Кабельная конструкция (варианты), кабельный лоток (варианты), опорный элемент и способы изготовления опорного элемента
CABLE CONSTRUCTION (VERSIONS), CABLE TRAY (VERSIONS), BEARING SUPPORT AND BEARING SUPPORT MANUFACTURING METHODS

Предлагаемые изобретения относятся 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.
Задача, на решение которой направлена группа предлагаемых изобретений, заключается в повышении устойчивости кабельных сооружений, кабельных конструкций, кабельных лотков, опорных элементов 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 предлагаемых технических решениях участков конструкции, характеризующихся сниженным порогом внешней нагрузки, при котором наступает пластическая деформация. Далее для краткости такие участки также называются демпфирующими участками.
Известны кабельные сооружения - кабельные эстакады, раскрытые в чертежах альбома типовых конструкций, изделий и узлов, серия 3.016.1-17.93 "Эстакады кабельные железобетонные проходные малой, средней и повышенной емкости. ", выпуск 2, разработаны НПП "Нейтраль", утверждены Главпроектом Госстроя России, письмо от 03.12.93 №9-3-3/257. Кабели на эстакадах прокладываются на кабельных конструкциях, в качестве которых приняты оцинкованные металлические кабельные стойки и полки. Расстояние между полками по вертикали 200 мм - 250 мм, шаг кабельных конструкций 1 м - 18 м. Кабельные конструкции закреплены скобами к прогонам на болтах. В эстакадах с шагом опор 18 м пролетные строения выполнены в виде пространственного блока, состоящего из двух плоских стальных решетчатых ферм, соединенных горизонтальными связями по верхнему и нижнему поясам, и опорных рам. Недостатком этого кабельного сооружения является высокая жесткость его кабельных конструкций, в частности, металлических кабельных стоек и полок, вследствие чего в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, высока вероятность разрушений таких узлов как кабельные зажимы или хомуты, крепления зажимов к полкам, крепления полок к стойкам, крепления стоек к закладным элементам железобетонных конструкций. Увеличение массы и размеров кабельных конструкций не является удовлетворительным решением этой проблемы, так как приведет к усложнению работ и увеличению материальных затрат при возведении кабельного сооружения.
Известна кабельная конструкция, раскрытая в альбоме ВНИПИ Тяжпромэлектропроект "Прокладка кабелей в производственных помещениях. Материалы для проектирования и рабочие чертежи", шифр А7-92, М., 1992, введены в действие приказом №66 от 06.10.92 г. В таблице 1 пояснительной записки к указанным чертежам ВНИПИ Тяжпромэлектропроект схематически изображены разновидности этой кабельной конструкции: конструкция настенная (КС1÷КС4); конструкция настенная, отстоящая от стены (КС5÷КС14); конструкция настенная с упором в пол (КС15÷КС17); конструкция потолочная (КП1÷КП6); конструкция потолочная (КП10÷КП15); конструкция напольная (КН1÷КН6). Каждая из перечисленных разновидностей характеризуются тем, что включает, по меньшей мере, одно основание и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент (а именно, кабельную полку), закрепленный одним из своих концов на основании. Основание выполнено в виде кабельной стойки тип К1150 У3÷К1155 У3, опорный элемент выполнен в виде кабельной полки тип К1160 У3÷К1163 У3 (указанные стойки и полки раскрыты, например, в каталоге "Изделия заводов главмонтажавтоматики". М., 1978, Центральное бюро научно-технической информации, на с. 62, рис. 155-158). Каждая из перечисленных кабельных конструкций, указанных в таблице 1 пояснительной записки к указанным чертежам ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, за исключением конструкции потолочной с подвесками (КП7÷КП9), является ближайшим аналогом обоих вариантов (далее вариант 1 и вариант 2) предлагаемой кабельной конструкции. Недостатком кабельной конструкции, раскрытой в указанном альбоме ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, является ее высокая жесткость, в частности, высокая жесткость металлических кабельных полок, вследствие чего в условиях эксплуатации в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, высока вероятность повреждений или разрушений таких узлов как кабельные зажимы или хомуты, крепления зажимов к полкам, крепления полок к стойкам, крепления стоек к строительным конструкциям или к закладным элементам в строительных конструкциях (в стенах, потолках, полах).
Задача повышения устойчивости кабельной конструкции к действию внезапных высоких механических напряжений со стороны закрепленных на горизонтальных опорных элементах высоковольтных кабелей при возникновении коротких замыканий или при действии иных факторов решается в предлагаемой кабельной конструкции (вариант 1) тем, что кабельная конструкция включает, по меньшей мере, одно основание и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный, по меньшей мере, одним из своих концов на основании (в зависимости от вида кабельной конструкции опорный элемент может быть закреплен на одном из оснований одним своим концом либо, если кабельная конструкция содержит более одного основания, может быть закреплен обоими своими концами на разных основаниях, например на двух стойках П-образной рамы). При этом, по меньшей мере, один опорный элемент в области конца, которым он закреплен на основании, содержит демпфирующий участок, характеризующийся сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу. Кабельная конструкция также может дополнительно включать иные элементы, например раскосы для повышения несущей способности, адаптеры для крепления к строительным конструкциям и т.п. Термины "вертикально" и "горизонтально" относятся к рабочему положению кабельной конструкции, в котором опорные элементы ориентированы горизонтально и поперечно к направлению кабелей, расположенных горизонтально.
Предлагаемая кабельная конструкция (вариант 1) подобна ближайшему аналогу тем, что включает, по меньшей мере, одно основание и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный, по меньшей мере, одним из своих концов на основании. Эти признаки участвуют в обеспечении реализации назначения предлагаемой кабельной конструкции (вариант 1). Закрепление опорных элементов на основаниях может быть выполнено, например, с помощью болтов, или, например, с помощью сварки, или иным принятым в отрасли способом.
Предлагаемая кабельная конструкция (вариант 1) в общем случае отличается от ближайшего аналога тем, что, по меньшей мере, один опорный элемент в области конца, которым он закреплен на основании, содержит демпфирующий участок, характеризующийся сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу.
В первом частном случае кабельная конструкция (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что в качестве опорных элементов, содержащих указанные демпфирующие участки, включает предлагаемые в настоящей заявке опорные элементы, выполненные по п. 27 формулы, а именно, опорные элементы, выполненные из металла, содержащие, по меньшей мере, по две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально, при этом с, по меньшей мере, одного конца опорного элемента дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально. И при этом, по меньшей мере, один опорный элемент по п. 27 закреплен на основании, по меньшей мере, тем концом, с которого выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально, с образованием промежутка между основанием и стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, соединяющими указанные две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально. Причем для закрепления на основании использованы продолжения обеих указанных стенок, т.е. стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально и соединенных указанными стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально. Указанные продолжения стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально, образуют демпфирующий участок на указанном промежутке опорного элемента. Здесь и далее в настоящем описании стенка опорного элемента 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 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, но также могут иметь криволинейное сечение, например стенки могут иметь форму части цилиндрической поверхности или форму части конической поверхности.
Во втором частном случае кабельная конструкция (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что на опорные элементы, содержащие указанные демпфирующие участки, вне их демпфирующих участков дополнительно установлены средства крепления кабелей.
В уточнении второго частного случая кабельная конструкция (вариант 1) дополнительно отличается от второго частного случая тем, что она закреплена на строительной конструкции и в установленных средствах крепления закреплены кабели.
В третьем частном случае кабельная конструкция (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что на опорные элементы, содержащие указанные демпфирующие участки, вне их демпфирующих участков дополнительно установлены кабельные лотки.
В уточнении третьего частного случая кабельная конструкция (вариант 1) дополнительно отличается от третьего частного случая тем, что она закреплена на строительной конструкции и в установленных кабельных лотках размещены и закреплены кабели.
В четвертом частном случае кабельная конструкция (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что в качестве опорных элементов, содержащих указанные демпфирующие участки, включает предлагаемые опорные элементы по п. 29 формулы настоящей заявки, а в качестве оснований включает стойки, при этом стойки снабжены приемными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п. 29.
В пятом частном случае кабельная конструкция (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что в качестве опорных элементов, содержащих указанные демпфирующие участки, включает предлагаемые опорные элементы по п. 30 формулы настоящей заявки, а в качестве оснований включает стойки, при этом стойки снабжены ответными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п. 30.
Наличие оснований и закрепленных на основаниях опорных элементов обеспечивает реализацию назначения кабельной конструкции (вариант 1) - создание опоры для кабелей или для кабельных лотков (при условии закрепления кабельной конструкции, например, на строительной конструкции). Выполнение опорных элементов из металла обеспечивает их прочность и технологичность их изготовления.
Наличие демпфирующего участка опорного элемента, т.е. области со сниженным порогом пластической деформации, характеризующегося сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу, позволяет необратимо поглощать часть механической энергии при динамических нагрузках, превышающих порог, и таким образом снижать нагрузку на прочие области кабельной конструкции (вариант 1), а также на узлы крепления кабельной конструкции к строительному основанию и на узлы крепления кабелей или кабельного лотка к кабельной конструкции. Сохранение сопротивления вертикальному изгибу обеспечивает в штатных условиях эксплуатации сохранение устойчивости опорного элемента к статической нагрузке, которая создается весом кабелей или лотка (а также посторонних объектов, например снега, наледи) и направлена вертикально. В области закрепления опорного элемента на основании развивается наибольший момент силы, действующей на опорный элемент со стороны закрепленного кабеля. Поэтому расположение демпфирующего участка опорного элемента в области его конца, закрепленного на основании кабельной конструкции, обеспечивает максимальную эффективность поглощения энергии. Технический результат проявляется, в частности, ослаблением динамической нагрузки на иные детали кабельной конструкции, на крепления кабелей в условиях короткого замыкания кабельной линии, при обеспечении вертикальной несущей способности кабельной конструкции. В результате предотвращается разрушение кабельной конструкции, снижается степень тяжести нарушения в энергоснабжении потребителей при коротком замыкании, сокращаются сроки ремонта кабельной линии. Указанное снижение сопротивления демпфирующего участка может быть обеспечено разными видами выполнения демпфирующего участка. Например, толщина горизонтальных стенок (или иных горизонтально ориентированных деталей, перемычек, фланцев и т.д.) на демпфирующем участке опорного элемента может быть снижена по сравнению с толщиной горизонтальных стенок вне демпфирующего участка. Например, горизонтальные (или преимущественно горизонтальные) стенки опорного элемента могут быть снабжены перфорацией или надсечками только на демпфирующем участке. Например, горизонтальные (или преимущественно горизонтальные) стенки на демпфирующем участке опорного элемента могут быть выполнены из материала с модифицированными механическими свойствами, например из отожженной стали (для сравнения см. пример из другой области техники US 3983962; МПК: F16F 7/12; опубл. 1976.10.05), притом что горизонтальные (или преимущественно горизонтальные) стенки вне демпфирующего участка (а также вертикальные стенки опорного элемента полностью) выполнены из сортовой катаной стали той же толщины. Например, демпфирующий участок опорного элемента может быть образован исключительно вертикально ориентированными стенками, т.е. демпфирующий участок опорного элемента может быть лишен горизонтальных (или преимущественно горизонтальных) частей стенок. Например, горизонтальный поперечный размер опорного элемента (т.е. его размер вдоль направления кабелей и продольных несущих элементов кабельного лотка) может быть уменьшен на демпфирующем участке.
Включение в кабельную конструкцию (вариант 1) опорных элементов, выполненных по п. 27 формулы, закрепленных с образованием промежутка между основанием кабельной конструкции и стенками опорного элемента, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, обеспечивает снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу в области указанного промежутка, т.е. обеспечивает образование в области указанного промежутка демпфирующего участка, и при этом по сравнению с ближайшим аналогом обеспечивает удовлетворительную степень сохранения устойчивости к вертикальной статической нагрузке. Понятно, что устойчивость к вертикальной нагрузке сохраняется потому, что к основанию крепятся продолжения обеих указанных вертикальных или преимущественно вертикальных 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 снижена жесткость упругой деформации. Это ведет к уменьшению средних собственных частот колебаний кручения и изгиба опорного элемента в горизонтальной плоскости. В результате распространение механической энергии колебаний в кабельной конструкции замедляется также при таких нагрузках, которые не превышают порога пластической деформации в демпфирующем участке опорного элемента, что также способствует ее сохранности и сохранности средств крепления кабелей, оболочек кабелей, крепежных деталей и т.д. Кроме того, включение в кабельную конструкцию (вариант 1) опорных элементов, выполненных по п. 27 формулы, обеспечивает достижение такого технического результата как упрощение (по сравнению с общим случаем) изготовления кабельной конструкции, так как опорные элементы, выполненные по п. 27 формулы, могут быть изготовлены по отлаженным и экономичным технологиям металлообработки, таким как гибка или прокатка.
Установка средств крепления кабелей (зажимы, хомуты и т.п.) вне демпфирующих участков способствует сохранности средств крепления кабелей и сохранности крепежных деталей, так как вне демпфирующего участка опорный элемент претерпевает менее выраженную деформацию, чем в демпфирующем участке. Также вне демпфирующих участков опорного элемента может быть установлено иное электротехническое оборудование.
Закрепление кабельной конструкции (вариант 1) на строительной конструкции и закрепление кабелей в установленных средствах крепления обеспечивает возможность эксплуатации кабельной линии, проложенной по кабельному сооружению или производственному помещению, содержащему предлагаемые кабельные конструкции. Закрепление выполнено с помощью известных в отрасли средств.
Установка кабельных лотков вне демпфирующих участков способствует их сохранности и сохранности крепежных деталей, так как вне демпфирующего участка опорный элемент претерпевает менее выраженную деформацию, чем в демпфирующем участке.
Закрепление кабельной конструкции (вариант 1) на строительной конструкции в совокупности с размещением в установленных кабельных лотках и закреплением кабелей обеспечивает возможность эксплуатации кабельной линии, проложенной по кабельному сооружению или производственному помещению, содержащему предлагаемые кабельные конструкции. Закрепление выполнено с помощью известных в отрасли средств.
Использование в предлагаемой кабельной конструкции (вариант 1) опорных элементов по п. 29 и стоек, снабженных приемными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п. 29, обеспечивает возможность быстрой сборки кабельной конструкции путем зацепления выступов в приемных отверстиях, облегчение строительства кабельного сооружения, облегчение замены опорных элементов в случае их необратимой деформации. Сборка кабельных конструкций путем зацепления выступов опорных элементов в приемных отверстиях стоек известна в отрасли.
Использование в предлагаемой кабельной конструкции (вариант 1) опорных элементов по п.30 и стоек, снабженных ответными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п.30, обеспечивает возможность быстрой сборки кабельной конструкции с помощью болтовых соединений путем совмещения отверстий (или пазов) опорного элемента с ответными отверстиями и установки болта в пару совмещенных отверстия (или паза) и ответного отверстия, облегчение строительства кабельного сооружения, облегчение замены опорных элементов в случае их необратимой деформации. Сборка кабельных конструкций с помощью болтовых соединений известна в отрасли.
Сущность предлагаемой кабельной конструкции (вариант 1) поясняется примерами осуществления, представленными на следующих изображениях.
Фиг. 1. Настенный кронштейн сварной (а), настенная конструкция сборная (б), потолочная конструкция сборная (в).
Фиг. 2. Потолочная конструкция сборная.
Фиг. 3. Настенная конструкция сборная.
Фиг. 4. Настенный кронштейн сварной с П-образным профилем.
Фиг. 6. Настенный кронштейн сварной с круглым профилем.
Фиг. 7. Настенный кронштейн сварной с шестиугольным профилем.
Фиг. 8. Настенный кронштейн сварной с омега-образным профилем.
Фиг. 9. Настенный кронштейн сварной с перфорированным демпфирующим участком.
Фиг. 18. Рамная конструкция.
Кабельная конструкция 1 включает опорный элемент 2 и основание 3. В этих примерах 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. Опорный элемент 2, изображенный на фиг. 4, содержит стенки 4, ориентированные вертикально, соединенные стенкой 5, ориентированной горизонтально. Выпуклые ориентированные преимущественно вертикально стенки 4 опорного элемента 2, изображенного на фиг. 6, соединены двумя выпуклыми стенками 5, ориентированными преимущественно горизонтально; условные границы между стенками 4, 5 представлены пунктирными линиями. Ориентированные преимущественно вертикально стенки 4 опорного элемента 2, изображенного на фиг. 7, соединены двумя стенками 5, ориентированными горизонтально. Снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу опорных элементов 2, изображенных на фиг. 1-фиг. 4, фиг. 6-фиг. 8, обеспечено продолжениями 7 вертикально ориентированных стенок 4 и наличием промежутка 5 между основанием 3 и горизонтальной стенкой 5 (а также между основанием 3 и горизонтальными стенками 6 для кабельной конструкции фиг. 8). Фиг. 3 поясняет монтаж опорного элемента 2 на стойке 3 болтами с использованием отверстий 13 в продолжениях 7 (имеющих длину δ1) стенок 4 и отверстий 15 в полках стойки 3. Наличие отступа 52 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. Демпфирующие участки "д" условно обозначены фигурными скобками. Снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу на демпфирующем участке "д" опорного элемента 2 кабельного кронштейна 1, изображенного на фиг. 9, обеспечено перфорацией 8 в крайней области горизонтальных стенок 5 и 6, а стенки 4, 5, 6 имеют одинаковую длину. Плотность перфорации составляет 80% площади участков стенок 5, 6, расположенных на демпфирующем участке "д". В альтернативном примере стенки 4, 5, 6 имеют одинаковую длину, а снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу на демпфирующем участке "д" опорного элемента кабельного кронштейна, подобного изображенному на фиг. 9, обеспечено снятием половины толщины стенок 5, 6 в их крайних областях, примыкающих к основанию 3, шлифовальным инструментом. Фиг. 8 и фиг. 9 иллюстрируют пластическую деформацию опорного элемента. Изображения фиг. 8 (а) и фиг. 9 (а) показывают кабельную конструкцию до воздействия высокой механической нагрузки, а изображения фиг. 8 (б) и фиг. 9 (б) показывают кабельную конструкцию после воздействия высокой механической нагрузки. В стенке 5 могут быть выполнены отверстия 14 под установку оборудования, например кабельных зажимов (не показаны). Опорные элементы кабельных конструкций, представленных на фиг. 4, фиг. 6-фиг. 9, закреплены на основаниях с помощью сварки. Опорные элементы кабельных конструкций, представленных на фиг. 2, фиг. 3, фиг. 18, закреплены на основаниях с помощью болтов. Рамная кабельная конструкция фиг. 18 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). Представленные кабельные конструкции изготовлены из сортовой листовой стали.
Вариант 2 предлагаемой кабельной конструкции описывается в сравнении с его ближайшим аналогом, раскрытым в вышеупомянутой таблице 1 пояснительной записки альбома ВНИПИ Тяжпромэлектропроект "Прокладка кабелей в производственных помещениях. Материалы для проектирования и рабочие чертежи", шифр А7-92, Москва, 1992. Недостатки ближайшего аналога раскрыты в части настоящего описания, относящейся к варианту 1 предлагаемой кабельной конструкции.
Задача повышения устойчивости кабельной конструкции к действию внезапных высоких механических напряжений со стороны закрепленных на горизонтальных опорных элементах высоковольтных кабелей при возникновении коротких замыканий или при действии иных факторов решается в предлагаемой кабельной конструкции (вариант 2) тем, что кабельная конструкция включает, по меньшей мере, одно основание и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный, по меньшей мере, одним из своих концов на основании (в зависимости от вида кабельной конструкции опорный элемент может быть закреплен на одном из оснований одним своим концом, либо, если кабельная конструкция содержит более одного основания, может быть закреплен обоими своими концами на разных основаниях, например на двух стойках П-образной рамы). При этом в качестве, по меньшей мере, одного из указанных опорных элементов кабельная конструкция включает предлагаемый в настоящей заявке опорный элемент по п. 27 формулы, а именно, опорный элемент, выполненный из металла, содержащий, по меньшей мере, две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально, при этом с, по меньшей мере, одного конца опорного элемента дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально. При этом указанный опорный элемент, выполненный по п. 27 формулы, закреплен на основании, по меньшей мере, тем концом, с которого выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально, с образованием промежутка между основанием и стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, соединяющими указанные две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально. Причем для закрепления на основании использованы продолжения обеих указанных стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально и соединенных указанными стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально. Кабельная конструкция также может дополнительно включать иные элементы, например раскосы для повышения несущей способности, адаптеры для крепления к строительным конструкциям и т.п.Термины "вертикально" и "горизонтально" относятся к рабочему положению кабельной конструкции, в котором опорные элементы ориентированы горизонтально и поперечно к направлению кабелей, расположенных горизонтально.
Предлагаемая кабельная конструкция (вариант 2) подобна ближайшему аналогу тем, что включает, по меньшей мере, одно основание и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный, по меньшей мере, одним из своих концов на основании. Эти признаки участвуют в обеспечении реализации назначения предлагаемой кабельной конструкции (вариант 2). Закрепление опорных элементов на основаниях может быть выполнено, например, с помощью болтов или, например, с помощью сварки, или иным принятым в отрасли способом.
Предлагаемая кабельная конструкция (вариант 2) в общем случае отличается от ближайшего аналога тем, что в качестве, по меньшей мере, одного из указанных опорных элементов включает опорный элемент по п. 27 формулы настоящей заявки, а именно, опорный элемент, выполненный из металла, содержащий, по меньшей мере, две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально, при этом с, по меньшей мере, одного конца опорного элемента дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально. При этом указанный опорный элемент по п. 27 закреплен на основании, по меньшей мере, тем концом, с которого выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально, с образованием промежутка между основанием и стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, соединяющими указанные две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально. Причем для закрепления на основании использованы продолжения обеих указанных стенок, т.е. стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально и соединенных указанными стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально.
В первом частном случае кабельная конструкция (вариант 2) дополнительно отличается от общего случая тем, что на указанные опорные элементы по п. 27 вне указанных промежутков дополнительно установлены средства крепления кабелей.
В уточнении первого частного случая кабельная конструкция (вариант 2) дополнительно отличается от первого частного случая тем, что она закреплена на строительной конструкции и в установленных средствах крепления закреплены кабели.
Во втором частном случае кабельная конструкция (вариант 2) дополнительно отличается от общего случая тем, что на указанные опорные элементы по п. 27 вне указанных промежутков дополнительно установлены кабельные лотки.
В уточнении второго частного случая кабельная конструкция (вариант 2) дополнительно отличается от второго частного случая тем, что она закреплена на строительной конструкции и в установленных кабельных лотках размещены и закреплены кабели.
В третьем частном случае кабельная конструкция (вариант 2) дополнительно отличается от общего случая тем, что в качестве опорных элементов по п. 27 включает предлагаемые опорные элементы по п. 29 формулы настоящей заявки, а в качестве оснований включает стойки, при этом стойки снабжены приемными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п. 29.
В четвертом частном случае кабельная конструкция (вариант 2) дополнительно отличается от общего случая тем, что в качестве опорных элементов по п. 27 включает предлагаемые опорные элементы по п. 30 формулы настоящей заявки, а в качестве оснований включает стойки, при этом стойки снабжены ответными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п. 30.
Наличие оснований и закрепленных на основаниях опорных элементов обеспечивает реализацию назначения кабельной конструкции (вариант 2) - создание опоры для кабелей или для кабельных лотков (при условии закрепления кабельной конструкции, например на строительной конструкции). Выполнение опорных элементов из металла обеспечивает их прочность и технологичность их изготовления.
Включение в кабельную конструкцию (вариант 2) опорных элементов, выполненных по п. 27 формулы, закрепленных с образованием промежутка между основанием кабельной конструкции и стенками опорного элемента, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, обеспечивает снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу в области указанного промежутка, (и, таким образом, обеспечивает снижение порога пластической деформации опорного элемента в области указанного промежутка, повышает демпфирующие свойства кабельной конструкции под динамическими нагрузками, действующими на опорный элемент со стороны кабелей в аварийных ситуациях), и при этом по сравнению с ближайшим аналогом обеспечивает удовлетворительную степень сохранения устойчивости к вертикальной статической нагрузке. Понятно, что устойчивость к вертикальной нагрузке сохраняется потому, что к основанию крепятся продолжения обеих указанных вертикальных или преимущественно вертикальных 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 снижена жесткость упругой деформации. Это ведет к уменьшению средних собственных частот колебаний кручения и изгиба опорного элемента в горизонтальной плоскости. В результате распространение механической энергии колебаний в кабельной конструкции замедляется также при таких нагрузках, которые не превышают порога пластической деформации опорного элемента на указанном промежутке, что также способствует сохранности кабельной конструкции и сохранности средств крепления кабелей, оболочек кабелей, крепежных деталей и т.д.
Установка средств крепления кабелей (зажимы, хомуты и т.п.) вне указанных промежутков способствует сохранности средств крепления кабелей и сохранности крепежных деталей, так как вне указанного промежутка опорный элемент по п. 27 претерпевает менее выраженную деформацию, чем в указанном промежутке. Также вне указанных промежутков на опорный элемент может быть установлено иное электротехническое оборудование.
Закрепление кабельной конструкции (вариант 2) на строительной конструкции и закрепление кабелей в установленных средствах крепления обеспечивает возможность эксплуатации кабельной линии, проложенной по кабельному сооружению или производственному помещению, содержащему предлагаемые кабельные конструкции. Закрепление выполнено с помощью известных в отрасли средств.
Установка кабельных лотков вне указанных промежутков способствует сохранности кабельных лотков и сохранности крепежных деталей, так как вне указанного промежутка опорный элемент по п. 27 претерпевает менее выраженную деформацию, чем в указанном промежутке.
Закрепление кабельной конструкции (вариант 2) на строительной конструкции в совокупности с размещением в установленных кабельных лотках и закреплением кабелей обеспечивает возможность эксплуатации кабельной линии, проложенной по кабельному сооружению или производственному помещению, содержащему предлагаемые кабельные конструкции. Закрепление выполнено с помощью известных в отрасли средств.
Использование в предлагаемой кабельной конструкции (вариант 2) опорных элементов по п. 29 и стоек, снабженных приемными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п. 29, обеспечивает возможность быстрой сборки кабельной конструкции путем зацепления выступов в приемных отверстиях, облегчение строительства кабельного сооружения, облегчение замены опорных элементов в случае их необратимой деформации. Сборка кабельных конструкций путем зацепления выступов опорных элементов в приемных отверстиях стоек известна в отрасли.
Использование в предлагаемой кабельной конструкции (вариант 2) опорных элементов по п. 30 и стоек, снабженных ответными отверстиями для элементов крепления опорных элементов по п. 30, обеспечивает возможность быстрой сборки кабельной конструкции с помощью болтовых соединений путем совмещения отверстий (или пазов) опорного элемента с ответными отверстиями и установки болта в пару совмещенных отверстия (или паза) и ответного отверстия, облегчение строительства кабельного сооружения, облегчение замены опорных элементов в случае их необратимой деформации. Сборка кабельных конструкций с помощью болтовых соединений известна в отрасли.
Сущность предлагаемой кабельной конструкции (вариант 2) поясняется примерами осуществления, представленными на следующих изображениях.
Фиг. 1. Настенный кронштейн сварной (а), настенная конструкция сборная (б), потолочная конструкция сборная (в).
Фиг. 2. Потолочная конструкция сборная.
Фиг. 3. Настенная конструкция сборная.
Фиг. 4. Настенный кронштейн сварной с П-образным профилем.
Фиг. 6. Настенный кронштейн сварной с круглым профилем.
Фиг. 7. Настенный кронштейн сварной с шестиугольным профилем.
Фиг. 8. Настенный кронштейн сварной с омега-образным профилем.
Фиг. 18. Рамная конструкция.
Кабельная конструкция 1 включает опорный элемент 2 и основание 3. В этих примерах 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. Опорный элемент 2, изображенный на фиг. 4, содержит стенки 4, ориентированные вертикально, соединенные стенкой 5, ориентированной горизонтально. Выпуклые ориентированные преимущественно вертикально стенки 4 опорного элемента 2, изображенного на фиг. 6, соединены двумя выпуклыми стенками 5, ориентированными преимущественно горизонтально; условные границы между стенками 4, 5 представлены пунктирными линиями. Ориентированные преимущественно вертикально стенки 4 опорного элемента 2, изображенного на фиг. 7, соединены двумя стенками 5, ориентированными горизонтально. Снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу опорных элементов 2, изображенных на фиг. 1-фиг. 4, фиг. 6-фиг. 8, обеспечено продолжениями 7 вертикально ориентированных стенок 4 и наличием промежутка 5 между основанием 3 и горизонтальной стенкой 5 (а также между основанием 3 и горизонтальными стенками 6 для кабельной конструкции фиг. 8). Фиг. 3 поясняет монтаж опорного элемента 2 на стойке 3 болтами 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. Демпфирующие участки "д" условно обозначены фигурными скобками. Фиг. 8 иллюстрирует пластическую деформацию опорного элемента. 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. В стенке 5 могут быть выполнены отверстия 14 под установку оборудования, например кабельных зажимов (не показаны). Опорные элементы кабельных конструкций, представленных на фиг. 4, фиг. 6-фиг. 8, закреплены на основаниях с помощью сварки. Опорные элементы кабельных конструкций, представленных на фиг. 2, фиг. 3, фиг. 18, закреплены на основаниях с помощью болтов. Рамная кабельная конструкция фиг. 18 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). Представленные кабельные конструкции изготовлены из сортовой листовой стали.
Известен кабельный лоток, раскрытый в патентном документе US4802643 (МПК: Е06С 7/08; F16L 3/22; опубл. 1989.02.07). Лестничный кабельный лоток состоит из двух продольных Z-образных профилей и поперечных профилей, которые жестко присоединены к продольным профилям клеем и шпонками. Недостатком этого лотка является высокая жесткость его поперечных профилей, вследствие чего в условиях эксплуатации в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, высока вероятность повреждений или разрушений таких узлов как кабельные зажимы или хомуты, крепления зажимов к поперечным профилям, жесткие крепления поперечных профилей к продольным профилям, крепления продольных профилей к кабельным конструкциям или к строительным конструкциям.
Известен кабельный лоток, раскрытый в патентном документе ЕР 1798829 (МПК: H02G3/04; опубл. 2007.06.20). Листовой кабельный лоток содержит два борта, соединенные перфорированным днищем, которое выполнено заодно с бортами. На нижней стороне днища установлены опорные элементы, выполненные из профиля, закрепленные своими концами на боковых областях днища вблизи бортов. Опорные элементы используются для закрепления на них кабельных зажимов. Недостаток этого лотка выражается в том, что концы опорных элементов сплющены, так что в концевых областях опорные элементы содержат только горизонтально ориентированные части стенок. Вследствие этого вертикальная несущая способность лотка невелика, т.к. концевые области опорных элементов легко изгибаются, например, в случае воздействия дополнительных вертикальных нагрузок.
Известен кабельный лоток НЛ-20÷НЛ-40, раскрытый 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. Лестничный кабельный лоток состоит из двух продольных профилей и поперечных профилей, которые жестко присоединены к продольным профилям. Концы поперечных профилей сплющены, так что в концевых областях поперечные профили содержат только горизонтально ориентированные части стенок. Вследствие этого вертикальная несущая способность лотка невелика, т.к. концевые области поперечных профилей легко изгибаются, например, в случае воздействия дополнительных вертикальных нагрузок.
Известен кабельный лоток, раскрытый в патентном документе RU522833 (МПК: H02G 3/02; опубл. 1976.07.25). Лестничный кабельный лоток содержит параллельные боковые стенки U-образного профиля и несущее основание с полками неодинаковой ширины, выполненное в виде преимущественно параллельных, установленных преимущественно на одинаковом расстоянии друг от друга профилированных элементов, соединенных с широкой полкой каждой стенки. Профилированные элементы зафиксированы штырями в V-образных гофрах, выполненных в широких полках. Недостатком этого лотка является высокая жесткость его поперечных профилей, вследствие чего в условиях эксплуатации в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, высока вероятность повреждений или разрушений узлов крепления профилированных элементов основания к боковым стенкам, а также таких узлов как кабельные зажимы или хомуты, крепления зажимов к профилированным элементам.
Известен кабельный лоток, раскрытый в издании Г.С. Гринберг, Р.С. Дейч. Электромонтажные изделия. 1961. М.-Л.: Госэнергоиздат на с.35, с.36. Этот кабельный лоток принят в настоящем описании в качестве ближайшего аналога варианта 1 и варианта 2 предлагаемого кабельного лотка. Кабельный лоток - ближайший аналог выполнен из металла и состоит из двух продольных гнутых Z-образных профилей и перфорированных поперечин, которые привариваются к продольным профилям точечной сваркой. Поперечины расположены горизонтально при горизонтальном расположении кабельного лотка, т.е. если оба продольных Z-образных профиля расположены в одной горизонтальной плоскости. Недостатком этого лотка является высокая жесткость его поперечин, вследствие чего в условиях эксплуатации в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, высока вероятность повреждений или разрушений таких узлов как кабельные зажимы или хомуты, крепления зажимов к поперечинам, сварные точечные крепления поперечин к продольным профилям, крепления продольных профилей к кабельным конструкциям или к строительным конструкциям.
Вышеуказанная задача повышения устойчивости кабельных сооружений, кабельных конструкций, кабельных лотков, опорных элементов к действию внезапных высоких механических напряжений решается в предлагаемом кабельном лотке (вариант 1) тем, что кабельный лоток включает два продольных несущих элемента и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный своими концами на продольных несущих элементах. При этом, по меньшей мере, один опорный элемент в областях каждого из своих концов содержит демпфирующий участок, характеризующийся сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу. Термины "вертикально" и "горизонтально" относятся к рабочему положению кабельного лотка, в котором опорные элементы ориентированы горизонтально и поперечно к направлению кабелей, расположенных горизонтально.
Предлагаемый кабельный лоток (вариант 1) подобен ближайшему аналогу тем, что включает два продольных несущих элемента и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный своими концами на продольных несущих элементах. Закрепление опорного элемента на продольных несущих элементах может быть выполнено, например, с помощью болтов или, например, с помощью сварки, или иным принятым в отрасли способом.
Предлагаемый кабельный лоток (вариант 1) в общем случае отличается от ближайшего аналога тем, что, по меньшей мере, один опорный элемент в областях каждого из своих концов содержит демпфирующий участок, характеризующийся сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу.
В первом частном случае кабельный лоток (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что в качестве опорных элементов, содержащих указанные демпфирующие участки, включает предлагаемые опорные элементы по п. 35 формулы настоящей заявки (а именно, опорные элементы, содержащие, по меньшей мере, по две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально, и при этом с каждого из концов опорного элемента дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух из указанных стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально). При этом, по меньшей мере, один опорный элемент по п. 35 закреплен на продольных несущих элементах с образованием промежутков между каждым продольным несущим элементом и стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, соединяющими две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально. Причем для закрепления на каждом продольном несущем элементе использованы продолжения обеих указанных стенок, т.е. стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально и соединенных между собой посредством стенок, ориентированных горизонтально или преимущественно горизонтально.
Во втором частном случае кабельный лоток (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что на опорные элементы, содержащие указанные демпфирующие участки, вне их демпфирующих участков дополнительно установлены средства крепления кабелей.
В уточнении второго частного случая кабельный лоток (вариант 1) дополнительно отличается от второго частного случая тем, что он закреплен на строительной конструкции или на кабельной конструкции, и в нем размещены кабели и закреплены в установленных средствах крепления кабелей.
В третьем частном случае кабельный лоток (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что он дополнительно снабжен днищем.
В четвертом частном случае кабельный лоток (вариант 1) дополнительно отличается от общего случая тем, что он дополнительно снабжен крышкой.
Наличие двух продольных несущих элементов и закрепленных на них своими концами опорных элементов обеспечивает реализацию назначения кабельного лотка (вариант 1) - создание опоры для кабелей или для кабельных лотков (при условии закрепления кабельного лотка, например, на кабельной конструкции или на строительной конструкции). Выполнение опорных элементов из металла обеспечивает их прочность и технологичность их изготовления.
Наличие демпфирующих участков опорного элемента, т.е. областей со сниженным порогом пластической деформации, характеризующихся сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу, позволяет необратимо поглощать часть механической энергии при динамических нагрузках, превышающих порог, и таким образом снижать нагрузку на прочие области опорного элемента, на продольные несущие элементы кабельного лотка, а также на узлы крепления опорных элементов к продольным несущим элементам, на узлы крепления кабельного лотка к кабельной конструкции или к строительной конструкции или к строительному основанию и на узлы крепления кабельных зажимов, хомутов к опорному элементу. Сохранение сопротивления вертикальному изгибу обеспечивает в штатных условиях эксплуатации сохранение устойчивости опорного элемента к статической нагрузке, которая создается весом кабелей и кабельных зажимов (а также посторонних объектов, например снега, наледи) и направлена вертикально. Технический результат заключается в ослаблении динамической нагрузки на иные детали кабельного лотка, на средства крепления (зажимы, хомуты и т. п.) кабелей в условиях короткого замыкания кабельной линии, при обеспечении вертикальной несущей способности кабельного лотка. В результате предотвращается разрушение кабельного лотка, снижается степень тяжести нарушения в энергоснабжении потребителей при коротком замыкании, сокращаются сроки ремонта кабельной линии. Указанное снижение сопротивления демпфирующих участков может быть обеспечено разными видами выполнения демпфирующих участков. Например, толщина горизонтальных стенок (или иных горизонтально ориентированных деталей, перемычек, фланцев и т.д.) на демпфирующем участке опорного элемента может быть снижена по сравнению с толщиной горизонтальных стенок вне демпфирующего участка. Например, горизонтальные (или преимущественно горизонтальные) стенки опорного элемента могут быть снабжены перфорацией или надсечками только на демпфирующем участке. Например, горизонтальные (или преимущественно горизонтальные) стенки на демпфирующем участке опорного элемента могут быть выполнены из материала с модифицированными механическими свойствами, например из отожженной стали, притом что горизонтальные (или преимущественно горизонтальные) стенки вне демпфирующего участка (а также вертикальные стенки опорного элемента полностью) выполнены из сортовой катанной стали той же толщины. Например, демпфирующий участок опорного элемента может быть образован исключительно вертикально ориентированными стенками, т.е. демпфирующий участок опорного элемента может быть лишен горизонтальных (или преимущественно горизонтальных) частей стенок. Например, горизонтальный поперечный размер опорного элемента (т.е. его размер вдоль направления кабелей и вдоль направления продольных несущих элементов кабельного лотка) может быть уменьшен на демпфирующем участке.
Включение в кабельный лоток (вариант 1) опорных элементов, выполненных по п. 35 формулы, закрепленных на продольных несущих элементах с образованием промежутков между каждым продольным несущим элементом и стенками опорного элемента, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, обеспечивает снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу в областях указанных промежутков, т.е. обеспечивает образование в области указанных промежутков демпфирующих участков, и при этом по сравнению с ближайшим аналогом обеспечивает удовлетворительную степень сохранения устойчивости к вертикальной статической нагрузке. Понятно, что устойчивость к вертикальной нагрузке сохраняется потому, что к каждому продольному несущему элементу крепятся продолжения обеих указанных вертикальных или преимущественно вертикальных стенок опорного элемента по п. 35. Как известно специалисту, именно вертикально ориентированные участки стенок оказывают наибольшее сопротивление вертикальной нагрузке. Кроме того, в указанных промежутках вследствие отсутствия горизонтальных участков стенки снижена жесткость упругой деформации. Это ведет к уменьшению средних собственных частот колебаний кручения и изгиба опорного элемента в горизонтальной плоскости. В результате распространение механической энергии колебаний в кабельном лотке замедляется также при таких нагрузках, которые не превышают порога пластической деформации в демпфирующих участках опорного элемента, что также способствует сохранности кабельного лотка и сохранности средств крепления кабелей, оболочек кабелей, крепежных деталей и т.д. Кроме того, включение в кабельный лоток (вариант 1) опорных элементов, выполненных по п. 35 формулы, обеспечивает достижение такого технического результата как упрощение (по сравнению с общим случаем) изготовления кабельного лотка, так как опорные элементы, выполненные по п. 35 формулы, могут быть изготовлены по отлаженным и экономичным технологиям металлообработки, таким как гибка или прокатка.
Установка средств крепления кабелей (зажимы, хомуты и т.п.) вне демпфирующих участков способствует сохранности средств крепления кабелей и сохранности крепежных деталей, так как вне демпфирующего участка опорный элемент претерпевает менее выраженную деформацию, чем в демпфирующем участке. Также вне демпфирующих участков опорного элемента может быть установлено иное электротехническое оборудование.
Закрепление кабельного лотка (вариант 1) на строительной конструкции или на кабельной конструкции в совокупности с размещением в кабельном лотке и закреплением в установленных средствах крепления кабелей обеспечивает возможность эксплуатации кабельной линии, содержащей предлагаемый кабельный лоток. Закрепление выполнено с помощью известных в отрасли средств.
Снабжение кабельного лотка (вариант 1) днищем повышает защищенность проложенных в нем кабелей от несанкционированного доступа снизу (при расположении кабельного лотка предпочтительно выше человеческого роста от строительного основания или пола помещения).
Снабжение кабельного лотка (вариант 1) крышкой предотвращает попадание внутрь лотка посторонних предметов, пыли или атмосферных осадков.
Сущность предлагаемого кабельного лотка (вариант 1) поясняется примерами осуществления, представленными на следующих изображениях.
Фиг. 1. Кабельный лоток лестничного типа (г).
Фиг. 10. Кабельный лоток лестничного типа, представленный на фиг. 1 (г).
Кабельный лоток 9 включает два продольных несущих элемента 10 и два опорных элемента 2. Опорный элемент 2 лотка 9 выполнен в виде П-образного профиля и содержит две вертикальные стенки 4, соединенные между собой горизонтальной стенкой 5. В этом примере на концах стенок 4 выполнены продолжения (по сравнению с длиной стенки 5) 7, которыми опорный элемент закреплен на продольных элементах с помощью болтов; в альтернативном примере опорный элемент закреплен на продольных элементах с помощью сварки (изображение не представлено). Оба вида закрепления опорного элемента на продольных элементах известны в отрасли. В случае использования сварки для закрепления опорного элемента, можно выполнить опорный элемент без отверстий в продолжениях 7, т.е. таким, как изображено на фиг. 1 (д), фиг. 11, фиг. 12, фиг. 16 (г), фиг. 17 (г). Снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу опорных элементов 2 этого примера обеспечено продолжениями 7 вертикально ориентированных стенок 4 и наличием промежутка 5 между продольным несущим элементом 10 и горизонтальной стенкой 5. Демпфирующие участки "д" условно обозначены фигурными скобками. В стенке 5 могут быть выполнены отверстия 14 под установку оборудования, например кабельных зажимов (не показаны). В альтернативном примере стенки 4, 5 имеют одинаковую длину, а снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу на демпфирующем участке опорного элемента обеспечено перфорацией в крайних областях горизонтальной стенки 5, подобно перфорации 8 кабельного кронштейна на фиг. 9. В другом альтернативном примере стенки 4, 5 имеют одинаковую длину, а снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу на демпфирующем участке "д" опорного элемента обеспечено снятием половины толщины стенки 5 в ее крайних областях, примыкающих к продольным несущим элементам 10, шлифовальным инструментом. Изображения альтернативных примеров не представлены, т.к. не требуются для понимания аналогии специалистом, ознакомленным с фиг. 9. Представленный кабельный лоток изготовлен из сортовой листовой стали. Специалисту понятно, что продольные несущие элементы, 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).
Вариант 2 предлагаемого кабельного лотка описывается в сравнении с его ближайшим аналогом, раскрытым в вышеупомянутом издании Г.С. Гринберг, Р.С. Дейч. Электромонтажные изделия. 1961. М.- Л.: Госэнергоиздат, на с.35, с.36. Недостатки ближайшего аналога раскрыты в части настоящего описания, относящейся к варианту 1 предлагаемого кабельного лотка.
Задача повышения устойчивости кабельных сооружений, кабельных конструкций, кабельных лотков, опорных элементов к действию внезапных высоких механических напряжений решается в предлагаемом кабельном лотке (вариант 2) тем, что кабельный лоток включает два продольных несущих элемента и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный своими концами на продольных несущих элементах. При этом в качестве, по меньшей мере, одного из указанных опорных элементов кабельный лоток включает предлагаемый опорный элемент по п.35 формулы настоящей заявки, а именно, опорный элемент, содержащий, по меньшей мере, две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально, при этом с каждого из концов опорного элемента дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально. И при этом опорный элемент по п. 35 закреплен на продольных несущих элементах с образованием промежутков между каждым продольным несущим элементом и стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, соединяющими указанные две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально. Причем для закрепления на каждом продольном несущем элементе использованы продолжения обеих указанных стенок, т.е. стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально и соединенных стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально. Термины "вертикально" и "горизонтально" относятся к рабочему положению кабельного лотка, в котором опорные элементы ориентированы горизонтально и поперечно к направлению кабелей, расположенных горизонтально.
Предлагаемый кабельный лоток (вариант 2) подобен ближайшему аналогу тем, что включает два продольных несущих элемента и, по меньшей мере, один выполненный из металла опорный элемент, закрепленный своими концами на продольных несущих элементах. Закрепление опорного элемента на продольных несущих элементах может быть выполнено, например, с помощью болтов или, например, с помощью сварки, или иным принятым в отрасли способом.
Предлагаемый кабельный лоток (вариант 2) в общем случае отличается от ближайшего аналога тем, что в качестве, по меньшей мере, одного из указанных опорных элементов включает опорный элемент по п. 35, а именно, опорный элемент, содержащий, по меньшей мере, две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально. При этом с каждого из концов опорного элемента дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально. И при этом опорный элемент по п. 35 закреплен на продольных несущих элементах с образованием промежутков между каждым продольным несущим элементом и стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, соединяющими две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально. Причем для закрепления на каждом продольном несущем элементе использованы продолжения обеих указанных стенок, т.е. стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально и соединенных стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально.
В первом частном случае кабельный лоток (вариант 2) дополнительно отличается от общего случая тем, что на указанные опорные элементы по п. 35 вне указанных промежутков дополнительно установлены средства крепления кабелей.
В уточнении первого частного случае кабельный лоток (вариант 2) дополнительно отличается от первого частного случая тем, что он закреплен на строительной конструкции или на кабельной конструкции, и в нем размещены кабели и закреплены в установленных средствах крепления кабелей.
Во втором частном случае кабельный лоток (вариант 2) дополнительно отличается от общего случая тем, что он дополнительно снабжен днищем.
В третьем частном случае кабельный лоток (вариант 2) дополнительно отличается от общего случая тем, что он дополнительно снабжен крышкой.
Наличие двух продольных несущих элементов и закрепленных на них своими концами опорных элементов обеспечивает реализацию назначения кабельного лотка (вариант 2) - создание опоры для кабелей или для кабельных лотков (при условии закрепления кабельного лотка, например, на кабельной конструкции или на строительной конструкции, строительном основании). Выполнение опорных элементов из металла обеспечивает их прочность и технологичность их изготовления.
Включение в кабельный лоток (вариант 2) опорных элементов, выполненных по п.35 формулы настоящей заявки, закрепленных на продольных несущих элементах с образованием промежутков между каждым продольным несущим элементом и стенкой опорного элемента, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально, обеспечивает снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу в областях указанных промежутков. Таким образом обеспечивается снижение порога пластической деформации опорного элемента в областях указанных промежутков, повышение демпфирующих свойств кабельного лотка под динамическими нагрузками, действующими на опорный элемент со стороны кабелей в аварийных ситуациях. При этом по сравнению с ближайшим аналогом обеспечивается удовлетворительная степень сохранения устойчивости к вертикальной статической нагрузке. Понятно, что устойчивость к вертикальной нагрузке сохраняется потому, что к каждому продольному несущему элементу крепятся продолжения обеих указанных вертикальных или преимущественно вертикальных стенок опорного элемента по п. 35. Как известно специалисту, именно вертикально ориентированные участки стенок оказывают наибольшее сопротивление вертикальной нагрузке. Кроме того, в указанных промежутках вследствие отсутствия горизонтальных участков стенок снижена жесткость упругой деформации. Это ведет к уменьшению средних собственных частот колебаний кручения и изгиба опорного элемента в горизонтальной плоскости. В результате распространение механической энергии колебаний в кабельном лотке замедляется также при таких нагрузках, которые не превышают порога пластической деформации опорного элемента на указанном промежутке, что также способствует сохранности кабельного лотка и сохранности средств крепления кабелей, оболочек кабелей, крепежных деталей и т.д.
Установка средств крепления кабелей (зажимы, хомуты и т.п.) вне указанных промежутков способствует сохранности средств крепления кабелей и сохранности крепежных деталей, так как вне указанных промежутков опорный элемент претерпевает менее выраженную деформацию, чем в указанных промежутках. Также вне указанных промежутков опорного элемента может быть установлено иное электротехническое оборудование.
Закрепление кабельного лотка (вариант 2) на строительной конструкции или на кабельной конструкции в совокупности с размещением в кабельном лотке и закреплением в установленных средствах крепления кабелей обеспечивает возможность эксплуатации кабельной линии, содержащей предлагаемый кабельный лоток. Закрепление выполнено с помощью известных в отрасли средств.
Снабжение кабельного лотка (вариант 2) днищем повышает защищенность проложенных в нем кабелей от несанкционированного доступа снизу (при расположении кабельного лотка предпочтительно выше человеческого роста от строительного основания или пола помещения).
Снабжение кабельного лотка (вариант 2) крышкой предотвращает попадание внутрь лотка посторонних предметов, пыли или атмосферных осадков.
Сущность предлагаемого кабельного лотка (вариант 2) поясняется примерами осуществления, представленными на следующих изображениях.
Фиг. 1. Кабельный лоток лестничного типа (г).
Фиг. 10. Кабельный лоток лестничного типа, представленный на фиг. 1 (г).
Кабельный лоток 9 включает два продольных несущих элемента 10 и два опорных элемента 2. Опорный элемент 2 лотка 9 выполнен в виде П-образного профиля и содержит две вертикальные стенки 4, соединенные между собой горизонтальной стенкой 5. На концах стенок 4 выполнены продолжения (по сравнению с длиной стенки 5) 7, которыми опорный элемент закреплен на продольных элементах с помощью болтов; в альтернативном примере опорный элемент закреплен на продольных элементах с помощью сварки (изображение не представлено). Оба вида закрепления опорного элемента на продольных элементах известны в отрасли. В случае использования сварки для закрепления опорного элемента можно выполнить опорный элемент без отверстий в продолжениях 7, т.е. таким, как изображено на фиг. 1 (д), фиг. 11, фиг. 12, фиг. 16 (г), фиг. 17 (г). Снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу опорных элементов 2 обеспечено продолжениями 7 вертикально ориентированных стенок 4 и наличием промежутка 8 между продольным несущим элементом 10 и горизонтальной стенкой 5. Демпфирующие участки "д" условно обозначены фигурными скобками. В стенке 5 могут быть выполнены отверстия 14 под установку оборудования, например кабельных зажимов (не показаны). Представленный кабельный лоток изготовлен из сортовой листовой стали. Специалисту понятно, что продольные несущие элементы, 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).
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. Т-образный элемент отделен от концевых участков вертикальных стенок разрезами, но Т-образный элемент нельзя рассматривать как продолжение горизонтальной стенки, а конечные участки вертикальных стенок нельзя рассматривать как продолжения вертикальных стенок, т.к. 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. Т-образный элемент отделен от концевых участков вертикальных стенок разрезами, и верхние углы концевые участков вертикальных стенок отогнуты, но Т-образный элемент нельзя рассматривать как продолжение горизонтальной стенки, а конечные участки вертикальных стенок нельзя рассматривать как продолжения вертикальных стенок, т.к. 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 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.
Вышеуказанная задача повышения устойчивости кабельных сооружений, кабельных конструкций, кабельных лотков, опорных элементов к действию внезапных высоких механических напряжений решается в предлагаемом опорном элементе тем, что опорный элемент, выполненный из металла, содержит, по меньшей мере, две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально, при этом с, по меньшей мере, одного конца опорного элемента дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или 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, по меньшей мере, две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально и соединенные между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или преимущественно горизонтально.
Предлагаемый опорный элемент в общем случае отличается от ближайшего аналога тем, что с, по меньшей мере, одного его конца дополнительно выполнены продолжения, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально.
В первом частном случае предлагаемый опорный элемент дополнительно отличается от общего случая тем, что указанные продолжения с одного из концов 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, по меньшей мере, одной дополнительно приваренной пятки.
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, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально и соединенных между собой посредством, по меньшей мере, одной стенки, ориентированной горизонтально или 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 горизонтальных стенок 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.
Выполнение с, по меньшей мере, одного конца опорного элемента продолжений, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или 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 горизонтальными или преимущественно горизонтальными стенками, т.е. конечный участок опорного элемента содержит участки, по меньшей мере, двух стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально, но не содержит участков указанных соединяющих их между собой стенок, ориентированных горизонтально или 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 горизонтально или 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. Также сохраняется устойчивость опорного элемента к вертикальной нагрузке, если к основанию крепятся продолжения обеих указанных вертикальных или преимущественно вертикальных 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 вертикальных или преимущественно вертикальных 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 вертикальных или преимущественно вертикальных 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 одного из концов 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 горизонтально или 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 горизонтально или 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.
Закрепление опорного элемента на основаниях кабельных конструкций или на продольных несущих элементах кабельных лотков может быть выполнено, например, с помощью болтов или, например, с помощью сварки, или иным принятым в отрасли способом.
Сущность предлагаемого опорного элемента поясняется примерами осуществления, представленными на следующих изображениях.
Фиг. 1: (д), (е), (ж) - опорные элементы в виде П-образного профиля; (а) - опорный элемент в составе сварного кабельного кронштейна; (б) - опорный элемент в составе сборной настенной кабельной конструкции; (в) - 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. 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.
Фиг. 16 (г). Опорный элемент в виде омега-образного профиля.
Фиг. 17 (г). Опорный элемент в виде М-образного профиля.
Фиг. 18. Опорный элемент в составе рамной кабельной конструкции.
Каждый из представленных опорных элементов 2 содержит две вертикальные стенки 4, соединенные между собой горизонтальной стенкой 5. На концах стенок 4 выполнены продолжения (по сравнению с длиной стенки 5) 7, которыми опорные элементы могут быть закреплены на основаниях. Примеры закрепления опорных элементов на основаниях с помощью сварки представлены на фиг. 1 (а), фиг. 4, фиг. 6 - фиг. 8. Примеры закрепления опорных элементов на основаниях с помощью болтов представлены на фиг. 1 (б), (в), (г), фиг. 2, фиг. 3, фиг. 10, фиг. 18. В условиях эксплуатации снижение сопротивления кручению и горизонтальному изгибу опорных элементов 2 обеспечено продолжениями 7 вертикально ориентированных стенок 4 и наличием промежутка 8 между основанием 3 (или 10) и горизонтальной стенкой 5. 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. Представленные опорные элементы выполнены из сортовой листовой стали.
Предлагаются два предпочтительных способа изготовления предлагаемых в настоящей заявке опорных элементов.
Известен первый способ: способ изготовления перекладины кабельного лотка - опорного элемента, выполненного в виде гнутого стального омега-образного профиля, являющийся ближайшим аналогом первого предлагаемого способа. Из рулонной стали вырубают с помощью штампа заготовку по заданному чертежу, соответствующему одному из известных опорных элементов - кабельной консоли или перекладине кабельного лотка. Также вырубают отверстия (крепежные - для крепления к основанию, установочные - для установки оборудования, и т.п.), если они предусмотрены чертежом. Затем сгибают заготовку с помощью гибочного оборудования по заданным на чертеже линиям сгиба на заданные углы сгибов. Таким образом получают профиль, включающий две стенки, ориентированные вертикально и соединенные между собой посредством одной стенки, ориентированной горизонтально, и также содержащий две стенки, ориентированные горизонтально и выполненные в виде отбортовок стенок, ориентированных вертикально. Затем на опорный элемент наносят цинковое покрытие одним из известных способов оцинкования. Недостаток первого известного способа заключается в том, что он не обеспечивает получения предлагаемого опорного элемента, т.к. не обеспечивает наличия на концах опорного элемента продолжений, по меньшей мере, двух его стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально. Следовательно, в условиях эксплуатации кабельного лотка, содержащего перекладину, полученную данным способом, в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, высока вероятность повреждений или разрушений узлов крепления перекладин к боковым стенкам -продольным несущим элементам кабельного лотка, а также таких узлов как кабельные зажимы или хомуты, крепления зажимов к перекладинам.
Задача повышения устойчивости кабельных сооружений, кабельных конструкций, кабельных лотков, опорных элементов к действию внезапных высоких механических напряжений решается в первом предлагаемом способе тем, что из металлического листа вырубают или вырезают заготовку. При осуществлении вырубания или вырезания формируют, по меньшей мере, со стороны одного из торцов заготовки, по меньшей мере, два выступа, разделенных пазом. Затем сгибают заготовку с получением стенок, граничащих по линиям сгиба. Две из линий сгиба формируют по прямым линиям, проходящим через указанный паз на заданном расстоянии друг от друга. При этом стенки, включающие указанные выступы, располагают параллельно или преимущественно параллельно друг другу.
Первый предлагаемый способ изготовления опорного элемента подобен первому известному способу тем, что он включает вырубание или вырезание заготовки из металлического листа и последующее сгибание заготовки с получением стенок, граничащих по линиям сгиба. Листом в этом описании считается также сталь, поставляемая в рулонах.
Первый предлагаемый способ изготовления опорного элемента в общем случае отличается от первого известного способа тем, что при осуществлении вырубания или вырезания формируют, по меньшей мере, со стороны одного из торцов заготовки, по меньшей мере, два выступа, разделенных пазом, после чего две из линий сгиба формируют по прямым линиям, проходящим через указанный паз (при этом боковые стороны паза также считаются содержащимися в пазе) на заданном расстоянии друг от друга, при этом стенки, включающие указанные выступы, располагают параллельно или преимущественно параллельно друг другу. Стенки условно считаются преимущественно параллельными друг другу, если острый угол между их плоскостями составляет менее 45 градусов. Торцами заготовки названы два ее противоположных края, поперечных к линиям сгиба.
В частном случае первый предлагаемый способ дополнительно отличается от общего случая тем, что при осуществлении вырубания или вырезания дополнительно формируют в каждом из указанных выступов отверстия, при этом указанные отверстия формируют на расстоянии от указанного торца заготовки, составляющем не более половины длины выступа.
В другом частном случае первый предлагаемый способ дополнительно отличается от общего случая тем, что на торцевых сторонах указанных выступов формируют дополнительные фигурные выступы.
Вырубание или вырезание заготовки из металлического листа и последующее сгибание заготовки с получением стенок, граничащих по линиям сгиба, обеспечивает реализацию назначения способа - получение опорного элемента нужной длины, предназначенного для использования в кабельной линии и обладающего пространственной жесткостью, т.к. он содержит две параллельные друг другу стенки, ориентированные преимущественно вертикально и соединенные между собой одной горизонтальной стенкой (при условии расположения в горизонтальной плоскости стенки, расположенной между указанными двумя линиями сгиба, сформированными по прямым линиям, проходящим через указанный паз на заданном расстоянии друг от друга).
Формирование выступов, разделенных пазом, в совокупности с расположением стенок, включающих указанные выступы, параллельно или преимущественно параллельно друг другу, обеспечивает получение продолжений стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально в получаемом опорном элементе. Наличие заданного расстояния между указанными двумя линиями сгиба, проходящими через указанный паз, обеспечивает получение стенки, ориентированной горизонтально (и ограниченной средней стороной паза), соединяющей две вертикально ориентированные стенки между собой. Таким образом, обеспечивается получение предлагаемого опорного элемента по п. 27 формулы настоящей заявки, в котором продолжения стенок выполнены в виде указанных сформированных выступов. Формированием двух из линий сгиба по прямым линиям, проходящим через указанный паз, исключают образование в полученном опорном элементе горизонтальных участков, граничащих с боковыми сторонами паза, т.к. наличие таких участков повысило бы сопротивление горизонтальному изгибу. Полученный опорный элемент может быть закреплен, например, на стойке кабельной конструкции или, например, на лонжероне (т.е. продольном несущем элементе) кабельного лотка концами указанных выступов, например, с помощью сварки, или, например, запрессовкой, расклиниванием и т.п. Технический результат выражается, в частности, в формировании участка опорного элемента, характеризующегося сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу (при вертикальном или преимущественно вертикальном расположении указанных выступов), в повышении демпфирующих свойств опорного элемента под динамическими нагрузками в аварийных ситуациях. Также техническим результатом можно считать возможность получения опорного элемента по п.27 формулы настоящей заявки.
Формирование при изготовлении опорного элемента отверстий на расстоянии от указанного торца заготовки, составляющем не более половины длины выступа, обеспечивает (в условиях эксплуатации при закреплении указанных выступов, например, болтами на основании с использованием указанных отверстий) образование промежутка между основанием и стенками, ориентированными горизонтально или преимущественно горизонтально, соединяющими две стенки, ориентированные вертикально или преимущественно вертикально, содержащие указанные выступы. Дополнительный технический результат выражается в упрощении монтажа полученного опорного элемента.
Формирование дополнительных фигурных выступов на торцевых сторонах указанных выступов обеспечивает достижение дополнительного технического результата, выражающегося в ускорении монтажа полученного опорного элемента на основании, если основание (например, стойка кабельной конструкции) снабжено ответными отверстиями под использованную форму дополнительных фигурных выступов.
При условии формирования двух выступов, разделенных пазом, со стороны каждого торца заготовки, возможно изготовление опорного элемента по п.35 формулы настоящей заявки.
Первый предлагаемый способ поясняется примерами осуществления и следующими фигурами.
Фиг. 16. Раскрой металлического листа для получения перекладины омега-образного профиля и перекладина омега-образного профиля.
Фиг. 17. Раскрой металлического листа для получения перекладины М-образного профиля и перекладина М-образного профиля.
На фиг.16, (а) изображен раскрой металлического листа 21 для получения перекладины омега-образного профиля известным способом и на фиг. 16, (б) раскрой листа 21 для получения предлагаемой перекладины омега-образного профиля предлагаемым способом. Показан намеченный к вырезанию паз 23, выступы 22, линии сгиба показаны пунктиром. Две линии сгиба "г1", "г2", расположенные на заданном расстоянии друг от друга, указывают границу между горизонтально ориентированной стенкой 5 и вертикально ориентированными стенками 4. На фиг. 16, (в) изображена известная перекладина 2 омега-образного профиля. На фиг.16, (г) изображена предлагаемая перекладина 2 омега-образного профиля, полученная из металлического листа предлагаемым способом. Обозначены вертикально ориентированные стенки 4, включающие выступы в качестве продолжений 7, и стенка 5, ориентированная горизонтально.
На фиг. 17, (а) изображен раскрой металлического листа 21 для получения перекладины М-образного профиля известным способом. На фиг. 17, (б) изображен раскрой металлического листа 21 для получения предлагаемой перекладины М-образного профиля предлагаемым способом. Показан намеченный к вырезанию паз 23, выступы 22, линии сгиба показаны пунктиром. Две линии сгиба "г1", "г2", расположенные на заданном расстоянии друг от друга, указывают границу между стенкой 5, ориентированной преимущественно горизонтально, и вертикально ориентированными стенками 4. На фиг. 17, (в) изображена известная перекладина М-образного профиля 2. На фиг. 17, (г) изображена предлагаемая перекладина М-образного профиля 2, полученная из металлического листа предлагаемым способом. Обозначены вертикально ориентированные стенки 4, включающие выступы в качестве продолжений 7, и стенка 5, ориентированная преимущественно горизонтально.
Известен второй способ: способ изготовления кабельной консоли - опорного элемента, выполненного в виде горячекатаного стального П-образного профиля, являющийся ближайшим аналогом второго предлагаемого способа. От готового металлического сортового профиля отрезают газовым или электродуговым резаком заготовку нужной длины в соответствии с заранее подготовленным чертежом. Также вырезают или сверлят отверстия (крепежные - для крепления к основанию, установочные - для установки оборудования, и т.п.), если они предусмотрены чертежом. Затем на опорный элемент наносят цинковое покрытие одним из известных способов оцинкования. Недостаток второго известного способа заключается в том, что он не обеспечивает получения предлагаемого опорного элемента, т.к. не обеспечивает наличия на концах опорного элемента продолжений, по меньшей мере, двух его стенок, ориентированных вертикально или преимущественно вертикально. Следовательно, в условиях эксплуатации кабельной конструкции, содержащей кабельную консоль, полученную данным способом, в случае короткого замыкания, сопровождающегося возникновением высоких динамических нагрузок между кабелями, высока вероятность повреждений или разрушений узлов крепления кабельной консоли к основанию - стойке, а также таких узлов как кабельные зажимы или хомуты, крепления зажимов к кабельной консоли.
Задача повышения устойчивости кабельных сооружений, кабельных конструкций, кабельных лотков, опорных элементов к действию внезапных высоких механических напряжений решается во втором предлагаемом способе тем, что от готового металлического П-образного или С-образного профиля или иного профиля, содержащего среднюю стенку, соединяющую две боковые стенки, отрезают заготовку. При этом с, по меньшей мере, одного конца заготовки дополнительно удаляют по всей ширине часть средней стенки профиля.
Второй предлагаемый способ изготовления опорного элемента подобен второму известному способу тем, что он включает отрезание заготовки от готового металлического П-образного или С-образного профиля или иного профиля, содержащего среднюю стенку, соединяющую две боковые стенки.
Второй предлагаемый способ изготовления опорного элемента в общем случае отличается от второго известного способа тем, что с, по меньшей мере, одного конца заготовки дополнительно удаляют по всей ширине часть средней стенки профиля.
В частном случае второй предлагаемый способ дополнительно отличается от общего случая тем, что заготовку отрезают от С-образного профиля, при этом с указанного конца заготовки дополнительно удаляют отбортованные части боковых стенок профиля.
В другом частном случае второй предлагаемый способ дополнительно отличается от общего случая тем, что дополнительно формируют в боковых стенках на указанном конце заготовки отверстия, при этом указанные отверстия располагают с отступом от средней стенки профиля, остающейся после удаления ее части.
В третьем частном случае второй предлагаемый способ дополнительно отличается от общего случая тем, что к боковым стенкам на указанном конце заготовки дополнительно приваривают одну общую пятку или по одной отдельной пятке.
Отрезание заготовки от готового металлического П-образного или С-образного профиля, (или от иного профиля, содержащего среднюю стенку, соединяющую две боковые стенки) обеспечивает реализацию назначения способа - получение опорного элемента нужной длины, предназначенного для использования в кабельной линии и обладающего пространственной жесткостью, т.к. отрезанная заготовка содержит две параллельные вертикальные или преимущественно параллельные друг другу стенки, соединенные между собой одной горизонтальной стенкой (при условии расположения в горизонтальной плоскости средней стенки отрезка профиля, оставшейся после удаления ее части или частей).
Удаление части средней стенки профиля по всей ее ширине с, по меньшей мере, одного конца заготовки обеспечивает получение с указанного конца продолжений двух стенок (а именно, боковых стенок, смежных со средней стенкой профиля). Таким образом, обеспечивается получение опорного элемента по п. 27 формулы настоящей заявки, что вкратце является техническим результатом. Технический результат также выражается, в частности, в формировании участка опорного элемента, характеризующегося сниженным сопротивлением кручению и горизонтальному изгибу (при горизонтальном или преимущественно горизонтальном расположении средней стенки П-образного или С-образного профиля или вышеуказанного иного профиля, содержащего среднюю и боковые стенки), в повышении демпфирующих свойств опорного элемента под динамическими нагрузками в аварийных ситуациях.
Удаление с конца заготовки отбортованных частей боковых стенок С-образного профиля дополнительно снижает сопротивление кручению и горизонтальному изгибу полученного опорного элемента.
Формирование в боковых стенках при изготовлении опорного элемента отверстий, расположенных с отступом от средней стенки профиля, остающейся после удаления ее части, обеспечивает (в условиях эксплуатации при закреплении опорного элемента на основании с использованием указанных отверстий) образование промежутка между основанием и средней стенкой П-образного или С-образного профиля или вышеуказанного иного профиля, содержащего среднюю и боковые стенки. Дополнительный технический результат выражается в упрощении монтажа полученного опорного элемента (возможно использование болтовых соединений, которые проще в использовании, чем, например, сварка).
Приваривание пяток к боковым стенкам П-образного или С-образного профиля обеспечивает повышенную надежность и простоту выполнения закрепления конца полученного опорного элемента с помощью сварки на основаниях, например на стойках кабельных конструкций, на закладных деталях стен. Возможно приваривание пяток, снабженных крепежными отверстиями; в этом случае дополнительно обеспечивается простота монтажа опорного элемента на основании с помощью болтов и/или гаек, резьбовых шпилек.
Пример осуществления.
От катаного швеллера серии 5П с толщиной средней стенки 4,4 мм, толщиной полки 7,0 мм, шириной средней стенки 50 мм, шириной полки 32 мм отрезают заготовку длиной 600 мм. С одного конца заготовки электродуговым резаком удаляют по всей ширине участок средней стенки длиной 100 мм. С отступом 50 мм от края оставшейся части средней стенки в полках сверлят отверстия под болт диаметром 10 мм. В средней стенке прорезают отверстия 45 мм × 13 мм под установку оборудования.
Специалисту понятно, что предлагаемые опорные элементы могут быть изготовлены и другими способами, например сборкой из уголков, полос, из иных профильных элементов. Два предлагаемых способа иллюстрируют возможность получения предлагаемого опорного элемента на существующих предприятиях.
Предлагаемые опорный элемент, кабельная конструкция, кабельный лоток могут быть изготовлены на существующих предприятиях, производящих электромонтажные изделия, из материалов, используемых в отрасли.