben azt kell csak mérlegelni, hogy sűrűbb alátámasztásokkal, olcsóbb tartók (pl. konzolok) és kisebb terhelhetőségű tálcák/létrák beépítésével, vagy nagyobb támaszközökkel és ebből adódóan nagyobb terhelhetőségű tálcákkal/létrákkal oldható meg kedvezőbben (olcsóbban) a kábeltartó szerkezet kialakítása. Az ilyen szituációk a gyakorlatban akkor fordulhatnak elő, ha pl. a mennyezetre vagy az oldalfalra rögzítjük a tartószerkezetet. Ha az épület vázszerkezetéhez kell igazodni, akkor az adott támaszköznek megfelelően kell a tálcákat/létrákat megválasztani.
 |
A gyártók széles választékban kínálnak tálcákat és létrákat. Alapvetően két kategóriát különböztetünk meg:
• a normál szerkezeteket, szokásosan 1,5÷3,0-4,0 m támaszközig és
• a nagyfesztávú szerkezeteket akár 6,0÷8,0 m-ig (esetleg e felett is).
A normál kábeltálcák (L=3000 mm) 0,75-0,9-1,0-1,5 és 2,0 mm lemezvastagsággal készülnek. Az oldalpofa magassága döntő módon befolyásolja a tálca terhelhetőségét. Ez általában 35-60-85 és 110 mm szokott lenni, de kisebb magassági méreteltérések tapasztalhatók az egyes gyártók kínálatában. A tálcában elhelyezhető kábelek mennyiségét a rendelkezésre álló hasznos tálca-keresztmetszet határozza meg, és ez (adott oldalmagasság mellett) alapvetően a tálca szélességétől függ. A tálcák szélessége 50÷600 mm között változik.
A lemezvastagság és a terhelhetőség közötti kapcsolat nem lineáris. A vékonyabb lemezből készült tálcák fenéklemezének dombornyomásával a tálca terhelhetősége kedvezően növelhető, és ezt a gyártók általában ki is használják.
A konkrét tálcatípus és tálcaméret kiválasztásához ismerni kell az adott tálcába kerülő kábelek típusát, méretét, súlyát és darabszámát.
A tartószerkezet kiválasztásához nélkülözhetetlen a tálcára jutó fajlagos súlyterhelés (kg/m) ismerete. A tartószerkezetet természetesen a fent leírtak szerinti (ca. 40%) tartaléknak megfelelő plusz terhelés) figyelembe vételével kell méretezni.
A gyakorlatban az általános célú villamos installáció igényei H=60 mm oldalmagasságú, 0,75÷1,0 mm lemezvastagságú tálcákkal általában jól kielégíthetők. Nagyobb oldalmagasságú tálcákra van szükség, ha a kábeltálcát fedéllel kell lezárni és a kábelek átmérője > 58-59 mm. A tapasztalatok szerint már az 1 kV 4×240 mm2 kábeleknél is sokszor jó lett volna, ha nagyobb oldalmagasságú tálca kerül beépítésre! A 85÷110 oldalmagasságú kábeltálcákat elsősorban olyan esetekben építik be, amikor a technológiát kiszolgáló műszer- és irányítástechnikai kábelezés volumene ezt megkívánja.
A nagykeresztmetszetű erőátviteli kábelek részére a tartószerkezeteket elsősorban kábellétrákból célszerű megépíteni. A kábellétrák szerkezeti kialakítása nagyon jól kihasználható a kapcsoló berendezések felett kialakított nyomvonalak esetén. Így a lecsatlakozások, a felszállók, a beállások flexibilisen, az igényeknek megfelelően alakíthatók ki. A diagramokon jól követhető a kábeltálcák és kábellétrák terhelhetősége közötti különbség. A nagyobb terhelések esetén a kábellétra választása nemcsak műszaki szempontból előnyösebb, de sok esetben a létra alkalmazása a bekerülési költség szempontjából is egyértelműen jobb megoldást jelent. Funkciótartó rendszerek esetén a kábeltálcák és kábellétrák alkalmazásának mérlegelési kérdései további megfontolásokat kívánnak, de e cikk keretein belül ez nem vizsgálható.
A kábeltartó szerkezetek katalógusaiban a gyártók megadják a tálcák és létrák terhelési görbéit. A terhelhetőség ezekből a diagramokból a támaszköz függvényében pontosan meghatározható. Megállapítható, hogy a létrák terhelhetősége és az alkalmazható támaszköz a létrák esetében számottevően nagyobb, mint a tálcáknál megengedett terhelés- és támaszköz-érték.
A mellékelt diagramok jól mutatják a különböző méretű tálcák, illetve tálcák és a létrák terhelhetősége közötti különbségeket.
Baricza István
