ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, а именно, к прокладке кабельных линий передачи электроэнергии, преимущественно предназначенных для размещения кабелей высокого напряжения в изоляции из полиэтилена с высокими механическими и электрическими характеристиками, так называемого сшитого полиэтилена.
Кабельной конструкцией в настоящем описании для краткости называется одна из совокупности опорных конструкций кабельного сооружения или производственного помещения, предназначенных для размещения на них кабелей, например, конструкций кабельной эстакады или кабельной галереи, или кабельного туннеля, или производственного помещения. Кабельное сооружение включает основные строительные конструкции и строительные основания, например, колонны, балки, стены (включая собственно стены, потолки и полы), и также включает кабельные конструкции (в т.ч., например, настенные конструкции, потолочные конструкции, напольные конструкции). Кабельное сооружение может включать также иное оборудование, которое в настоящем описании не рассматривается. Кабельная конструкция включает, по меньшей мере, одно основание, например, стойку, закрепленную скобами на строительной конструкции (в настоящем описании для краткости изложения к стойкам отнесены вертикальные профили подвесов, суппортов, кабельных этажерок), и опорные элементы, расположенные горизонтально и закрепленные на основаниях кабельных конструкций. Кабельные лотки закрепляют, как правило, на горизонтальных опорных элементах кабельных конструкций или, реже, непосредственно на строительных конструкциях. Опорным элементом в настоящем описании и в формуле называется такой ориентированный горизонтально и поперечно к направлению кабеля элемент как, например, консоль или полка кабельной эстакады (т.е. опорный элемент, закрепленный одним концом на стойке) или, например, настенный кронштейн (т.е. опорный элемент, закрепленный одним концом на стене), или, например, перекладина кабельного лотка лестничного типа, т.е. опорный элемент, закрепленный двумя концами на продольных элементах (которые также называют бортами, лонжеронами) кабельного лотка, или, например, горизонтальный опорный элемент напольного суппорта или потолочного подвеса. К опорным элементам кабельной конструкции или к опорным элементам кабельного лотка можно прикреплять кабели с помощью известных средств - кабельных хомутов, блоков хомутов, кабельных скоб, зажимов и т.п. Также к опорным элементам кабельной конструкции можно прикреплять кабельный лоток.
Известно, что короткие замыкания в кабельной линии высокого напряжения и высокой мощности вызывают внезапное возникновение высоких сил взаимодействия между кабелями и механическую передачу воздействия этих сил на средства крепления кабелей, например, хомуты, и далее на опорные конструкции. Распространение таких сил способно вызвать разрушения в конструкциях в местах концентрации механических напряжений, например, в узлах крепления деталей друг к другу. Для предотвращения или смягчения разрушительного действия таких механических нагрузок предлагалось включать эластичные вкладыши и пружины в хомуты (см., например, патентный документ CN 204333865), однако это ведет к усложнению их конструкции, а эффективность их невелика, т.к. эластичные элементы лишь незначительно замедляют распространение волны механической деформации от кабелей по опорным кабельным конструкциям, но не способны быстро необратимо поглотить большое количество механической энергии. На практике существование вероятности возникновения коротких замыканий в кабельных линиях высокой передаваемой мощности приводит к использованию опорных конструкций с избыточной прочностью и к повышению расхода материалов, к усложнению работ по возведению кабельных сооружений, по изготовлению кабельных конструкций, их стоек и полок, по изготовлению кабельных лотков, их лонжеронов и перекладин. Из других областей техники (например, из областей, к которым относятся сейсмостойкие сооружения, автомобильные несущие конструкции, автодорожные ограждения) известно, что с целью предотвращения разрушений конструкций вследствие распространения высоких механических напряжений металлические конструкции снабжают участками, характеризующимися сниженным порогом пластической деформации. Пластическая деформация обеспечивает необратимое поглощение значительной доли механической энергии распространяющегося механического напряжения и снижает вероятность разрушения остальных участков конструкции. Однако использование участков конструкции, выполненных с целенаправленно сниженным порогом пластической деформации, неизвестно в области кабельных опорных конструкций и кабельных сооружений. Прямой, формальный перенос опыта других областей техники в область кабельных опорных конструкций и кабельных сооружений неприменим, так как может привести к негативным последствиям.
Из других областей техники известны отдаленные аналоги предлагаемого опорного элемента, включающие участки, в которых можно предположить изменение уровня сопротивления кручению в качестве сопутствующего результата технического решения, однако в источниках информации, описывающих эти аналоги, отсутствуют указания на такой технический результат, как частичное поглощение энергии внезапных механических напряжений в процессе необратимой пластической деформации и, как следствие, предотвращение разрушений опорного элемента и других деталей. Например, известна металлическая перекладина (горизонтальная) или распорка (наклонная) для стеллажа, раскрытая в патентном документе DE 3307645 (МПК: А47В 55/00; опубл. 1984.09.06). Горизонтальная перекладина включает две вертикальные стенки, соединенные между собой одной горизонтальной стенкой. С каждого конца перекладины в горизонтальной стенке выполнена прорезь, вертикальные стенки разведены в разные стороны и приварены к стенкам стойки стеллажа. В описании DE 3307645 утверждается, что ослабление жесткости перекладины, обусловленное наличием прорези, полностью компенсируется увеличением жесткости вследствие расширения перекладины в областях ее концов. Например, известна траверса для опор линий электропередач, раскрытая в патентном документе SU 652292 (МПК: Е04С 3/32; опубл. 1979.03.15). Корпус траверсы выполнен в виде швеллера с продольным вырезом в стенке швеллера и разведенными по длине выреза полками швеллера. Предполагается повышение срока службы и надежности при эксплуатации. Опорные элементы по DE 3307645 или SU 652292 не могут обеспечить снижения сопротивления горизонтальному изгибу, т.к. их горизонтальная стенка в области прорези (выреза) сохранена в виде двух частей, расположенных по обе стороны прорези (выреза) и соединенных с вертикальными стенками.
Известен опорный элемент, раскрытый в патентном документе ЕР 0798505 (МПК: H02G 3/26; опубл. 1997.10.01). Этот опорный элемент включает шесть вертикальных стенок и семь горизонтальных стенок (в рабочем положении опорного элемента). Две из его вертикальных стенок соединены между собой одной горизонтальной стенкой. В условиях эксплуатации в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, закрепленными на таком опорном элементе, высока вероятность повреждений или разрушений кабельных зажимов или хомутов, креплений зажимов к опорному элементу, узлов крепления опорного элемента к стойке кабельной конструкции или к продольным несущим элементам кабельного лотка. Это обусловлено излишней жесткостью опорного элемента, отсутствием вблизи его концов участков, характеризующихся (по сравнению со средним участком опорного элемента) сниженным порогом пластической деформации.
Из области прокладки кабельных линий известен опорный элемент - кабельная консоль, раскрытая в патентном документе ЕР 2180567 (МПК: H02G 3/30; опубл. 2010.04.28). Этот опорный элемент включает две вертикальные не параллельные друг другу стенки, соединенные между собой одной горизонтальной стенкой. Опорный элемент также включает две клиновидные в плане преимущественно горизонтальные стенки, отбортованные от нижних краев вертикальных стенок. Опорный элемент дополнительно снабжен пяткой с крепежными отверстиями, приваренной с одного конца опорного элемента к торцам его стенок. Этому опорному элементу свойственны недостатки вышеприведенного аналога ЕР 0798505. Это обусловлено излишней жесткостью опорного элемента на его участке, примыкающем к пятке.
Известен опорный элемент - кабельная консоль с П-образным профилем, раскрытая в патентном документе SU 1297151 (МПК: H02G 3/30; H02G 3/02; опубл. 1987.03.15). Этот опорный элемент включает две вертикальные стенки, соединенные между собой одной горизонтальной стенкой. С одного конца (с посадочного конца, который предназначен для крепления к стойке) опорного элемента горизонтальная стенка оканчивается Т-образным элементом. Длина вертикальных стенок и горизонтальной стенки одинакова. Раскрыто жесткое закрепление опорного элемента на основании кабельной конструкции - стойке. Вертикальные стенки и горизонтальная стенка в условиях эксплуатации опорного элемента расположены в пазу стойки без образования промежутка между стойкой и горизонтальной стенкой. Недостаток этого опорного элемента заключается в излишней жесткости, в отсутствии на посадочном конце опорного элемента участка, характеризующегося сниженным порогом пластической деформации относительно кручения и горизонтального изгиба. Этот недостаток обусловлен тем, что вертикальные стенки имеют длину, равную длине горизонтальной стенки. Поэтому отсутствует возможность закрепить этот опорный элемент с образованием промежутка между стойкой (основанием кабельной конструкции) и горизонтальной стенкой опорного элемента. В условиях эксплуатации в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, закрепленными на такой кабельной консоли, высока вероятность повреждений или разрушений кабельных зажимов или хомутов, креплений зажимов к такой кабельной консоли, узлов крепления такой кабельной консоли к стойке, узлов крепления стойки к строительным конструкциям.
Известен опорный элемент - кабельная консоль, раскрытая в патентном документе SU 1534592 (МПК: H02G 3/30; H02G 3/02; опубл. 1990.01.07). Этот опорный элемент включает две вертикальные стенки, соединенные между собой одной горизонтальной стенкой. С одного конца опорного элемента горизонтальная стенка оканчивается Т-образным элементом. Длина вертикальных стенок не превышает длину горизонтальной стенки. Раскрыто закрепление опорного элемента на основании кабельной конструкции - стойке. Вертикальные стенки и горизонтальная стенка в условиях эксплуатации опорного элемента закреплены на стойке без образования промежутка между стойкой и горизонтальной стенкой. Недостаток этого опорного элемента идентичен недостатку вышерассмотренного аналога по документу SU 1297151.
Известен опорный элемент - поперечный профиль кабельного лотка, раскрытого в справочнике "Электрооборудование, шинопроводы, электромонтажные изделия, инструменты и механизмы. 6-е изд.", М., 2009, ОАО Компания "Электромонтаж", на с. 369-370, рис. 3.3.16-3.3.17. Поперечный профиль на средней части своей длины включает две вертикальные стенки и, по меньшей мере, одну горизонтальную стенку, соединяющую указанные вертикальные стенки. Концы поперечных профилей сплющены, так что в концевых областях поперечные профили содержат только горизонтально ориентированные части стенок. Отсутствует возможность закрепить этот поперечный профиль с образованием промежутка между несущими продольными профилями кабельного лотка и горизонтальной стенкой поперечного профиля. Вследствие этого сопротивление поперечного профиля к вертикальной статической нагрузке (вес кабелей) снижено. Сопротивление к горизонтальной динамической нагрузке при ее возрастании до некоторого значения сохраняется и вызывает только упругую деформацию, что препятствует поглощению энергии динамической нагрузки.
Известен опорный элемент - соединительная планка кабеленесущего лотка лестничного типа, раскрытого на фиг. 2, прилагаемой к патентному документу RU 49383 (МПК: H02G 3/04; опубл. 2005.11.10). Соединительная планка выполнена в форме пустотелого цилиндра овального поперечного сечения. Условно можно считать, что указанная соединительная планка содержит две стенки, ориентированные преимущественно вертикально (т.е. две выпуклые боковые области овального пустотелого цилиндра, при горизонтальной ориентации оси цилиндра) и соединенные между собой посредством двух стенок, ориентированных преимущественно горизонтально (т.е. соединенных посредством верхней и нижней выпуклых областей овального пустотелого цилиндра, при горизонтальной ориентации оси цилиндра). Недостаток этого опорного элемента заключается в излишней жесткости, в отсутствии на его концах участков, характеризующихся сниженным порогом пластической деформации относительно кручения и горизонтального изгиба. Этот недостаток обусловлен тем, что условно рассматриваемые четыре стенки овального цилиндра имеют одинаковую длину. Отсутствует возможность закрепить этот опорный элемент с образованием промежутка между продольными несущими элементами кабельного лотка и горизонтальной стенкой опорного элемента. Высоких динамические нагрузки при коротком замыкании могут привести к повреждениям или разрушениям кабельных зажимов или хомутов, креплений зажимов к такой соединительной планке кабельного лотка, узлов крепления такой соединительной планки к продольным несущим элементам кабельного лотка.
Известен опорный элемент - поперечный профилированный элемент кабельного лотка, раскрытый в патентном документе RU 522833 (МПК: H02G 3/02; опубл. 1976.07.25), который можно рассмотреть в качестве ближайшего аналога предлагаемого опорного элемента. Поперечный профилированный элемент имеет С-образный профиль, включает две вертикальные стенки, соединенные между собой одной горизонтальной стенкой, и две дополнительные горизонтальных стенки, отбортованные от вертикальных стенок. Недостаток этого опорного элемента заключается в излишней жесткости, в отсутствии на его концах участков, характеризующихся сниженным порогом пластической деформации относительно кручения и горизонтального изгиба. Этот недостаток обусловлен тем, что вертикальные стенки имеют длину, равную длине горизонтальных стенок. Поэтому отсутствует возможность закрепить этот опорный элемент с образованием промежутка между продольными несущими элементами кабельного лотка и горизонтальной стенкой опорного элемента. В условиях эксплуатации в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, закрепленными на таком поперечном профилированном элементе кабельного лотка, высока вероятность повреждений или разрушений кабельных зажимов или хомутов, креплений зажимов к такому поперечному профилированному элементу кабельного лотка, узлов крепления такого поперечного профилированного элемента к продольным несущим элементам кабельного лотка, узлов крепления продольных несущих элементов кабельного лотка к строительным конструкциям.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении устойчивости опорных элементов кабельных сооружений, кабельных конструкций, кабельных лотков к действию внезапных высоких механических напряжений со стороны закрепленных на горизонтально ориентированных опорных элементах высоковольтных кабелей при возникновении коротких замыканий, а также к действию высоких механических напряжений, обусловленных иными факторами, например, сейсмической активностью или, например, техногенным воздействием, авариями. Решение указанной задачи достигается в результате использования в предлагаемом опорном элементе участков, характеризующихся (в условиях его эксплуатации в составе кабельной конструкции или кабельного лотка) сниженным порогом внешней нагрузки, при котором наступает пластическая деформация. Далее для краткости такие участки также называются демпфирующими участками.
Указанная задача решается в предлагаемом опорном элементе тем, что опорный элемент, выполненный из металла, содержит две стенки, ориентированные преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством стенок, ориентированных преимущественно горизонтально, при этом с конца опорного элемента дополнительно выполнены продолжения указанных двух стенок, ориентированных преимущественно вертикально. Термины "вертикально" и "горизонтально" относятся к рабочему положению опорного элемента, в котором он ориентирован горизонтально и поперечно к направлению кабелей, расположенных горизонтально. Стенка опорного элемента условно считается ориентированной преимущественно вертикально, если площадь ее проекции на (воображаемую) вертикальную плоскость, расположенную вдоль опорного элемента, превышает площадь ее проекции на горизонтальную плоскость, и, соответственно, стенка условно считается ориентированной преимущественно горизонтально, если площадь ее проекции на горизонтальную плоскость превышает площадь ее проекции на вертикальную плоскость, расположенную вдоль опорного элемента. Стенки опорного элемента могут быть плоскими или образованными из плоских участков, но также могут иметь криволинейное сечение, например, стенки могут иметь форму части цилиндрической поверхности или форму части конической поверхности.
Предлагаемый опорный элемент подобен ближайшему аналогу тем, что он выполнен из металла и содержит две стенки, ориентированные преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством стенок, ориентированных преимущественно горизонтально.
Предлагаемый опорный элемент в общем случае отличается от ближайшего аналога тем, что с его конца дополнительно выполнены продолжения указанных двух стенок, ориентированных преимущественно вертикально.
В первом частном случае предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от общего случая тем, что указанные продолжения с конца опорного элемента дополнительно снабжены элементами крепления, при этом элементы крепления расположены на концевых участках указанных продолжений.
В первом уточнении первого частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от первого частного случая тем, что элементы крепления выполнены в виде выступов.
Во втором уточнении первого частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от первого частного случая тем, что элементы крепления выполнены в виде отверстий или пазов.
В третьем уточнении первого частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от первого частного случая тем, что элементы крепления выполнены в виде отгибов на концах указанных продолжений.
В развитие третьего уточнения первого частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что в указанных отгибах дополнительно выполнены отверстия или пазы.
В четвертом уточнении первого частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от первого частного случая тем, что элементы крепления выполнены в виде дополнительно приваренных пяток.
В развитие четвертого уточнения первого частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что в указанных пятках дополнительно выполнены отверстия или пазы.
Во втором частном случае предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от общего случая тем, что указанные продолжения выполнены с каждого из концов опорного элемента.
В уточнении второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от второго частного случая тем, что указанные продолжения дополнительно снабжены элементами крепления с каждого из концов опорного элемента, при этом элементы крепления расположены на концевых участках указанных продолжений.
В одной реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что элементы крепления выполнены в виде выступов.
В другой реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что элементы крепления выполнены в виде отверстий или пазов.
В третьей реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что элементы крепления выполнены в виде отгибов на концах указанных продолжений.
В развитие третьей реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что в указанных отгибах выполнены отверстия или пазы.
В четвертой реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что элементы крепления выполнены в виде отогнутых выступов на нижних краях указанных продолжений.
В развитие четвертой реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что в указанных отогнутых выступах дополнительно выполнены отверстия или пазы.
В пятой реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что элементы крепления выполнены в виде дополнительно приваренных пяток.
В развитие пятой реализации уточненного второго частного случая предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается тем, что в указанных пятках дополнительно выполнены отверстия или пазы.
При описании использования предлагаемого опорного элемента термин "основание" применяется не только в отношении оснований в составе кабельных конструкций, но и в отношении строительных конструкций, и в отношении продольных несущих элементов кабельных лотков.
Выполнение опорного элемента из металла и наличие двух стенок, ориентированных преимущественно вертикально и соединенных между собой посредством стенок, ориентированных преимущественно горизонтально, обеспечивает реализацию назначения опорного элемента, т.к. обеспечивает устойчивость опорного элемента к вертикальным статическим нагрузкам, например, нагрузкам, создаваемым весом кабелей или кабельных лотков, или посторонних объектов (снега, наледи и т.п.).
Наличие стенок, ориентированных преимущественно горизонтально, обеспечивает стабильность формы в средней части опорного элемента, на которую в условиях эксплуатации приходится большая часть такой вертикальной нагрузки. Сохранение формы средней части опорного элемента предохраняет от разрушения или деформации установленные на средней части опорного элемента кабельные зажимы и крепежные детали. Специалисту понятно, что количество стенок, ориентированных преимущественно горизонтально и соединяющих указанные две стенки, ориентированные преимущественно вертикально, может быть разным: обычно это одна стенка, например, в случае П-образного профиля средней части опорного элемента; но возможны две стенки, например, в случае М-образного профиля и в случае трубного прямоугольного профиля, а также четыре стенки, например, в случае трубного шестиугольного профиля, и т.д. Существенным для реализации назначения опорного элемента является наличие таких соединяющих стенок, а не их количество. Также специалисту понятно, что опорный элемент может содержать дополнительные стенки, участвующие в обеспечении сопротивления опорного элемента нагрузкам.
Выполнение с конца опорного элемента продолжений двух стенок, ориентированных преимущественно вертикально, обеспечивает (при использовании опорного элемента, закрепленного этим концом на основании кабельной конструкции или на строительной конструкции) снижение его сопротивления кручению и горизонтальному изгибу в области указанных продолжений. Наличие указанных продолжений определяется по сравнению с преимущественно горизонтально ориентированными стенками, т.е. конечный участок опорного элемента содержит участки двух стенок, ориентированных преимущественно вертикально, но не содержит участков указанных соединяющих их между собой стенок, ориентированных преимущественно горизонтально. Специалисту на основании сказанного понятно, что при использовании для закрепления опорного элемента нужно использовать указанные продолжения не полностью, так чтобы образовался промежуток между указанными стенками, ориентированными преимущественно горизонтально, и основанием, на котором опорный элемент закреплен. При таком использовании обеспечивается снижение порога пластической деформации опорного элемента в области указанного промежутка (по сравнению со средней областью опорного элемента), повышаются демпфирующие свойства опорного элемента под динамическими нагрузками, действующими на опорный элемент со стороны кабелей в аварийных ситуациях. Участок опорного элемента на указанном промежутке может быть назван "демпфирующим участком". Также сохраняется устойчивость опорного элемента к
вертикальной нагрузке, если к основанию крепятся продолжения обеих указанных преимущественно вертикально ориентированных стенок с закрепляемого конца опорного элемента. Как известно специалисту, именно вертикально ориентированные участки стенок оказывают наибольшее сопротивление вертикальной нагрузке. Кроме того, в указанном промежутке вследствие отсутствия горизонтальных участков стенок снижено сопротивление упругой деформации горизонтального изгиба и кручения. Это ведет к уменьшению средних собственных частот колебаний кручения и изгиба опорного элемента в горизонтальной плоскости. В результате распространение механической энергии колебаний от установленных кабелей через опорный элемент на основание кабельной конструкции или на продольный несущий элемент кабельного лотка замедляется также при таких нагрузках, которые не превышают порога пластической деформации опорного элемента на указанном промежутке, что также способствует сохранности деталей кабельной конструкции или деталей кабельного лотка, и сохранности средств крепления кабелей, оболочек кабелей, крепежных деталей и т.д.
Предлагаемый опорный элемент при использовании может быть закреплен на основании одним своим концом (например, если опорный элемент используется в качестве кабельной полки кабельной конструкции или в качестве одиночной кабельной консоли, закрепляемой на стене строительного сооружения) или двумя своими концами (например, если опорный элемент используется в качестве перекладины кабельного лотка или в качестве перекладины П-образной кабельной конструкции, или в качестве напольной опоры для кабельного лотка). Если указанные продолжения преимущественно вертикально ориентированных стенок выполнены только с одного конца опорного элемента, предпочтительно использовать для закрепления опорного элемента только этот конец опорного элемента, т.е. предпочтительно использовать опорный элемент в качестве, например, консоли кабельной конструкции. Если указанные продолжения преимущественно вертикально ориентированных стенок выполнены с обоих концов опорного элемента, предпочтительно использовать для закрепления опорного элемента оба его конца, т.е. предпочтительно использовать опорный элемент в качестве, например, перекладины кабельного лотка. Если указанные продолжения не имеют элементов крепления, закрепление опорного элемента на основании можно выполнить, например, приварив концы указанных продолжений к металлической стойке кабельной конструкции или к металлической закладной детали строительной конструкции, или к металлическому продольному несущему элементу кабельного лотка. Также можно, например,
дополнительно просверлить отверстия под болтовые соединения на концевых участках указанных продолжений.
Снабжение указанных продолжений с конца предлагаемого опорного элемента элементами крепления, расположенными на концевых участках указанных продолжений, облегчает установку предлагаемого опорного элемента в качестве кабельной консоли, полки или кронштейна, если элементы крепления выполнены заранее на стадии производства опорного элемента по индивидуальному заданию потребителя или, например, по заранее разработанному типовому проекту узла крепления опорного элемента к основанию. Элементы крепления могут быть выполнены в соответствии с теми известными техническими решениями, в которых элементы крепления расположены только на концах вертикальных стенок известных кабельных консолей, полок или кронштейнов (т.е. в виде, например, отверстий под болты или, например, в виде Г-образных выступов для зацепления в отверстиях стойки кабельной конструкции). Расположение элементов крепления на концевых участках указанных продолжений обеспечивает возможность образования вышеупомянутого промежутка между указанными стенками, ориентированными преимущественно горизонтально, и основанием, на котором опорный элемент закреплен.
Выполнение указанных продолжений с каждого из концов опорного элемента обеспечивает при закреплении его на двух основаниях в условиях эксплуатации (например, при использовании его в качестве запрессованной перекладины кабельного лотка или, например, в качестве приваренной перекладины П-образной рамы кабельной конструкции) ослабление высокой внезапной динамической нагрузки, предаваемой на каждое из оснований, путем необратимого поглощения механической энергии на указанных промежутках опорного элемента, или путем замедления распространения этой нагрузки колебаниями сниженной частоты, обусловленными наличием указанных промежутков. Таким образом, в аварийной ситуации короткого замыкания предохраняются от повреждения узлы крепления обоих концов опорного элемента и оба основания.
Снабжение указанных продолжений элементами крепления с каждого из концов опорного элемента облегчает установку предлагаемого опорного элемента в качестве, например, перекладины кабельного лотка или, например, в качестве перекладины П-образной рамы кабельной конструкции, если элементы крепления выполнены заранее на стадии производства опорного элемента. При этом расположение элементов крепления на концевых участках указанных продолжений обеспечивает возможность образования
вышеупомянутых промежутков между указанными стенками опорного элемента, ориентированными преимущественно горизонтально, и каждым из двух оснований, на которых опорный элемент закреплен. Кроме того, при симметричном выполнении указанных продолжений и симметричном расположении элементов крепления с обоих концов опорного элемента обеспечивается симметричность распределения динамических нагрузок на оба основания в аварийной ситуации, что способствует сохранности, например, кабельной конструкции или кабельного лотка в целом.
Выполнение элементов крепления в виде выступов (фасонных выступов, в т.ч. известных в отрасли, как понятно специалисту) обеспечивает быстроту монтажа опорного элемента на основании, если основание (например, стойка кабельной конструкции) снабжено ответными отверстиями под использованную форму выступа (подобные узлы крепления, например, так называемые байонетные узлы крепления, хорошо известны в технике).
Выполнение элементов крепления в виде отверстий или пазов обеспечивает простоту монтажа опорного элемента на основании с помощью болтовых соединений, если основание снабжено ответными отверстиями или пазами, так как болты и гайки являются стандартными крепежными деталями и имеются на большинстве промышленных предприятий и в ассортименте крепежных средств большинства поставщиков.
Выполнение элементов крепления в виде отгибов на концах указанных продолжений облегчает закрепление опорного элемента под углом к поверхности основания (например, к лицевой поверхности стойки кабельной конструкции или к внутренней поверхности борта кабельного лотка). Наличие отгибов увеличивает доступный периметр для точек закрепления опорного элемента и, таким образом, обеспечивает рассредоточение динамических нагрузок в аварийной ситуации и снижение вероятности повреждения кабельной конструкции или кабельного лотка.
Выполнение элементов крепления в виде отогнутых выступов на нижних краях указанных продолжений облегчает установку предлагаемого опорного элемента, снабженного указанными продолжениями с каждого из его концов, на горизонтальной поверхности (например, на полу, или на днище листового кабельного лотка и увеличивает прочность такой установки опорного элемента, т.к. узлы крепления (например, болтовые или, например, сварные крепления) рассредоточены по большему периметру. Кроме того, возможно использование такого опорного элемента в качестве перекладины лестничного
кабельного лотка или, например, в качестве опорного элемента П-образной кабельной конструкции.
Выполнение элементов крепления в виде дополнительно приваренных пяток обеспечивает повышенную надежность и простоту выполнения закрепления концов предлагаемых опорных элементов с помощью сварки на основаниях, например, на стойках кабельных конструкций, на закладных деталях стен, на строительных колоннах, на продольных несущих элементах кабельных лотков.
Дополнительное выполнение отверстий или пазов в отгибах на концах указанных продолжений или в отогнутых выступах на нижних краях указанных продолжений, или в указанных пятках обеспечивает простоту монтажа опорного элемента на основании с помощью болтов и/или гаек, если основание снабжено ответными отверстиями или пазами, или, например, ответными резьбовыми шпильками, заделанными в основание, так как болты и гайки являются стандартными крепежными деталями.
Сущность предлагаемого опорного элемента поясняется примерами осуществления, представленными на следующих изображениях.
Фиг. 1: (а), (б), (в) - опорные элементы в виде П-образного профиля; (д) - опорный элемент в составе сварного кабельного кронштейна; (е) - опорный элемент в составе сборной настенной кабельной конструкции; (ж) - опорный элемент в составе сборной потолочной кабельной конструкции; (г) - опорные элементы в составе кабельного лотка лестничного типа.
Фиг. 2. Опорный элемент в составе сборной потолочной кабельной конструкции.
Фиг. 3. Опорный элемент в составе сборной настенной кабельной конструкции.
Фиг. 4. Опорный элемент в составе сварного кабельного кронштейна.
Фиг. 5. Опорный элемент в виде П-образного профиля.
Фиг. 6. Опорный элемент в виде круглой трубы в составе сварного кабельного кронштейна.
Фиг. 7. Опорный элемент в виде шестигранной трубы в составе сварного кабельного кронштейна.
Фиг. 8. Опорный элемент в виде омега-образного профиля в составе сварного кабельного кронштейна.
Фиг. 9. Опорный элемент в составе рамной кабельной конструкции.
Фиг. 10. Опорный элемент, снабженный элементами крепления в виде отгибов на концах продолжений его вертикальных стенок, и опорный элемент, снабженный
элементами крепления в виде отогнутых выступов на нижних краях продолжений его вертикальных стенок, в составе кабельного лотка лестничного типа.
Фиг. 11. Опорный элемент в виде П-образного профиля.
Фиг. 12. Опорный элемент в виде Z-образного профиля.
Фиг. 13. Опорный элемент в виде П-образного профиля, продолжения вертикальных стенок которого снабжены отгибами.
Фиг. 14. Опорный элемент в виде П-образного профиля, снабженный отогнутыми выступами на нижних краях продолжений вертикальных стенок.
Фиг. 15. Опорный элемент с приваренными пятками.
Каждый из представленных опорных элементов 1 содержит две преимущественно вертикально ориентированные стенки 4, соединенные между собой преимущественно горизонтально ориентированной стенкой 5. На концах стенок 4 выполнены продолжения (по сравнению с длиной стенки 5) 7, которыми опорные элементы могут быть закреплены на основаниях 3 или 10.
Примеры закрепления опорных элементов на основаниях с помощью сварки представлены на фиг. 1(д), фиг. 4, фиг. 6 - фиг. 8.
В основаниях могут быть выполнены отверстия 8 под болт или шпильку. В представленных изображениях настенные кронштейны включают плоское основание 3, настенная сборная конструкция и потолочная сборная конструкция включают основание 3 в виде стойки, рамная конструкция включает два основания 3 в виде стоек, кабельный лоток 9 включает два основания - два продольных несущих элемента 10. Кабельный лоток 9 включает два опорных элемента 1. Специалисту понятно, что продольные несущие элементы кабельного лотка, к которым может быть прикреплен опорный элемент, могут быть выполнены в виде бортов кабельного лотка листового, в т.ч. двухслойных бортов, раскрытых в полезной модели RU 85269 (МПК: H02G 3/04; H02G 3/14; опубл. 27.07.2009). Рамная кабельная конструкция фиг. 9 может быть использована в качестве напольной кабельной конструкции (например, стойки 3 могут быть приварены к закладным деталям пола или снабжены дополнительно пятками с отверстиями под болты или шпильки).
Примеры закрепления опорных элементов на основаниях с помощью болтов 2 представлены на фиг. 1(г), (е), (ж), фиг. 2, фиг. 3, фиг. 9, фиг. 10.
Элементы крепления в виде отверстий 13 в продолжениях 7 представлены на фиг. 3, фиг. 5. При закреплении болтами используются отверстия 15 в основаниях 3. Элементы крепления в виде отгибов 11 на концах продолжений 7 представлены на фиг. 13; в отгибах 11 выполнены отверстия 17. Опорный элемент с отгибами 11 содержится в кабельном
лотке 9, представленном на фиг. 1(г), фиг. 10 (на правой стороне рисунка). Элементы крепления в виде отогнутых выступов 12 на нижних краях продолжений 7 представлены на фиг. 14; в отогнутых выступах 12 выполнены отверстия 18. Опорный элемент с отогнутыми выступами 12 содержится в кабельном лотке 9, представленном на фиг. 1(г), фиг. 10 (на левой стороне рисунка). Элементы крепления в виде приваренных пяток 19 представлены на фиг. 15; в пятках 19 выполнены отверстия 20. В стенке 5 могут быть выполнены отверстия 14 под установку оборудования.
Фиг. 3 поясняет монтаж опорного элемента 1 на стойке 3 болтами 2 с использованием отверстий 13 в продолжениях 7 (имеющих длину δ1) стенок 4 и отверстий 15 в полках стойки 3. Наличие отступа δ2 между отверстиями 13 и стенкой 5 обеспечивает образование промежутка δ, равного δ2 минус δ3, где δ3 - расстояние отверстий 15 от края стойки 3. Возможно использование распорной втулки или, например, распорной вставки 16 для предотвращения деформации опорного элемента и стойки при сборке кабельной конструкции.
В условиях эксплуатации снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу опорных элементов 1 обеспечено продолжениями 7 преимущественно вертикально ориентированных стенок 4 и наличием промежутка δ между основанием 3 или 10 и преимущественно горизонтально ориентированной стенкой 5. Демпфирующие участки "д" условно обозначены фигурными скобками. Фиг. 8 иллюстрирует пластическую деформацию опорного элемента на примере опорного элемента 1 в виде омега-образного профиля, содержащего две вертикальные стенки 4, соединенных между сбой горизонтальной стенкой 5, и две горизонтальные стенки 6. Изображение фиг. 8(а) показывает кабельную конструкцию до воздействия высокой механической нагрузки, а изображение фиг. 8(б) показывает кабельную конструкцию после воздействия высокой механической нагрузки.
Представленные опорные элементы выполнены из сортовой листовой стали.
Предлагаемый опорный элемент может быть изготовлен на существующих предприятиях, производящих электромонтажные изделия, из материалов, используемых в отрасли.