Шланги гофрированные ПВХ 51 мм: технические характеристики, назначение и применение в электротехнике
Гофрированные шланги (трубы) диаметром 51 мм представляют собой специализированный класс электротехнической продукции, предназначенный для защиты кабелей и проводов от механических повреждений, химических воздействий и ультрафиолетового излучения. Данный типоразмер относится к категории крупногабаритных кабеленесущих систем и применяется в промышленных, коммерческих и инфраструктурных проектах, где требуется прокладка силовых, слаботочных или контрольных кабелей большого сечения или их пучков. Шланг 51 мм обеспечивает высокую степень защиты (как правило, IP55 и выше), гибкость трассы прокладки и соответствует строгим требованиям пожарной безопасности.
Конструктивные особенности и материалы
Гофрированные шланги диаметром 51 мм изготавливаются преимущественно из непластифицированного поливинилхлорида (ПВХ НГ). Данный материал обеспечивает ключевые эксплуатационные свойства:
- Самозатухание и нераспространение горения (НГ): Соответствует требованиям пожарной безопасности, предъявляемым к кабельным трассам.
- Гибкость: Достигается за счет гофрированной структуры стенки, что позволяет прокладывать трассы сложной конфигурации без использования дополнительной фурнитуры (уголков, колен).
- Механическая прочность: Кольцевая гофра обеспечивает высокую стойкость к сжатию и ударам, защищая кабели от внешних нагрузок.
- Химическая стойкость: Инертность к воздействию масел, бензина, солей, щелочей и кислот в стандартных промышленных условиях.
- Диэлектрические свойства: ПВХ является изолятором, что дополнительно защищает от токов утечки и короткого замыкания.
- Устойчивость к УФ-излучению: Для применения на открытом воздухе используются шланги со стабилизированным к ультрафиолету составом.
- Промышленные электросети: Прокладка силовых кабелей к распределительным щитам, мощным станкам, насосам, вентиляционным установкам. Защита от вибрации, металлической стружки, пыли.
- Инфраструктура зданий: Скрытая и открытая разводка магистральных кабельных линий по техническим этажам, подвалам, чердакам, в кабельных шахтах и лотках (в качестве дополнительной защиты).
- Уличное и ландшафтное освещение: Подземная и наземная прокладка кабелей питания к опорам освещения, светильникам. Защита от грунтовых вод, солей, давления грунта и повреждения при земляных работах.
- Объекты энергетики: Организация вспомогательных цепей управления, сигнализации и контроля на подстанциях, в распределительных пунктах.
- Системы АСКУЭ: Защита линий связи и измерительных цепей при построении автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии.
- Реконструкция кабельных линий: Использование в качестве защитной оболочки при замене или модернизации старых кабельных трасс без вскрытия строительных конструкций.
- (d/2)², где d – внутренний диаметр шланга (например, 45 мм = 0.045 м).
- Прокладка осуществляется при температуре не ниже -15°C (для стандартных составов).
- Крепление к поверхностям производится с помощью пластиковых или металлических клипс/хомутов с шагом не более 1 метра по горизонтали и 0.5 метра по вертикали.
- При подземной прокладке шланг должен укладываться на подготовленную песчаную подушку и засыпаться мягким грунтом без камней. Глубина заложения – не менее 0.8 м.
- Для соединения отрезков шланга между собой и подключения к коробкам, щитам используются муфты соединительные и втулки вводные соответствующего диаметра, обеспечивающие герметичность.
- Запрещается натягивать шланг с усилием. Он должен лежать свободно, с возможностью температурного расширения/сжатия.
- Определите внутренний диаметр конкретной модели шланга (например, 45 мм).
- Рассчитайте его внутреннюю площадь: S_шл = π R² = 3.14 (22.5 мм)² ≈ 1590 мм².
- Определите суммарную площадь сечения всех кабелей в изоляции (данные берутся из технических каталогов на кабель). Для круглых кабелей: S_каб = π
- (D_каб/2)².
- Примените коэффициент заполнения. Для силовых линий с возможностью замены: ΣS_каб ≤ S_шл
- 0.35 (≈ 556 мм² в нашем примере).
- Легкая серия (обычная): Толщина стенки 0.8-1.2 мм. Применяется для внутренней прокладки по стенам, в перекрытиях, в кабельных лотках, где нет значительных механических нагрузок. Имеет меньший вес и стоимость.
- Тяжелая серия (усиленная): Толщина стенки 1.5-2.5 мм. Обладает повышенной кольцевой жесткостью (сопротивлением сжатию) и ударной вязкостью. Предназначена для прокладки в бетонных стяжках (при заливке), в грунте (подземная), в местах с возможными механическими воздействиями (цеха, гаражи).
- Герметичные втулки (сальники): Уплотнительные элементы с конической или ступенчатой структурой, подбираемые по внешнему диаметру кабеля. Устанавливаются на вводе кабеля в концевой элемент.
- Соединительные муфты с уплотнительными кольцами: Для стыковки отрезков шланга между собой.
- Концевые зажимные втулки: Устанавливаются на торец шланга при его вводе в распределительную коробку, щит или корпус оборудования. Состоят из обжимной гайки, уплотнительного конуса и запрессовывающего кольца. Обеспечивают механическую фиксацию шланга и защиту от попадания пыли/влаги в узел соединения.
Конструктивно шланг представляет собой одно- или двухслойную трубку. Двухслойные шланги (гладкая внутренняя стенка + гофрированная наружная) обеспечивают минимальное сопротивление при протяжке кабеля за счет снижения трения.
Ключевые технические параметры (на примере типовых изделий)
Основные характеристики шлангов 51 мм регламентируются такими стандартами, как ГОСТ Р МЭК 61386.1-2021 (61386.21-2006) для систем кабелепроводов. Ниже приведены усредненные технические данные.
Таблица 1. Основные технические характеристики гофрированных шлангов ПВХ 51 мм
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Наружный диаметр (D), мм | 51 ± 1.5 | Измеряется по гребню гофры |
| Внутренний диаметр (d), мм | 44 — 46 (зависит от толщины стенки) | Минимальный проходной диаметр |
| Радиус изгиба (мин.), мм | 80 — 100 | Без снижения внутреннего просвета |
| Рабочий температурный диапазон | -25°C до +60°C | При -25°C монтаж без излома |
| Степень защиты IP | IP55 / IP66 / IP67 | Защита от пыли и струй воды |
| Класс пожарной опасности по ГОСТ 31565 | П1.7.2.2.2 (не распространяющие горение) | Категория «НГ» |
| Стойкость к удару (при -5°C) | 2 Дж (IK06) | По стандарту МЭК 62262 |
| Стойкость к сжатию | ≥ 500 Н/50 мм | Нагрузка, не вызывающая деформации > 25% |
Области применения в электротехнике и энергетике
Шланги 51 мм используются в тех случаях, когда требуется защита значительного количества или крупногабаритных кабелей. Основные сферы применения:
Расчет заполнения и правила монтажа
Правильный расчет заполнения шланга критически важен для обеспечения нормативного теплового режима кабелей и возможности их последующей замены или добавления.
Таблица 2. Рекомендуемое заполнение гофрированного шланга (согласно ПУЭ 7, гл. 2.1)
| Тип прокладки | Максимальное заполнение, % от внутреннего сечения | Коэффициент заполнения (не более) |
|---|---|---|
| Для силовых кабелей, предназначенных для последующей замены | 35% | 0.35 |
| Для слаботочных и контрольных кабелей (без последующей замены) | 40-50% | 0.4 — 0.5 |
| Для одиночного жёсткого кабеля | До 55% | 0.55 |
Формула для расчета: S_шланга = π
Пример: Для шланга с d=45 мм внутренняя площадь S ≈ 1590 мм². При заполнении 35% допустимая суммарная площадь сечения всех кабелей (с изоляцией) составит ≈ 556 мм².
Правила монтажа:
Сравнение с альтернативными системами (металлорукав, ПНД труба, лотки)
Таблица 3. Сравнительный анализ кабеленесущих систем диаметрального ряда ~50 мм
| Тип системы | Преимущества | Недостатки | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|---|
| Гофрошланг ПВХ 51 мм | Гибкость, легкость, коррозионная стойкость, простота монтажа и резки, диэлектрические свойства, низкая стоимость. | Ограниченная стойкость к очень высоким температурам и УФ (решается спецсоставами), меньшая механическая прочность по сравнению с металлом. | Внутренние помещения, кабельные каналы, скрытая проводка, агрессивные среды (хим. производства), объекты с повышенными требованиями к изоляции. |
| Металлорукав 50 мм | Высокая механическая прочность, стойкость к высоким температурам и УФ, электромагнитное экранирование. | Подверженность коррозии (кроме оцинкованных и нержавеющих), больший вес, сложность монтажа (требуется специнструмент), необходимость заземления, высокая стоимость. | Взрывоопасные зоны, объекты с риском сильных механических воздействий, открытые трассы под солнцем, прокладка рядом с источниками ЭМ помех. |
| Гладкая труба ПНД 50 мм | Высокая кольцевая жесткость, оптимальна для бестраншейной прокладки (ГНБ), абсолютная стойкость к влаге и коррозии. | Отсутствие гибкости (требуются фитинги), большие радиусы изгиба, сложность протяжки кабеля на длинных участках. | Магистральная подземная прокладка кабелей на большие расстояния, ввод в здания, защита в грунтах с высокой агрессивностью. |
| Перфорированные лотки и короба | Лучшее охлаждение кабелей, простота добавления/замены, визуальный контроль, высокая нагрузочная способность. | Отсутствие защиты от пыли, влаги, масел, требуется больше места, открытое пламя может распространяться по лотку. | Технические помещения, ЦОДы, кабельные этажи, где требуется частая реконфигурация и вентиляция кабелей. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Как правильно выбрать: однослойный или двухслойный шланг 51 мм?
Однослойный шланг (с гофрой и внутри, и снаружи) обладает максимальной гибкостью и обычно стоит дешевле. Его целесообразно использовать для сложных трасс с множеством изгибов, где не предполагается частая замена или добавление кабелей. Двухслойный шланг (гладкий внутри) существенно облегчает протяжку кабелей, особенно длинномерных и тяжелых, за счет снижения коэффициента трения. Он рекомендован для протяженных прямых участков или трасс с минимумом изгибов, где важна скорость монтажа и возможность будущей модернизации.
2. Можно ли использовать шланг 51 мм для прокладки в земле без дополнительной защиты?
Да, но с оговорками. Стандартный гофрированный шланг ПВХ 51 мм с классом защиты IP67 и высокой кольцевой жесткостью (обозначается как «тяжелая серия» или «для подземной прокладки») предназначен для прямого заглубления в грунт. Однако необходимо выполнить следующие условия: отсутствие в грунте острых камней и строительного мусора, укладка на песчаную подушку толщиной 50-100 мм, глубина траншеи не менее 0.8 м от планировочной отметки. В каменистых грунтах или при риске повреждения техникой рекомендуется дополнительная защита – укладка в асбоцементные или ПНД трубы большего диаметра либо использование защитных кирпичных или бетонных каналов.
3. Как рассчитать, сколько кабелей можно проложить в шланге 51 мм?
Расчет проводится в три этапа:
Важно: Необходимо также учитывать «эффект жгута» – при укладке нескольких кабелей они занимают больше места, чем сумма их площадей по отдельности. Рекомендуется оставлять запас 15-20% от расчетного заполнения.
4. Требуется ли заземление металлического зонда (протяжки), если он остается внутри шланга после монтажа?
Нет, не требуется. Металлический зонд (стальная проволока) является монтажным приспособлением и не является частью электроустановки. Поскольку гофрированный шланг ПВХ является диэлектриком, изолирующим внутреннее пространство от внешней среды, зонд не имеет электрического контакта ни с кабелями, ни с заземленными частями оборудования. Однако, по эстетическим соображениям и чтобы избежать любых потенциальных рисков, рекомендуется после окончания протяжки кабелей обрезать и извлечь зонд, если это возможно конструктивно.
5. Чем отличается шланг «легкой» и «тяжелой» серии диаметром 51 мм?
Отличия заключаются в толщине стенки и, как следствие, в механических характеристиках:
Выбор серии определяется проектом, исходя из условий эксплуатации трассы.
6. Как обеспечить герметичность ввода кабеля в шланг и шланга в коробку?
Для обеспечения степени защиты IP66/IP67 используются специальные комплектующие:
Правильно собранный узел ввода гарантирует сохранение класса защиты всей кабельной линии.
Заключение
Гофрированный шланг диаметром 51 мм является универсальным и технически эффективным решением для организации защищенных кабельных трасс средней и высокой мощности. Его выбор должен основываться на комплексной оценке условий эксплуатации: механических нагрузок, химической среды, температурного режима, требований пожарной безопасности и электромагнитной совместимости. Правильный расчет заполнения, применение соответствующих аксессуаров и соблюдение технологий монтажа позволяют создать надежную, долговечную и безопасную кабельную инфраструктуру, соответствующую действующим нормам ПУЭ, ГОСТ и международным стандартам. В сравнении с альтернативами, ПВХ гофрошланг 51 мм предлагает оптимальное соотношение гибкости, защитных свойств, простоты монтажа и стоимости для широкого спектра промышленных и строительных задач.