Шланги гибкие гофрированные и гладкие диаметром 100 мм: технические характеристики, классификация и область применения в электротехнике
Шланги диаметром 100 мм (номинальный размер DN100) представляют собой крупногабаритные защитные оболочки, предназначенные для прокладки и защиты силовых и слаботочных кабелей, проводов, трубопроводов и иных коммуникаций в условиях промышленных объектов, энергетических комплексов, инфраструктурных сооружений и строительства. Их основная функция – обеспечение механической, химической, термической и иных видов защиты, а также организация кабельных трасс, упрощение монтажа и обслуживания. Выбор конкретного типа шланга определяется условиями эксплуатации, требованиями нормативной документации и экономической целесообразностью.
Классификация и типы шлангов диаметром 100 мм
Шланги данного типоразмера классифицируются по нескольким ключевым признакам: материалу изготовления, конструкции стенки, степени гибкости и специализированным свойствам.
1. По материалу изготовления
- Поливинилхлорид (ПВХ): Наиболее распространенный материал для изготовления как гофрированных, так и гладких шлангов. Отличается хорошей гибкостью, самозатухающими свойствами, стойкостью к ультрафиолету, влаге, многим химическим веществам (маслам, щелочам, кислотам). Рабочий температурный диапазон обычно от -25°C до +60°C (для специальных составов – от -40°C). ПВХ-шланги могут быть изоляционными (для прокладки внутри помещений) и тяжелыми (для прокладки в земле и бетоне).
- Полиэтилен (ПЭ, ПНД): Используется для производства двустенных гофрированных труб (ДКС) и некоторых типов гладких шлангов. Обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, низким температурам (до -45°C), но менее устойчив к УФ-излучению. Чаще применяется для наружной прокладки в грунте.
- Полипропилен (ПП): Отличается повышенной термостойкостью (до +100°C и выше), высокой жесткостью и химической стойкостью. Применяется в условиях высоких температур, например, в котельных, на промышленных предприятиях.
- Полиамид (ПА, нейлон): Прочные, износостойкие шланги с хорошей химической стойкостью и низким коэффициентом трения, что облегчает протяжку кабелей. Часто используются в машиностроении и автоматизации.
- Металлорукава (РЗ-Ц, РЗ-ЦХ): Изготавливаются из оцинкованной стальной ленты, свитой в спираль. Обеспечивают максимальную механическую защиту от раздавливания, растяжения, грызунов. Могут иметь ПВХ-оболочку для дополнительной защиты от коррозии и изоляции. Незаменимы в условиях высоких механических нагрузок.
- Гофрированные (гибкие) шланги: Стенка имеет поперечную гофру, что обеспечивает высокую гибкость при сохранении кольцевой жесткости. Бывают однослойными (ПВХ, ПП) и двустенными (ДКС – гладкая внутренняя стенка из ПЭ/ПВХ и гофрированная наружная из ПЭ). Двустенные особенно эффективны для протяжки кабелей из-за низкого трения.
- Гладкие жесткие трубы (кабель-каналы): Жесткие или полужесткие трубы из ПВХ, ПЭ или ПП. Используются для открытой и скрытой прокладки, где не требуется частая гибка трассы. Обеспечивают лучшую защиту от распространения пламени внутри оболочки по сравнению с гофрой.
- Внутренний диаметр (проходное сечение): Определяет количество и сечение кабелей, которые можно проложить. Для расчета используется правило заполнения поперечного сечения не более чем на 35-40% (согласно ПУЭ, СНиП). Для шланга 100 мм полезная площадь сечения составляет ~7850 мм². Необходимо учитывать также возможное увеличение сечения кабеля под нагрузкой.
- Кольцевая жесткость: Способность сопротивляться внешним нагрузкам (давление грунта, транспортные нагрузки). Обозначается классами SN (например, SN4, SN8, SN16). Для прокладки в земле на глубине до 1 метра под пешеходными зонами обычно достаточно SN4, под дорогами – SN8 и выше.
- Степень защиты IP: Показывает защиту от проникновения твердых тел и воды. Для уличной прокладки, в грунте или сырых помещениях требуется не ниже IP65/IP67.
- Огнестойкость: Определяется по категориям нераспространения горения (ГОСТ Р МЭК 61386, ГОСТ 32126.1). Для прокладки внутри зданий и сооружений обязательны шланги, не распространяющие горение.
- Химическая стойкость: Устойчивость к маслам, бензину, кислотам, щелочам, агрессивным почвенным водам. Определяется материалом и рецептурой.
- Электроизоляционные свойства: ПВХ, ПЭ, ПП шланги являются диэлектриками, что обеспечивает дополнительную изоляцию и безопасность.
- Прокладка силовых кабельных линий 0,4-10 кВ в земле (траншеях): Используются тяжелые гофрированные ПВХ-шланги или двустенные трубы ДКС с высокой кольцевой жесткостью (SN8, SN16). Они защищают кабель от давления грунта, точечных нагрузок, воздействия грунтовых вод и агрессивных сред. Металлорукава применяются на участках с повышенным риском механических повреждений (переходы под дорогами).
- Защита кабельных трасс на промышленных предприятиях: В цехах, на ТЭЦ, АЭС, нефтехимических заводах шланги (ПВХ, металлические) используются для открытой прокладки по стенам, конструкциям, в кабельных этажах и галереях. Они защищают от влаги, пыли, масел, механических ударов и обеспечивают систематизацию кабельного хозяйства.
- Прокладка в бетонных стяжках и монолитных конструкциях: Применяются тяжелые ПВХ-гофры, выдерживающие давление жидкого бетона и обеспечивающие возможность замены кабеля в будущем.
- Обустройство вводов в здания и сооружения (кабельные вводы): Шланги служат гильзами для прохода кабелей через стены и фундаменты, обеспечивая герметичность и пожарную безопасность.
- Защита трубопроводов АВТ, теплотрасс: Крупные шланги могут использоваться как кожухи для изоляции и защиты труб от внешних воздействий.
- Системы телекоммуникаций и СКС: Для прокладки пучков оптоволоконных и медных кабелей магистральных линий.
- Муфты соединительные: Для стыковки отрезков шланга между собой. Бывают раструбные (для ПВХ), компрессионные (для ДКС), резьбовые (для металлорукавов).
- Коробки распределительные и протяжные: Позволяют организовать разветвление трасс, обеспечить доступ для протяжки и соединения кабелей.
- Заглушки и торцевые уплотнители: Для герметизации концов шланга, предотвращения попадания влаги и пыли.
- Крепежные элементы: Мощные хомуты, клипсы, ленты для фиксации тяжелого шланга на стенах, потолках, в траншеях.
- Инструмент для резки и зачистки: Специальные ножницы для ПВХ, труборезы. Для металлорукавов – ножовка по металлу или болгарка.
- ГОСТ Р МЭК 61386.1-2021 / ГОСТ 32126.1-2013: Системы трубопроводов для прокладки кабелей. Общие требования.
- ГОСТ 32126.2-2013: Требования к жестким трубным системам.
- ГОСТ 32126.21-2013: Требования к гибким трубным системам (гофра).
- ГОСТ Р 50827-2009 (ИСО 6957:88): Коробки и корпуса для электрических аппаратов.
- СП 76.13330.2016 (СНиП 3.05.06-85): Электротехнические устройства. Правила монтажа.
- ПУЭ 7-е издание: Глава 2.3 (Кабельные линии напряжением до 220 кВ).
- (D/2)²) с учетом их возможного «разбухания» при нагреве. Также важен запас для удобства протяжки.
- Двустенные трубы ДКС с раструбными соединениями на уплотнительных кольцах.
- Специальные муфты с термоусадочными или клеевыми манжетами для ПВХ-гофры.
- Резьбовые соединения металлорукавов с уплотнительными нитями или пастами.
2. По конструкции стенки
Технические характеристики и параметры выбора
При выборе шланга диаметром 100 мм необходимо анализировать следующие ключевые параметры:
Таблица 1. Сравнительные характеристики шлангов DN100 из разных материалов
| Параметр | ПВХ гофра (тяжелая серия) | ПВХ гладкая труба | ДКС (ПЭ/ПЭ) | Металлорукав РЗ-Ц | Полиамид (нейлон) |
|---|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр, мм (пример) | 110 | 110 | 110 / 100 (вн.) | 105 | 100 |
| Внутренний диаметр, мм | 100 (мин.) | 100 | ~96-98 | ~95-98 | 100 |
| Радиус изгиба (мин.) | 3-4 x D | Жесткая | 10 x D | 4-5 x D | 2-3 x D |
| Темп. диапазон, °C | -25…+60 | -5…+60 | -45…+70 | -60…+400 | -40…+100 |
| Стойкость к УФ | Высокая | Высокая | Средняя/Низкая | Высокая | Средняя |
| Класс защиты по ГОСТ | IP55 — IP67 | IP40 — IP65 | IP67 — IP68 | IP57 — IP67 | IP40 — IP54 |
| Стойкость к распр. пламени | Самозатухающий | Не распр. горение | Горюч | Негорюч | Трудногорюч |
| Основная область применения | Прокладка в земле, бетоне, сырых помещениях | Стационарные трассы в зданиях | Дренаж, канализация, защита в грунте | Цеха, АЭС, ТЭЦ, взрывоопасные зоны | Электрооборудование станков, роботов |
Ключевые параметры:
Области применения в энергетике и промышленности
Шланги диаметром 100 мм находят применение в следующих сферах:
Монтаж и сопутующая арматура
Правильный монтаж критически важен для выполнения шлангом своих функций. Для диаметра 100 мм применяется специальная арматура:
Процесс протяжки кабеля в шланг диаметром 100 мм требует применения кабельных лебедок, чулок, направляющих роликов и смазок для снижения трения. Важно избегать резких изгибов, превышающих минимальный радиус.
Нормативная база и стандарты
Производство и применение шлангов регламентируется рядом стандартов:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как рассчитать, сколько кабелей можно проложить в шланге 100 мм?
Согласно ПУЭ и общепринятой практике, суммарное сечение всех кабелей (по наружному диаметру) не должно превышать 35-40% от внутреннего сечения шланга. Для шланга с внутренним диаметром 100 мм (площадь ~7850 мм²) полезная площадь составит ~2750-3100 мм². Необходимо сложить площади поперечного сечения каждого кабеля (π
2. Что лучше для прокладки в земле: двустенная гофра ДКС или тяжелая ПВХ гофра?
Выбор зависит от условий. ДКС (ПЭ/ПЭ) обладает лучшей гибкостью на холоде, высокой химической стойкостью и герметичностью за счет сварных соединений, но менее устойчива к УФ и, как правило, горюча. Тяжелая ПВХ гофра имеет более высокий класс пожарной безопасности (самозатухающая), устойчива к УФ, но при низких температурах становится хрупкой. Для стандартных условий траншей подходят оба варианта при условии соответствия кольцевой жесткости (SN) планируемой нагрузке.
3. Нужно ли заземлять металлорукав при использовании для защиты силового кабеля?
Да, металлическая оболочка металлорукава подлежит обязательному заземлению с двух сторон в соответствии с требованиями ПУЭ (п. 1.7.76). Это необходимо для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции кабеля и пробоя на оболочку. Заземление выполняется с помощью медного проводника соответствующего сечения, присоединенного к контуру заземления.
4. Можно ли использовать шланг 100 мм для прокладки на открытом солнце?
Для постоянной уличной прокладки под прямыми солнечными лучами подходят только шланги с устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Как правило, это ПВХ-шланги черного цвета, в рецептуру которых введены УФ-стабилизаторы. Обычные полиэтиленовые (ПЭ) шланги без защиты быстро теряют прочность и эластичность под действием УФ. Необходимо проверять маркировку и техническую документацию.
5. Как обеспечить герметичность стыков при прокладке в грунте с высокими грунтовыми водами?
Для герметичных систем используются:
Места вводов в здания дополнительно герметизируются инертными материалами (огнестойкая монтажная пена, герметики).
6. В чем разница между шлангом и кабельным каналом (лотком)?
Это принципиально разные системы. Шланг (труба) – это закрытая защитная оболочка, обеспечивающая максимальную защиту кабеля от всех внешних воздействий по всей длине. Кабельный лоток (короб) – это открытая система поддержки кабелей, обеспечивающая удобство прокладки, вентиляцию и легкий доступ для ревизии, но не защищающая от пыли, влаги, механических воздействий. Шланг используется для непосредственной защиты, лоток – для организации групповой прокладки большого количества кабелей по воздуху (в цехах, кабельных этажах).
Заключение
Шланги диаметром 100 мм являются критически важным компонентом современных кабельных систем, обеспечивающим их долговечность, безопасность и ремонтопригодность. Правильный выбор типа шланга – ПВХ гофра, ДКС, металлорукав или гладкая труба – требует тщательного анализа условий прокладки (грунт, помещение, улица), механических и климатических нагрузок, требований пожарной и электробезопасности. Соблюдение правил монтажа, использование соответствующей арматуры и следование нормативным документам (ПУЭ, ГОСТ, СП) гарантируют надежную работу кабельной линии на протяжении всего срока службы. В условиях роста мощности и плотности кабельных потоков на энергетических и промышленных объектах применение крупногабаритных защитных шлангов становится стандартом де-факто для обеспечения бесперебойности технологических процессов.