Труба ПНД не может обеспечить защиту высоковольтной кабельной линии. 

ПНД-труба является трубой холодного водоснабжения и согласно ГОСТ 18599-2001, трубы из полиэтилена рассчитаны на эксплуатацию при рабочей темпе- ратуре не более 40 °С. Именно этой температурой ограничена длительная прочность полиэтилена и только при этой температуре полиэтилен сохраняет все свои физико-механические свойства. Это существенно меньше тех значений температур, которые характерны в различных режимах работы линий 6–500 кВ с однофазными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Согласно нормативной документации, прочность труб ПНД уже при температуре 80 °С сохраня- ется на протяжении не более 11 месяцев. Затем наступает термическая деструкция материала и снижение механической прочности и кольцевой жесткости.

Таким образом, термодеструкция труб ПНД сводит к нулю все преимущества прокладки кабельных линий в кабелеводах методом ГНБ. Под действием температуры труба теряет механическую прочность, вследствие чего кабель может быть поврежден из-за смещения грунта или механического воздействия.

Классификация безнапорных труб традиционно производится по классу кольцевой жесткости (SN), а не по величине стандартного размерного отношения (SDR). Принципиальное отличие SDR и SN в том, что SDR — это геометрическая характеристика трубы (отношение внешнего диаметра трубы к толщине ее стенки), тогда как SN — это механическая характеристика.

Кольцевая жесткость SN позволяет судить о свойствах трубы сопротивляться давлению грунта и определяется как нагрузка на трубу (кН/м2), при которой труба сдавливается на 3% от своего диаметра. Величина SN зависит не только от диаметра трубы, толщины ее стенки, но и от модуля упругости E материала при сжатии.

Маркировка трубы для прокладки кабельной линии должна включать в себя диаметр трубы D, толщину стенки e, кольцевую жесткость SN, предельное усилие тяжения F_1MAX, длительно допустимую температуру T, при которой кольцевая жесткость сохраняется на протяжении всего срока службы кабеля.

Параметры D, e, SN и T должны контролироваться при поставках труб на строящиеся объекты. Значение F_1MAX может потребоваться позже — на стадии выполнения работ по затяжке труб в буровой канал, когда оператор ГНБ установки будет контролировать фактическое усилие тяжения F и прерывать процесс затяжки пучка из N труб в случае F > 0,5 · N · F_1MAX с целью не допустить обрыва трубы.

Для расчета основных параметров специализированных труб для защиты силовых кабелей мы рекомендуем использовать программу «Труба».


Она производит расчет внешнего диаметра трубы и толщину ее стенки, кольцевую жесткость трубы, предельное усилие ее тяжения для случая размещения труб открытым способом в грунте на дне траншеи и для случая затягивания в грунт в канал, подготовленный при помощи технологии горизонтально-направленного бурения (ГНБ).



 

Наличие у труб, предназначенных для прокладки и защиты кабельных линий классов напряжений 6-500 кВ, трех или более конструкционных слоев вызвано наиболее оптимальным соотношением стоимости изделия и обеспечиваемым функционалом.

 

Каждый из трех слоев трубы имеет определенное назначение:

 

— Внутренний слой стойкий к горению (категория ПВ-0). Препятствует распространению пламени в ходе возможного КЗ на кабеле, а также слипанию кабеля с трубой в процессе КЗ.

 

— Основной (средний) слой бесцветный, неокрашенный. Обеспечивает механическую прочность и определяет кольцевую жесткость трубы. При изготовлении термостойких труб важно, чтобы при их производстве использовались первичные полимерные композиции, в связи с чем для контроля применения при изготовлении трубы первичного материала данный слой должен быть бесцветным и не допускает окрашивания.

 

— Наружный слой красного цвета. Выполняет сигнальную функцию: красный цвет трубы позволяет классифицировать назначение изделия – кабельные трубы, а также в случае проведения ремонтных или строительных работ вблизи кабельной линии своевременно заметить трубопровод и исключить его возможные механические повреждения; выполняет функцию маркерного слоя: за счет красного цвета отличного от цвета основного слоя позволяет определить степень повреждения трубы при нарушении правил ее транспортировки, хранения или монтажа. 

 

 

В соответствии с этим, к каждому слою устанавливаются различные требования, реализация которых достигается использованием различных рецептур при изготовлении.

 

Внутренний слой изготавливается из первичной полимерной композиции с добавлением специализированных компонентов, которые наделяют готовое изделием стойкостью к горению.

 

Основной (средний) слой изготавливается из первичной полимерной композиции, не содержащей вторичного сырья, которое имеет негативное влияние на термостойкость труб, а также механическую прочность готового изделия.

 

Наружный слой изготавливается из первичной полимерной композиции с добавлением красящих пигментов.

 

Объединение функционала нескольких слоев в один окажет негативное влияние как на стоимость изделия, так и на его характеристики.

 

 

При объединении внутреннего слоя с несущим возникнут следующие негативные факторы:

 

— Увеличение стоимости изделия. Для обеспечения внутренним слоем трубы объединенным с основным слоем свойства нераспространения горения потребуется многократное увеличение объема специализированных компонентов, так как толщина основного слоя значительно превышает толщину внутреннего.

 

— Станет невозможным контроль использования вторичного сырья за счет окрашивания трубы в цвет внутреннего слоя трубы.

 

 

При объединении несущего слоя с внешним возникнут следующие негативные факторы:

 

— Окрас слоя будет одинаковый по всей толщине трубы (за исключением внутреннего слоя), что делает невозможным определение степени повреждения трубы при его наличии.

 

— Станет невозможным контроль использования вторичного сырья за счет окрашивания трубы в цвет наружного слоя (красный).

 

— Увеличение стоимости изделия за счет использования большего кол-ва красящих пигментов на окрашивание наружного слоя трубы.