Оборудование и материалы для работ на высоте

Электрическое оборудование и сети в цехах промышленных предприятий размещаются в типовых электротехнических зонах. Такие зоны определены Всероссийским научно-исследовательским проектным институтом «Тяжпромэлектропроект» и Государственным проектным институтом «Электропроект» для цехов химической и машиностроительной промышленности (рис. 1). Характеристики зон приведены в табл. 1.

Рис 1. Типовые электротехнические зоны для размещения электрооборудования и электрических сетей.
1  —  бескрановый пролет; 2  —  крановый пролет; 3, 4, 5  —  электромашинные помещения, распределительные устройства, помещения станций управления; 6  —  административные помещения; 7  —  кабельный канал; 8  —  подземные электротехнические помещения; 9  —  кабельный полуэтаж; 10  —  кабельный туннель.

Таблица 1. Характеристики электротехнических зон силовых сетей и электрооборудования

Электрическое оборудование и сети размещают в межферменном пространстве вдоль и поперек нижнего пояса ферм или вдоль мостиков обслуживания (зоны А, Б2 и Б3), а также по стенам, колоннам или подкрановым балкам (зоны В, Е и др.). За исключением кабельных туннелей и каналов (зоны К и Л) почти все типовые электротехнические зоны размещены на высоте. Такое размещение зон позволяет выполнять электромонтажные работы независимо от готовности отдельных частей объекта (иолов, стен и т.д.), а также улучшить эксплуатацию открытых магистралей электрических сетей.
К электрическому оборудованию и сетям, монтируемым на высоте, предъявляют особые требования. Они должны иметь наименьшие габариты, массу и повышенную сборность, позволяющие собирать и монтировать блоки и узлы сетей вместе со строительными и технологическими конструкциями до их подъема.
Из-за низкого предела огнестойкости металлические конструкции межферменного пространства покрывают огнезащитной вспучивающейся краской или выполняют несгораемый экран на расстоянии не менее 1 м от проводов и кабелей. При этом количество кабелей и проводов, прокладываемых по одной трассе, не должно превышать 30; при количестве кабелей более 12 предусматривают стационарные автоматические средства пожаротушения.
Трассы электрических сетей совмещают таким образом, чтобы максимально сократить объемы электромонтажных работ, выполняемых на высоте (рис. 2).
При монтаже электрических сетей применяют электрооборудование, материалы, изделия и электроконструкции.

Рис. 2. Совмещенные трассы электрических сетей.
1  —  подвес; 2  —  консоль; 3  —  распределительный шинопровод силовой сети; 4  —  шинопровод осветительной сети; 5  —  соединитель; 6  —  трубопровод сжатого воздуха; 7  —  кронштейн со светильником; 8  —  серьга; 9  —  ответвительная коробка.

Электрооборудование устанавливают в шкафах управления (устройствах для электроприводов фрамуг, вентиляционных устройств и т.д.).
К материалам относятся осветительная арматура, кабельная продукция, шины, трубы, метизы и т.д.
На заводах изготавливаются электромонтажные изделия, из которых комплектуются узлы электрических сетей. Особенно широко применяются комплекты изделий для беструбных проводок: короба, лотки, кабельные конструкции и т.д., например, для тросовой проводки на заводах изготавливают натяжные муфты, анкеры, зажимы и серьги.
Для прокладки электрических сетей в зонах А, Г и Е (см. рис. 1) применяют электроконструкции, изготавливаемые на заводах: магистральные, распределительные, троллейные и осветительные шинопроводы. Блоки шинопроводов состоят из отдельных секций, имеющих сварные, болтовые или втычные (штепсельные) соединения, а также из комплектов кожухов и материалов для изоляции мест стыков, конструкций для крепления кронштейнов, подвесов и т.д. Секции шинопроводов нормализованной длины изготавливают прямые и фигурные (угловые и ответвительные), что позволяет собрать на нулевой отметке электрическую сеть любой конфигурации. Для питания распределительных шинопроводов и пунктов, отдельных крупных электроприемников до 1000 В, 50 Гц применяют магистральные шинопроводы на номинальные токи 1600, 2500 и 4000 А или токопроводы из одножильных кабелей сечениями от 300 до 2000 мм2. Питание сравнительно ограниченного количества потребителей позволяет прокладывать магистральные сети на высоте свыше 6 м. Весьма распространены трассы в межферменном пространстве, а также вдоль мостиков обслуживания.
Магистральный шинопровод ШМА73 предназначен для четырехпроводных электрических сетей в системе с глухозаземленной нейтралью.
Прямые и угловые секции шинопровода представляют собой пакет из шести фазовых изолированных шин и двух нулевых профилей, скрепленных между собой через каждые 750 мм в единую жесткую систему, обеспечивающую возможность крепления шинопровода с пролетом до 6 м. Нулевые профили служат боковыми стенками шинопровода.
Магистральные двухполюсные шинопроводы ШМАД и ШМАДК предназначены для цеховых электрических сетей постоянного тока до 1200 В, преимущественно для связи двигателей главных приводов прокатных станов с источниками их питания  —  машинными или статическими преобразователями. Магистральные двухполюсные шинопроводы изготавливают на номинальные токи 1600, 2500, 4000 и 6300 А. Трассы шинопроводов собирают из отдельных секций, которые состоят из изоляторов и неизолированных алюминиевых шин, скрепленных обоймами. Обоймы соединены стальными опорными уголками, которые используют для крепления шинопроводов. Шинопроводы ШМАД не имеют крышек, эти шинопроводы устанавливают только в электропомещениях. Шинопроводы ШМАДК закрываются крышками, они могут устанавливаться в цехах промышленных предприятий.
В зоне Г (см. рис. 1) на кронштейнах, стойках и других конструкциях прокладывают магистрали распределительных шинопроводов, например ШРА73. Эти шинопроводы применяют для передачи и распределения электрической энергии трехфазного тока 250, 400 и 630 А напряжением 380/220 В внутри помещений в системах с глухозаземленной нейтралью. Шинопровод состоит из типовых элементов секций, ответвительных коробок, торцевых заглушек и конструкций для их крепления. Конструктивно секции шинопроводов выполнены в виде короба из двух половин, в котором на изоляторах закреплены три фазовые и нулевая шины равного сечения. Для втычного (штепсельного) присоединения ответвительных коробок на боковых сторонах шинопровода через каждые 1000 мм предусмотрены окна.
В зонах В (см. рис. 9) вдоль подкрановых балок на высоте 12 — 15 м прокладывают блоки троллейных шинопроводов или троллейных линий, изготавливаемых из профильной стали.
Наиболее распространенными являются комплектные шинопроводы ШТМ с медными троллеями или ШТА  —  с троллеями из алюминиевого сплава АД31Т1.
Комплектные троллейные шинопроводы ШТМ (ШТА) предназначены для питания подъемно-транспортных механизмов (однобалочных кранов, электроталей, подвесных кран-балок, передаточных тележек) и переносных электрифицированных инструментов в сетях 380 и 660 В с глухозаземленной нейтралью. Наличие прямых секций длиной 3; 1,5; 1,0 и 0,75 м, а также угловых для поворота на 45 и 90° позволяет собирать трассы шинопровода разнообразной конфигурации. Каждая секция шинопровода представляет собой стальной короб со сплошной щелью снизу. Для соединения секций между собой предусмотрены специальные муфты. Нижняя щель короба служит для токосъемной каретки, которая, опираясь на направляющие полки, может перемещаться вдоль щели короба. Для питания переносных электрифицированных инструментов внутри короба размещены четыре медные шины Т-образного профиля (три фазных и одна нулевая), а для питания подъемно-транспортных механизмов  —  три шины.
Комплектные троллейные шинопроводы ШТА изготавливают на номинальные токи 200, 250 и 400 А, а шинопроводы ШТМ  — на токи 100, 200 и 400 А.
Для заземления шинопроводов используют металлические конструкции их защитных коробов, например боковые алюминиевые профили (ШМА73), стальные опорные уголки (ШМАД, ШМАДК) либо нулевые шины или провода шинопроводов, присоединяя их к корпусам коробов (ШРА73, ШТМ76).
Для электрических сетей, прокладываемых на высоте, также применяют стальные короба и лотки.
Стальные электротехнические короба предназначены для прокладки в них проводов, контрольных и силовых кабелей до 1000 В для стационарной установки. При общих трассах проводов и кабелей короба прокладывают непосредственно по технологическому оборудованию, между технологическим оборудованием и относящимся к нему выносным электрооборудованием.
Применение коробов для электропроводок обеспечивает экономию стальных труб, механическую защиту проводов и небронированных кабелей, эстетический вид электропроводки, высокую индустриализацию электромонтажных работ. Однако в тех случаях, когда возможны открытые прокладки проводов и кабелей, следует применять прокладку на конструкциях и лотках.
Короба изготавливают размером от 50X30 мм до 400X200 мм, одноканальные и двухканальные. В комплект коробов включены прямые секции длиной 2000 и 3000 мм; прямые переходные секции для перехода с одного сечения на другое; прямые секции для вертикальной прокладки; тройниковые, крестообразные, угловые и присоединительные секции, а также торцовые заглушки. Рабочее положение коробов в пространстве может быть любое, их устанавливают в один или несколько рядов на любой высоте.
Короба рассчитаны на установку опорных конструкций с шагом не менее 3000 мм. Угловые, тройниковые и крестообразные секции обеспечивают радиус изгиба проводов или кабелей не менее 150 мм. В зависимости от климатического исполнения короба изготавливают из прокатной стали с лакокрасочным покрытием или из оцинкованной декапированной стали.
В зависимости от поперечного сечения короба в горизонтальном положении (крышкой вверх) рассчитывают на равномерно распределенную нагрузку, например для короба размером 50X30 мм  —  30 Н/м, 400X200 мм  —  900 Н/м и т. д.
Для прокладки в коробах применяют не поддерживающие горение провода с резиновой и пластмассовой изоляцией и кабели с пластмассовой оболочкой. В коробах кабели и провода допускается прокладывать вплотную друг к другу в один или несколько слоев, пучками. Высота слоев в одном коробе не должна превышать 150 мм. Сумма площадей поперечных сечений проводов и кабелей, прокладываемых в одном коробе, включая контрольные и резервные, не должна превышать 40 % внутреннего поперечного сечения короба.
Короба закрепляют на конструкциях или подвешивают на несущих стальных тросах (рис. 3). Для подвески светильников с люминесцентными лампами и прокладки проводов сети применяют короба серии КЛ. Эти короба изготавливают для однорядной и двухрядной подвески светильников. Провода ответвления к светильнику присоединяют к магистрали с помощью сжимов (без разрезания магистральных проводов). Секции коробов соединяют между собой винтами. Непрерывность электрической цепи обеспечивают сваркой планок на концах коробов. Расстояние между точками крепления коробов для однорядной подвески не превышает 2000 мм, а двухрядной  —  1000 мм. Короба имеют специальные приспособления для подвески светильников.

Рис. 3. Монтаж осветительных (а, б) и силовых (в) электропроводок в стальных коробах.
Стальные лотки предназначены для прокладки на них магистральных и групповых осветительных и силовых электрических сетей до 1000 В, выполненных проводами, контрольными и силовыми кабелями.
Лотки устанавливают на сборных кабельных конструкциях, на элементах строительных и технологических конструкций, в том числе по стенам, колоннам, под площадками, перекрытиями и т. д. (рис. 4).
Расстояние между опорными конструкциями при горизонтальной прокладке не должно превышать 2000 мм.

Рис. 4. Варианты открытой прокладки проводников на лотках.

Ширина наиболее часто применяемых сварных лотков 200 и 400 мм, а перфорированных 50 и 100 мм. Высота расположения лотков не нормируется. При установке лотков на расстоянии менее 2000 мм от пола или площадки обслуживания предусматривают устройства, предохраняющие провода и кабели от механических повреждений. В электротехнических помещениях, обслуживаемых обученным персоналом, указанные устройства не требуются.
На лотках провода и кабели разрешается прокладывать однослойно (однорядно) с расстоянием между ними в свету около 5 мм. Кроме того, их прокладывают пучками в один слой (ряд), с расстояниями между пучками в свету около 20 мм, или однослойно и многослойно (многорядно). Во всех этих случаях расчет длительных допустимых токовых нагрузок выполняют с введением понижающих коэффициентов.
Пучки проводов и кабелей скрепляют бандажами, расстояние между бандажами на горизонтальных прямолинейных участках трассы должно быть не более 4,5 м. При установке лотков в вертикальной плоскости интервал крепления проводов и кабелей должен быть не более 1 м. В местах поворота трассы или ответвления для всех случаев установки лотков провода и кабели закрепляют на расстоянии не более 0,5 м до и после поворота или ответвления.
Кроме проводок в коробах и на лотках на высоте применяют различные открытые проводки: тросовые, на изолирующих опорах, кабельных конструкциях, в трубах и т. д.
Тросовыми называют электропроводки, выполненные специальными проводами с встроенным в них стальным несущим тросом, а также проводки, выполненные установочными изолированными проводами или кабелями, в которых проводники, изолирующие и поддерживающие опоры и конструкции подвешены свободно или закреплены жестко на отдельных поперечных или продольных стальных несущих тросах.
Для тросовых электропроводок используют специальные провода марок APT, АВТ и АВТС. Эти провода применяют для устройства магистральных и групповых линий в осветительных и силовых сетях до 380 или 660 В переменного тока, прокладываемых внутри производственных, животноводческих, административных, складских и других помещении с нормальной средой, а также для устройства магистральных линий и вводов в здания. При ответвлениях от тросовых проводов используют специальные коробки, обеспечивающие создание петли троса, а также запаса жил, необходимого для присоединения отходящей линии с помощью ответвительных сжимов без разрезания магистрали.
В открытых электропроводках на несущих тросах применяют провода или кабели марок АПР, АПРВ, АПВ, АВРГ, АНРТ, АВВГ и т.д. на специальных подвесках, клицах, подвесных опорных конструкциях с изоляторами или роликами, а также непосредственно прикрепляемые бандажами к тросу. В качестве несущих тросов для проводок применяют сплетенные из стальных оцинкованных проволок канаты-тросы диаметром 1,95 —  6,5 мм, стальную оцинкованную проволоку или стальную проволоку (катанку) диаметром 5,5 — 8 мм, имеющую лакокрасочное покрытие.
Для монтажа тросовых проводок на заводах изготавливают различные изделия, в том числе: натяжные муфты, анкеры, зажимы и т. д.
При открытой прокладке силовых и контрольных кабелей, проводов на лотках и т. п. в производственных помещениях применяют сборные кабельные конструкции. Эти конструкции комплектуют из отдельных элементов: стоек, полок, подвесок и т. д.
Сборные кабельные конструкции при прокладке электрических сетей на высоте устанавливают на стенах, колоннах, подкрановых балках или в блоках перекрытий (см.  сокращение объемов работ, выполняемых на высоте).
При составлении заявок для определения необходимого количества монтажных изделий и материалов пользуются ведомственными средними нормами их расхода на 100 тыс. руб. сметной стоимости работ. Эти нормы составляются на основе анализа проектов и смет предприятий различных отраслей промышленности и видов работ, а также отчетных данных о фактическом расходе при монтаже объектов. Нормами расхода не учитываются материалы на изготовление в мастерских нестандартного оборудования, а также потребность в черных металлах для изготовления электроконструкций и монтажных деталей на специализированных заводах. Нормы корректируются при изменении технологии электромонтажных работ. В приложении  указаны нормы расхода отдельных изделий и материалов на 1000 тыс. руб. сметной стоимости работ при монтаже электрооборудования и электрических сетей на высоте. Приведенные данные составлены ВНИИпроектэлектромонтажом.