Заполнение пластикового кабель канала рассчитывают до начала монтажа. Расчет необходим для выбора подходящего сечения корпуса, сохранения допустимого температурного режима и возможности последующего обслуживания проводки. Если внутренний объем выбран без запаса, кабели приходится укладывать с чрезмерным уплотнением. Это затрудняет закрытие крышки, увеличивает давление на изоляцию и ограничивает дальнейшее расширение линии.
Для расчета требуется определить количество кабелей, их наружный диаметр или размеры поперечного сечения, внутренние размеры кабель канала и допустимую степень заполнения. Номинальные размеры корпуса не всегда совпадают с полезным внутренним пространством. Часть объема занимают стенки, замок крышки, перегородки, крепежные элементы и внутренние выступы.
Почему нельзя заполнять канал полностью
Полное заполнение внутреннего пространства не допускает нормальной укладки проводников. Кабели имеют круглую или сложную форму, поэтому между ними неизбежно остается свободное пространство. При плотной укладке увеличивается риск повреждения оболочки во время закрытия крышки и при последующем извлечении отдельных линий.
Свободный объем требуется также для отвода тепла. При прохождении электрического тока проводники нагреваются. Чем плотнее они расположены, тем хуже охлаждается кабельная группа. Повышенная температура ускоряет старение изоляции и может потребовать уменьшения допустимой токовой нагрузки.
Запас пространства упрощает добавление новых линий. Если кабель канал заполнен сразу до предела, любое расширение системы потребует замены корпуса или монтажа дополнительной трассы.
Определение полезной площади кабель канала
Для предварительного расчета используют внутреннюю ширину и внутреннюю высоту корпуса. Эти значения перемножают и получают приблизительную площадь полезного сечения.
Например, при внутренней ширине 40 миллиметров и высоте 20 миллиметров площадь составляет 800 квадратных миллиметров. Если в конструкции предусмотрена перегородка, расчет выполняют отдельно для каждой секции.
Использовать только наружные размеры нельзя. Корпус с обозначением 40 на 20 миллиметров может иметь меньшую внутреннюю площадь из за толщины стенок и формы крышки. Точные данные следует брать из технической документации конкретного изделия.
Расчет площади одного кабеля
Для круглого кабеля площадь поперечного сечения рассчитывают по наружному диаметру. Радиус равен половине диаметра. Площадь получают умножением числа 3,14 на квадрат радиуса.
Если наружный диаметр кабеля равен 8 миллиметрам, радиус составляет 4 миллиметра. Расчетная площадь будет равна примерно 50 квадратным миллиметрам. Для десяти одинаковых кабелей суммарная площадь составит около 500 квадратных миллиметров.
Использовать сечение токопроводящей жилы для такого расчета нельзя. Обозначение кабеля 3 на 2,5 характеризует количество и сечение жил, но не показывает фактический наружный размер оболочки. Для определения занимаемого пространства нужен именно наружный диаметр кабеля.
Расчет для плоских и прямоугольных кабелей
Для плоского кабеля площадь определяют умножением его наружной ширины на наружную толщину. При ширине 12 миллиметров и толщине 5 миллиметров расчетное значение составляет 60 квадратных миллиметров.
Фактическое размещение плоского кабеля зависит от его ориентации. Несколько таких кабелей можно уложить слоями, однако необходимо учитывать допустимый радиус изгиба и отсутствие чрезмерного давления на оболочку.
При наличии кабелей разной формы рекомендуется выполнять не только расчет площади, но и проверку размещения по ширине и высоте. Суммарная площадь может соответствовать допустимому значению, но отдельный кабель может не помещаться в корпус из за недостаточной высоты.
Выбор коэффициента заполнения
После определения полезной площади кабель канала ее умножают на выбранный коэффициент заполнения. Для практического расчета обычно оставляют значительную часть пространства свободной. Точное допустимое значение зависит от назначения линии, типа кабелей, условий охлаждения и требований проектной документации.
Например, при полезной площади 800 квадратных миллиметров и принятом заполнении 40 процентов под кабели можно использовать 320 квадратных миллиметров. Остальной объем остается свободным для укладки, охлаждения и обслуживания.
При подборе системы необходимо сравнить внутренние размеры, количество секций и доступные аксессуары. Для этого удобно заранее изучить пластиковые кабель каналы разных размеров и выбрать вариант с достаточным запасом полезного объема.
Пример расчета заполнения
Предположим, требуется проложить шесть кабелей наружным диаметром 7 миллиметров и четыре кабеля диаметром 5 миллиметров.
Площадь одного кабеля диаметром 7 миллиметров составляет примерно 38,5 квадратного миллиметра. Для шести кабелей суммарное значение будет равно примерно 231 квадратному миллиметру.
Площадь одного кабеля диаметром 5 миллиметров составляет примерно 19,6 квадратного миллиметра. Для четырех кабелей суммарное значение будет равно примерно 78 квадратным миллиметрам.
Общая расчетная площадь кабелей составит около 309 квадратных миллиметров. Если принято заполнение 40 процентов, полезная внутренняя площадь кабель канала должна быть не менее 773 квадратных миллиметров. На практике выбирают ближайший больший размер, поскольку необходимо учитывать изгибы, вводы, соединения и возможное расширение трассы.
Учет разделительных перегородок
Перегородки используют для разделения силовых, информационных и управляющих линий. При наличии перегородки общую площадь корпуса нельзя рассматривать как единое пространство. Каждую секцию рассчитывают отдельно.
Если силовые кабели занимают одну секцию, а линии связи другую, необходимо определить площадь каждой группы и сопоставить ее с полезной площадью соответствующего отделения. Перемещать свободный объем из одной секции в другую в расчете нельзя.
Толщина перегородки также уменьшает доступное пространство. Следует учитывать фактическую ширину секций после установки всех внутренних элементов.
Учет поворотов и ответвлений
На прямом участке кабели размещаются относительно равномерно. В углах, тройниках и местах ответвления требуется дополнительное пространство. Кабели нельзя изгибать под прямым углом без соблюдения допустимого радиуса.
Если корпус подобран без запаса, на повороте кабельная группа может упираться в крышку или стенку аксессуара. Это создает давление на оболочку и затрудняет сборку трассы. Для большого количества кабелей применяют угловые элементы увеличенного размера либо выбирают более вместительную систему.
Разделение кабелей разного назначения
Совместная прокладка силовых и слаботочных линий требует учета электромагнитного воздействия и требований проекта. Простого наличия свободного места недостаточно. Кабели могут нуждаться в физическом разделении, использовании отдельных секций или прокладке в разных корпусах.
Особое внимание уделяют сетевым линиям, кабелям связи, системам управления и чувствительному измерительному оборудованию. Неправильное совместное размещение может стать причиной помех и нестабильной передачи данных.
Запас на развитие системы
При проектировании рекомендуется учитывать вероятное добавление кабелей. Запас выбирают с учетом назначения помещения и перспективы установки нового оборудования. В офисах, производственных зданиях и технических помещениях состав линий часто меняется в процессе эксплуатации.
Чрезмерно большой корпус увеличивает стоимость и занимает больше места, но слишком маленький вариант создает более серьезные ограничения. Оптимальный размер должен обеспечивать расчетное заполнение, удобный монтаж и возможность разумного расширения.
Проверка расчета перед монтажом
Расчет площади дает предварительный результат. Перед окончательным выбором желательно проверить фактическое размещение кабелей. Для этого учитывают жесткость оболочки, минимальный радиус изгиба, размеры соединителей и положение крепежа.
Крышка должна закрываться без давления и деформации. Кабели не должны попадать в замок корпуса. В местах крепления необходимо исключить контакт проводки с винтами и другими элементами.
После укладки проверяют равномерность заполнения по всей длине трассы. Скопление кабелей в отдельных местах, возле углов или ответвлений может создать локальную перегрузку даже при правильном общем расчете.
Распространенные ошибки при расчете
К типичным ошибкам относится использование наружных размеров корпуса вместо внутренних, расчет по сечению жилы вместо наружного диаметра кабеля и отсутствие запаса на поворотах. Также часто не учитывают перегородки, крепеж и уменьшение полезного пространства в фасонных элементах.
Нельзя оценивать заполнение только визуально. Небольшое количество толстых кабелей может занимать больше места, чем большое количество тонких линий. Расчет следует выполнять по фактическим размерам каждого кабеля.
После изменения состава кабельной группы расчет выполняют повторно. Добавление новых линий без проверки может привести к превышению допустимого заполнения и ухудшению температурного режима.