Термоусадочная трубка ТУТнг

Термоусадочная трубка ТУТнг: полный технический обзор

Термоусадочная трубка ТУТнг (Термоусаживаемая Трубка, негорючая) представляет собой специализированный полимерный материал, предназначенный для изоляции, герметизации, защиты и маркировки электрических соединений, кабельных муфт, концевых заделок и других элементов электротехнических систем. Ее ключевая особенность — способность к поперечному сжатию (усадке) под воздействием тепла, что обеспечивает плотное облегание объекта и формирование прочного, долговечного покрытия. Индекс «нг» указывает на то, что материал распространяется по группе горючести НГ (негорючий) в соответствии с современными требованиями пожарной безопасности электроустановок.

Состав, структура и принцип действия

Трубка ТУТнг изготавливается из композиции на основе сшитого полиолефина (чаще всего полиэтилена), подвергнутого радиационной или химической сшивке. Этот процесс создает поперечные связи между молекулярными цепями полимера, что придает материалу «память формы». Исходная трубка расширяется на производстве до заданного диаметра и фиксируется в таком состоянии. При последующем нагреве до температуры усадки (как правило, от +110°C до +130°C) сшитая структура «вспоминает» исходное состояние и трубка равномерно сжимается, плотно обжимая объект, на который она надета.

Для придания свойства негорючести в полимерную матрицу вводятся специальные антипирены — огнегасящие добавки (чаще всего на основе гидроксидов алюминия или магния). При воздействии пламени эти добавки выделяют негорючие газы, разбавляющие кислород, и образуют на поверхности трубки теплоизолирующий коксовый слой, препятствующий дальнейшему горению и распространению огня.

Ключевые технические характеристики и параметры выбора

Выбор конкретной марки ТУТнг осуществляется на основе комплекса параметров, которые должны соответствовать условиям эксплуатации и техническому заданию.

1. Коэффициент усадки (термоусадки)

Определяет, во сколько раз уменьшается внутренний диаметр трубки после полной усадки относительно ее исходного (поставленного) диаметра. Для ТУТнг стандартными являются коэффициенты 2:1, 3:1 и 4:1. Более высокий коэффициент позволяет изолировать объекты с большим разбросом диаметров одной трубкой и создает более толстое конечное покрытие.

• 2:1 – диаметр уменьшается примерно в 2 раза. Стандартное решение для большинства задач.
• 3:1 и 4:1 – обеспечивают высокую плотность обжатия на сложных профилях, используются для герметизации.

2. Диапазон рабочих температур

Указывает температуры, при которых трубка сохраняет свои эксплуатационные свойства после усадки.

• Температура усадки: +110°C … +130°C (для начала процесса).
• Рабочая температура: обычно от -50°C до +125°C. Отдельные марки выдерживают кратковременный нагрев до +135°C…+150°C.
• Температура хранения: от -30°C до +50°C.

3. Цвет и устойчивость к УФ-излучению

ТУТнг производится в стандартной цветовой гамме для фазовой маркировки (коричневый, черный, серый – для фаз L1, L2, L3; синий – для нуля N; желто-зеленый – для заземления PE; красный, белый, желтый – для прочих целей). Черный цвет, как правило, обладает повышенной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и рекомендуется для применения на открытом воздухе.

4. Наличие клеевого слоя

Термоусадочные трубки с клеевым слоем (ТУТнг-к) имеют на внутренней поверхности слой термоплавкого клея. При нагреве клей расплавляется, заполняет все микрополости и после остывания создает абсолютно герметичное, водонепроницаемое соединение, обеспечивая барьерную защиту от влаги и коррозии. Это критически важно для соединений, работающих в грунте, воде или условиях повышенной влажности.

5. Электроизоляционные и механические свойства

После усадки трубка образует прочный изоляционный слой с высокими диэлектрическими показателями.

Типичные технические характеристики ТУТнг после усадки

Параметр	Значение (типовое)	Стандарт испытаний
Электрическая прочность, не менее	20 кВ/мм	ГОСТ Р МЭК 60684-2-211, МЭК 60684-2
Объемное электрическое сопротивление, не менее	1×10^14 Ом·см	ГОСТ 6433.2
Предел прочности при растяжении, не менее	10 МПа	ГОСТ 11262
Относительное удлинение при разрыве, не менее	300%	ГОСТ 11262
Водопоглощение за 24 часа	≤ 0.5%	ГОСТ 11262
Стойкость к горению (исп. на кабеле)	Категория НГ по ГОСТ 53315, ГОСТ 12176	ГОСТ 12176, ГОСТ 53315
Усадка при нагреве	Полная усадка при рекомендованной температуре	ГОСТ Р МЭК 60684-2-211

Области применения в электроэнергетике

• Изоляция концевых и соединительных кабельных муфт: Трубка используется как внешний защитно-изоляционный слой, обеспечивающий механическую защиту и герметизацию.
• Ремонт изоляции силовых и контрольных кабелей: Локальное восстановление поврежденной оболочки или изоляции жил.
• Защита соединений шин, наконечников и клемм: Создание барьера от случайного прикосновения, коррозии и межфазного замыкания.
• Маркировка кабелей и шин: Цветные термоусадочные маркеры (в том числе с нанесенными обозначениями) для идентификации фаз, цепей, назначения.
• Герметизация вводов кабелей в шкафы, боксы, корпуса оборудования: Использование трубок с клеевым слоем для создания влагонепроницаемых вводов.
• Антикоррозионная защита металлических конструкций и сварных швов: Особенно в агрессивных промышленных средах.
• Уплотнение и защита пучков проводов: Объединение проводников в жгуты с дополнительной защитой от истирания.

Технология монтажа: пошаговая инструкция

Качество изоляции напрямую зависит от соблюдения технологии монтажа.

1. Подготовка поверхности: Объект должен быть чистым, сухим, без острых кромок и заусенцев, которые могут повредить трубку при усадке. Рекомендуется обезжирить поверхность.
2. Подбор размера: Исходный диаметр трубки должен быть больше диаметра объекта. Диаметр после усадки должен быть меньше диаметра объекта. Производители предоставляют таблицы подбора.
3. Надевание трубки: Трубка надевается на место изоляции. При использовании трубки с клеем рекомендуется предварительно слегка раструбить ее конец.
4. Нагрев (усадка): Нагрев производится равномерно по всей длине, начиная от центра к краям или от одного края к другому. Для трубок большого диаметра рекомендуется предварительный прогрев с противоположной стороны для предотвращения захвата воздуха. Используются специализированные строительные фены (термофены), реже — пропановая горелка с диффузорным пламенем (при аккуратном использовании, чтобы не пережечь материал). Температура нагрева — согласно ТУ производителя.
5. Контроль качества: После усадки поверхность должна быть гладкой, без вздутий, пузырей и непроплавленного клея (для трубок с клеевым слоем). Клей должен равномерно выступить по обрезанным краям.

Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативами

Преимущества ТУТнг:

• Высокая скорость и простота монтажа по сравнению с классической изоляционной лентой.
• Формирование монолитного, равномерного покрытия без швов.
• Отличные электроизоляционные и механические свойства.
• Стойкость к агрессивным средам, влаге, УФ-излучению (для специальных марок).
• Негорючесть (НГ), что соответствует ПУЭ и требованиям пожарной безопасности на объектах энергетики.
• Длительный срок службы (20 лет и более).

Недостатки/ограничения:

• Необходимость наличия источника нагрева.
• Одноразовость применения (после усадки демонтаж невозможен).
• Более высокая стоимость по сравнению с изолентой.
• Требует тщательного подбора по диаметру.

Нормативная база и стандарты

Производство и испытание термоусадочных трубок в РФ регламентируется рядом стандартов:

• ГОСТ Р МЭК 60684-2-211 – Трубки гибкие изолирующие. Частные требования к термоусаживаемым полиолефиновым трубкам.
• ГОСТ 12176 – Трубки термоусаживаемые полимерные. Общие технические условия.
• ГОСТ 53315 – Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности.
• ТУ 3551-001-XXXXXXXXX – Технические условия конкретного производителя.
• ПУЭ (Глава 2.1) – Правила устройства электроустановок, предъявляющие требования к нераспространению горения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем ТУТнг принципиально отличается от обычной ТУТ?

Основное отличие — в группе горючести. Обычная ТУТ, как правило, соответствует группе Г1-Г4 (трудногорючая-горючая) и может поддерживать горение или распространять пламя. ТУТнг по результатам испытаний по ГОСТ 53315 относится к группе НГ (негорючая), то есть не горит и не распространяет пламя после удаления источника огня, что является обязательным требованием для кабельных линий и электроустановок в зданиях, тоннелях, метро и на других ответственных объектах.

Можно ли использовать для усадки открытое пламя (зажигалку)?

Технически это возможно для трубок малого диаметра (до 10-15 мм), но категорически не рекомендуется, особенно для профессионального применения. Открытое пламя приводит к неравномерному, локальному перегреву, что вызывает деградацию полимера, появление пузырей, «подгорание» и, как следствие, резкое снижение электроизоляционных и механических свойств. Для качественного монтажа необходимо использовать регулируемый по температуре термофен, обеспечивающий равномерный нагрев.

Как правильно выбрать диаметр трубки?

Выбор осуществляется по двум диаметрам: начальному (до усадки) и конечному (после усадки).
Формула: D_{объекта min} < D_{трубки после усадки} ≤ D_{трубки до усадки} < D_{объекта max}.
На практике: подбирают трубку так, чтобы ее исходный диаметр был на 20-30% больше максимального диаметра объекта, а минимальный диаметр после полной усадки был на 10-20% меньше минимального диаметра объекта. Производители предоставляют подробные таблицы подбора.

Какова стойкость ТУТнг к маслам и химикатам?

Базовый полиолефин обладает умеренной стойкостью к маслам и растворителям. Для работы в условиях постоянного контакта с горюче-смазочными материалами, агрессивными химическими средами следует выбирать специализированные марки трубок на основе других полимеров (например, фторполимеров), о чем должно быть прямо указано в технической документации. Стандартная ТУТнг для таких условий не предназначена.

Можно ли использовать ТУТнг для высоковольтных соединений?

Да, но с оговорками. Для изоляции соединений на напряжение выше 1000 В используются специальные высоковольтные термоусаживаемые трубки и муфты, которые имеют большую толщину стенки, строго нормированную электрическую прочность и часто состоят из нескольких слоев (экранирующих, полупроводящих). Стандартная ТУТнг с толщиной стенки после усадки 1-2 мм может применяться на средних напряжениях (до 1-10 кВ) только как дополнительный защитный слой в составе комплексной системы изоляции, но не как основная и единственная изоляция. Необходимо руководствоваться инструкцией производителя на конкретное изделие.

Как проверить качество усадки трубки с клеевым слоем?

Качественно усаженная трубка с клеевым слоем (ТУТнг-к) должна иметь гладкую, без вздутий поверхность. По обоим краям должен быть виден равномерный валик выступившего расплавленного клея. Это свидетельствует о том, что клей полностью расплавился, заполнил все полости и создал герметичный барьер. Отсутствие выступившего клея может указывать на недостаточный нагрев или несоответствие диаметров.

Каков срок службы термоусадочной трубки?

При правильном монтаже и в рекомендованных условиях эксплуатации (рабочая температура, отсутствие прямого механического воздействия, УФ-стабилизация для наружного применения) срок службы термоусадочных трубок из сшитого полиолефина составляет не менее 20 лет. На срок службы негативно влияют постоянные перегрузки по температуре, механические вибрации, агрессивные химические среды и ошибки монтажа.

Заключение

Термоусадочная трубка ТУТнг является современным, эффективным и обязательным к применению материалом для изоляции и защиты соединений в электроустановках, где предъявляются строгие требования к пожарной безопасности. Ее правильный выбор, основанный на понимании коэффициента усадки, наличия клеевого слоя, температурного диапазона и группы горючести, а также строгое соблюдение технологии монтажа гарантируют создание надежного, долговечного и безопасного соединения, соответствующего актуальным нормам и правилам.