Тройники с внешним диаметром 159/108 мм
Тройники с внешним диаметром 159/108 мм: конструкция, стандарты и применение в электротехнических сетях
Тройник с внешним диаметром 159/108 мм представляет собой специализированный соединительный элемент трубопроводной арматуры, используемый в высоковольтных кабельных сетях в качестве составной части систем наружной защиты кабеля. Основное функциональное назначение данного изделия – создание ответвления (отвода) от магистральной кабельной линии, проложенной в трубе (гофротрубе) внешним диаметром 159 мм, на линию с трубой диаметром 108 мм. Эти элементы являются критически важными для разветвления трасс, подвода кабеля к различным объектам (трансформаторным подстанциям, распределительным пунктам, мощным потребителям) без необходимости устройства дополнительных колодцев или муфт, обеспечивая непрерывность механической защиты и герметичность кабельного канала.
Конструктивные особенности и материалы изготовления
Тройники 159/108 изготавливаются в соответствии с жесткими требованиями, предъявляемыми к элементам защиты силовых кабелей. Конструктивно это литая или сварная деталь, представляющая собой тройник с равными или переходными диаметрами.
- Материалы: Наиболее распространенным материалом является низкоуглеродистая сталь (Ст3, Ст20) с двухсторонним антикоррозионным покрытием. Покрытие может быть:
- Горячее цинкование (толщина слоя 50-100 мкм). Обеспечивает катодную защиту и высокую стойкость в различных грунтах.
- Эпоксидное или эпоксидно-битумное покрытие. Обладает высокими диэлектрическими свойствами и устойчивостью к блуждающим токам.
Также встречаются тройники из высокопрочного полиэтилена (ПЭ) или полипропилена (ПП), используемые в бесканальной прокладке в менее агрессивных средах.
- Типы соединений: Концы тройника могут быть выполнены под разные типы соединения с трубами:
- Под приварку: Торцы подготовлены для стыковой сварки. Требует квалифицированного монтажа и последующей защиты шва.
- Резьбовые (муфтовые): Внутренняя или наружная резьба для соединения с трубами, имеющими ответную резьбу. Менее распространены для данных диаметров из-за требований к герметичности.
- Раструбные (под уплотнительное кольцо): Характерны для полимерных изделий. Обеспечивают быстрое соединение без специального оборудования.
- Фланцевые: На концах приварены фланцы по ГОСТ 12820. Позволяют создавать разъемные соединения, что удобно для ревизии или замены участка.
- Ключевые геометрические параметры: Помимо основных диаметров (159 мм и 108 мм), важны:
- Толщина стенки (S). Для стальных тройников она должна соответствовать толщине стенки соединяемых труб (обычно от 3.5 до 6 мм).
- Длина отводов (L1, L2, L3). Определяет зону монтажа и влияет на прочность узла.
- Угол ответвления. Как правило, составляет 90°, но могут изготавливаться и с другими углами (45°, 30°).
- Радиус кривизны отвода. Влияет на допустимый изгиб кабеля, прокладываемого через данный узел.
- ГОСТ 17375-2001: Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и легированной стали. Тройники крутоизогнутые. Основной стандарт, определяющий типы, конструктивные размеры, ряды давлений, технические требования и методы испытаний.
- ГОСТ 30753-2001: Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и легированной стали. Тройники переходные. Регламентирует переходные тройники с различными диаметрами отводов.
- СП 288.1325800.2016: Траншейная прокладка полиэтиленовых труб с защитными оболочками. Содержит требования к полимерным компонентам систем.
- Стандарты производителей кабельной арматуры (например, «Энергострой»): Часто разрабатывают собственные ТУ, уточняющие параметры для конкретных условий прокладки (глубина, нагрузка).
- Ответвление от магистральной кабельной линии к объекту: Например, от основной трассы, проложенной в трубе ДУ150 (наружный диаметр ~159 мм), к распределительному устройству здания или КТП через трубу ДУ100 (наружный диаметр ~108 мм).
- Создание разветвленной сети кабельной канализации: В инженерных коллекторах и тоннелях для оптимального распределения потоков кабелей.
- Переход с одного типа защиты на другой: В комбинированных системах, где участки с разной механической нагрузкой требуют труб разного диаметра или толщины стенки.
- Подготовка: Проверка геометрии и целостности покрытия. Торцы труб и тройника должны быть очищены от грязи, масла, окалины.
- Центровка и прихватка: Трубы и тройник выставляются соосно с минимальным зазором. Фиксируются прихватками.
- Сварка: Выполняется вручную (электродами) или полуавтоматической сваркой в среде защитных газов. Шов должен быть сплошным, равномерным, без прожогов и непроваров.
- Защита сварного шва: После контроля качества (визуальный, дефектоскопия) область сварного шва и поврежденного при сварке заводского покрытия должна быть тщательно зачищена и покрыта антикоррозионным составом, эквивалентным по свойствам основному покрытию.
- Укладка кабеля: Протяжка кабеля через смонтированный узел должна производиться с использованием кабельной смазки и роликов, чтобы не повредить внутреннюю поверхность и изоляцию кабеля. Радиус изгиба кабеля в тройнике не должен быть меньше допустимого для данной марки кабеля.
- Эксплуатация: В процессе эксплуатации тройник, как часть защитного футляра, не требует обслуживания. При плановых осмотрах кабельных линий необходимо визуально оценивать состояние наружного антикоррозионного покрытия узла.
Нормативная база и стандарты
Производство и применение стальных тройников 159/108 регламентируется рядом межгосударственных и отраслевых стандартов:
Область применения в электроэнергетике
Данные тройники используются в системах защитных футляров (гильз) при прокладке силовых кабелей напряжением 6-220 кВ. Основные сценарии применения:
Организация вводов в здания и сооружения: При необходимости развести кабели по разным направлениям на территории подстанции или предприятия.
Технические требования и параметры выбора
Выбор тройника 159/108 осуществляется на основе комплексного анализа условий прокладки и эксплуатации.
| Параметр | Типовые значения / Варианты | Примечание |
|---|---|---|
| Условный проход (DN) | 150/100 | Обозначение по ГОСТ 28338-89. Фактический наружный диаметр может отличаться. |
| Наружный диаметр, мм | 159 / 108 | Основной идентификационный размер. Должен строго соответствовать диаметру соединяемых труб. |
| Толщина стенки (S), мм | 4.0, 4.5, 5.0, 6.0 | Выбирается исходя из глубины заложения и расчетной нагрузки (давление грунта, транспортная). |
| Длина отводов (L), мм | ~150-300 | Определяется производителем. Достаточная длина облегчает монтаж и сварку. |
| Рабочее давление (Ру), МПа (кгс/см²) | 1.6 (16), 2.5 (25) | Для кабельных сетей обычно достаточно Ру 1.6. Важно при прокладке в обводненных грунтах. |
| Материал | Сталь 20, Ст3сп, 09Г2С | Сталь 20 и 09Г2С предпочтительнее для сварных конструкций в сложных условиях. |
| Вид покрытия | Горячее цинкование, эпоксидно-битумное | Для агрессивных грунтов с высокой коррозионной активностью обязательна усиленная изоляция. |
| Способ соединения | Под приварку, фланцевое | Приварка – неразъемное, самое надежное соединение. Фланцы – для возможного доступа. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж стальных тройников требует соблюдения технологии для обеспечения долговечности и герметичности узла.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается тройник 159/108 от тройника 160/110?
Разница, как правило, заключается в стандартизации. Диаметр 159 мм соответствует наружному диаметру электросварной трубы по ГОСТ 10704-91. Диаметры 160/110 могут относиться к трубам по другим стандартам или быть метрическим обозначением. При заказе и монтаже критически важно уточнять именно внешние диаметры соединяемых элементов для обеспечения плотной стыковки и возможности сварки. Несоответствие даже в 1 мм может привести к сложностям при монтаже и нарушению герметичности.
Можно ли использовать полимерный тройник вместо стального для кабеля 10 кВ?
Да, но с серьезными ограничениями. Полиэтиленовые (ПЭ) или полипропиленовые (ПП) тройники могут применяться в бесканальной прокладке на участках без высоких механических нагрузок (например, под зелеными насаждениями). Однако для прокладки под дорогами, в условиях возможных смещений грунта или при наличии блуждающих токов обязательна стальная оцинкованная защита. Окончательное решение должно быть основано на проекте, учитывающем все внешние воздействия.
Как рассчитывается механическая прочность такого тройника?
Прочность является задачей производителя и проверяется по нормативам (ГОСТ 17375). Для проектировщика ключевым является выбор типоразмера с толщиной стенки (S), соответствующей глубине заложения и нагрузкам. Расчет ведется на смятие от давления грунта и на действие сосредоточенной нагрузки от транспорта (по методикам СНиП 2.05.03-84*). Как правило, для стандартных условий прокладки на глубине 1-1.5 м подходят тройники с толщиной стенки 4.5-5.0 мм.
Нужно ли заземлять стальной тройник?
Да, в обязательном порядке. Все металлические части защитных футляров кабелей, находящиеся в земле, должны быть объединены в непрерывную электрическую цепь и заземлены в соответствии с ПУЭ (Глава 1.7). Это необходимо для выравнивания потенциалов, защиты от наведенного напряжения и обеспечения безопасности при обслуживании. Тройник, как часть этой цепи, должен иметь конструктивные элементы (приварные шпильки, контактные лепестки) для присоединения заземляющего проводника.
Как быть, если угол ответвления нужен не 90, а 45 градусов?
Тройники с углом ответвления 45° также серийно производятся в соответствии с ГОСТ 17375-2001 (тип 3). Их обозначение будет включать угловые параметры. При необходимости нестандартного угла (например, 30° или 60°) изделие изготавливается на заказ по индивидуальным чертежам, что увеличивает его стоимость и сроки поставки.
Заключение
Тройник с внешним диаметром 159/108 мм – это не просто соединительная деталь, а ответственный элемент системы механической и коррозионной защиты силового кабеля. Его корректный выбор, основанный на анализе диаметров труб, условий прокладки, нагрузок и агрессивности среды, а также качественный монтаж с соблюдением всех технологических норм (сварка, защита швов, заземление) являются залогом надежности и долговечности всей кабельной линии. Использование изделий, соответствующих ГОСТ, от проверенных производителей минимизирует риски повреждения кабеля на участках разветвления трассы и обеспечивает бесперебойность электроснабжения.