Термостойкие трубы для защиты силовых кабелей
Назад

Термостойкие трубы для защиты силовых кабелей

Специализированные термостойкие трубы для  механической защиты высоковольтных кабельных линий до 500 кВ

Электроэнергетика Мостостроение Промышленность
Сферы применения

Ответы на вопросы

  • 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 F1MAX, 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 F1MAX 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 · F1MAX 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.