Труба диаметром 180 мм

Труба диаметром 180 мм: технические характеристики, стандарты и области применения в электротехнике и энергетике

Труба с номинальным диаметром 180 мм является одним из ключевых типоразмеров в номенклатуре кабельной и электротехнической продукции. Она применяется для защиты кабельных линий от механических повреждений, агрессивных сред, электромагнитных воздействий, а также для организации протяженных кабельных трасс в различных условиях прокладки. Данный диаметр оптимален для прокладки силовых кабелей среднего и высокого напряжения, контрольных кабелей в пучках, а также волоконно-оптических линий связи. В данной статье рассматриваются все аспекты, связанные с трубами диаметром 180 мм: материалы, стандарты, методы монтажа и расчетные параметры.

1. Материалы изготовления и типы труб

Трубы диаметром 180 мм производятся из различных материалов, выбор которых определяется условиями эксплуатации, требованиями к защите кабеля и экономической целесообразностью.

    • Трубы полиэтиленовые (ПЭ) и ПНД (полиэтилен низкого давления): Наиболее распространенный тип для бестраншейной прокладки (горизонтально-направленное бурение, ГНБ) и в грунтах с высокой коррозионной активностью. Выпускаются в виде гладких двустенных (D) и гофрированных (К) труб. Гофрированная труба обладает высокой кольцевой жесткостью при гибкости, что упрощает монтаж.
    • Трубы ПВХ (поливинилхлоридные) жесткие: Применяются для открытой и скрытой прокладки в строительных конструкциях, кабельных каналах, тоннелях. Отличаются стойкостью к воздействию химических веществ, самозатуханием.
    • Трубы стальные электросварные и водогазопроводные (ВГП): Используются в условиях повышенных механических нагрузок, для пересечений с дорогами, в качестве гильз при проходке через стены, а также для защиты от мощных электромагнитных воздействий. Требуют обязательной антикоррозионной изоляции (битумная, полимерная) при прокладке в грунте.
    • Трубы асбестоцементные: В настоящее время применяются ограниченно из-за экологических concerns, но могут встречаться в старых сетях. Обладают высокой механической прочностью и стойкостью к коррозии.
    • Трубы дренажные полимерные гофрированные: Могут использоваться как защитные оболочки для кабелей при невысоких требованиях к защите от EMI/RFI.

    2. Стандарты и нормативные документы

    Производство и применение труб диаметром 180 мм регламентируется рядом национальных и международных стандартов.

    • ГОСТ Р 50827-2009 (ЕН 13476-1:2007): Трубы полипропиленовые, полиэтиленовые и поливинилхлоридные для наружных канализационных сетей. Определяет классификацию по кольцевой жесткости (SN2, SN4, SN8, SN16).
    • ГОСТ 18599-2001: Трубы напорные из полиэтилена. Определяет параметры для труб, используемых в ГНБ.
    • ГОСТ 3262-75: Трубы стальные водогазопроводные. Указывает на сортамент, включая условный проход Ду 150, который соответствует наружному диаметру 165-180 мм в зависимости от толщины стенки.
    • СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»: Устанавливает требования к прокладке кабелей в трубах.
    • ПУЭ 7-е издание (Главы 2.1 и 2.3): Определяет условия прокладки кабелей в трубах в помещениях и в земле, требования к герметизации, заземлению стальных труб.

    3. Основные технические параметры

    Для корректного проектирования трассы необходимо учитывать следующие параметры труб диаметром 180 мм.

    3.1. Геометрические размеры

    Номинальный диаметр 180 мм (DN/Ду 150) часто указывается как условный проход. Фактические наружный (Dнар) и внутренний (Dвн) диаметры варьируются в зависимости от материала и типа.

    Материал / Тип трубыНаружный диаметр (Dнар), ммТолщина стенки (s), ммВнутренний диаметр (Dвн), ммПримечание
    ПЭ/ПНД гладкая для ГНБ180.014.6 — 17.1146 — 151По ГОСТ 18599, SDR 11
    ПЭ гофрированная двустенная180.0 (по гофру)~2.5 (впадина), ~15 (гофр)~155 (минимальный)Кольцевая жесткость SN8, SN16
    ПВХ жесткая180.0~5.0 — 8.0~164 — 170По ТУ производителя
    Стальная ВГП (Ду 150)165.0 (обычная), 166.0 (усиленная)4.0 — 4.5157.0 — 158.0ГОСТ 3262-75

    3.2. Кольцевая жесткость (SN)

    Критический параметр для безнапорных полимерных труб, прокладываемых в грунте. Обозначает способность трубы выдерживать внешние нагрузки без недопустимой деформации. Для диаметра 180 мм стандартные значения: SN4 (для малых нагрузок), SN8 (стандартная прокладка), SN16 (для больших глубин или под дорогами).

    3.3. Коэффициент упругой деформации (SDR)

    Отношение наружного диаметра к толщине стенки. Определяет рабочее давление для напорных труб (важно для ГНБ с применением промывочной жидкости) и стойкость к внешнему давлению. Для труб ПЭ 180 мм типичны SDR 11, SDR 13.6, SDR 17.

    4. Расчет заполнения и выбор кабеля

    Согласно ПУЭ и СП, степень заполнения внутреннего сечения трубы кабелями не должна превышать определенных значений для обеспечения нормального теплоотвода и удобства протяжки.

    • Для одного кабеля: заполнение не нормируется, но должен быть зазор для охлаждения.
    • Для нескольких силовых кабелей, работающих одновременно: заполнение не более 35% (для труб длиной до 10 м — 50%).
    • Для пучка контрольных кабелей: заполнение не более 40%.

    Пример расчета внутренней площади трубы Dвн = 155 мм:
    Sвн = π (Dвн/2)² = 3.14 (7.75)² ≈ 188.6 см².
    Допустимая площадь для силовых кабелей: 188.6

  • 0.35 = 66 см².

  • Таблица совместимости: примеры кабелей для прокладки в трубе 180 мм

    Тип кабеляПример сечения, кол-во жилНаружный диаметр кабеля, мм (примерно)Возможное количество кабелей в одной трубе*Назначение
    АВБбШв3х120453-4Силовое распределение 6-10 кВ
    ПвПг1х300355-6Силовое распределение 20-35 кВ
    ВВГнг-LS4х150552-3Силовое распределение 0.4 кВ
    КВВГэ37х2.530До 10-12 (пучок)Контрольные цепи, АСУ ТП
    ОКГЦВолоконно-оптический12-20Множество (в разделительных коробах)Системы связи и телеметрии

    *Расчетное, требуется точный расчет по заполнению и допустимому току.

    5. Методы монтажа и специальные элементы

    Прокладка труб диаметром 180 мм требует применения специализированной техники и комплектующих.

    5.1. Способы прокладки:

    • Открытая прокладка: По конструкциям зданий, в кабельных этажах, галереях с креплением на хомуты и кронштейны.
    • Скрытая прокладка: В бетонных стяжках, под фальшполом, в штробах с последующим оштукатуриванием.
    • Прокладка в грунте (траншейная): На подготовленную песчаную подушку с последующей засыпкой песком и грунтом. Глубина заложения – не менее 0.7 м от планировочной отметки (ПУЭ).
    • Бестраншейная прокладка (ГНБ): Наиболее эффективный метод для преодоления препятствий. Используются трубы ПЭ с высокой кольцевой жесткостью и стойкостью к растяжению.

    5.2. Соединение труб:

    • Полимерные трубы: Соединение в раструб с уплотнительным кольцом (для безнапорных); стыковая сварка (для ПЭ труб ГНБ); муфтовое соединение.
    • Стальные трубы: Сварка (предпочтительно) или резьбовые муфты с подмоткой. Сварные швы должны быть защищены от коррозии.

    5.3. Специальная арматура:

    • Колодцы кабельные (КТК, ККС): Для монтажа разветвлений, установки соединительных муфт и ревизии трассы.
    • Отводы и углы: Для изменения направления трассы. Минимальный радиус изгиба для ПЭ труб при ГНБ – не менее 40*Dнар (около 7.2 м).
    • Защитные гильзы и футляры: Используются стальные трубы 180 мм для прохода через фундаменты, стены, дорожное полотно.
    • Заглушки и торцевые уплотнения: Для герметизации концов трубы после затяжки кабеля от проникновения влаги, грунта и грызунов.

    6. Особенности применения в специфических условиях

    6.1. Прокладка в сейсмически активных зонах:

    Требуется применение труб с повышенной стойкостью к деформациям (гофрированные ПЭ трубы SN16). Трасса должна иметь компенсаторы напряжений, а в колодцах – запас кабеля в виде «змейки».

    6.2. Прокладка в агрессивных грунтах:

    Стальные трубы исключаются или требуют усиленной изоляции (полимерное покрытие типа «3ПЭ»). Полимерные трубы (ПЭ, ПВХ) обладают высокой химической стойкостью.

    6.3. Защита от блуждающих токов:

    При параллельном следовании с рельсами электрифицированного транспорта стальные трубы должны иметь продольную электрическую разрывность (изолирующие фланцевые соединения) для предотвращения коррозии.

    6.4. Прокладка в зонах с высокими температурами:

    Необходимо учитывать снижение кольцевой жесткости полимерных труб при температуре выше +40°C. Требуется дополнительное заглубление или применение труб из сшитого полиэтилена (PEX) или стальных.

    7. Контроль качества и приемо-сдаточные испытания

    • Визуальный осмотр: Отсутствие вмятин, трещин, расслоений материала.
    • Измерение геометрических параметров: Соответствие диаметров и толщины стенки заявленным в ТУ.
    • Испытание на герметичность (для ГНБ): Опрессовка трубопровода давлением 1.25 от рабочего в течение 15 минут.
    • Проверка трассы после монтажа: Продувка сжатым воздухом или проходка контрольного шаблона (мандрала) диаметром 0.85 Dвн для подтверждения проходимости.
    • Для стальных труб: Проверка целостности изоляционного покрытия (дефектоскопия).

    Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

    В1: Как правильно выбрать между гладкой и гофрированной трубой ПЭ диаметром 180 мм?

    Ответ: Гладкая двустенная труба (D) предназначена в первую очередь для бестраншейной прокладки методом ГНБ, где важна низкая сила трения при протяжке и высокая стойкость к внутреннему давлению. Гофрированная труба (К) обладает повышенной кольцевой жесткостью при меньшем расходе материала, лучше противостоит точечным нагрузкам и подвижкам грунта, чаще применяется для траншейной прокладки. Выбор зависит от способа монтажа и расчетных внешних нагрузок.

    В2: Каков минимальный радиус изгиба для трубы ПЭ 180 мм при ГНБ?

    Ответ: Минимальный радиус изгиба (Rmin) регламентируется производителем и стандартами. Для труб из ПЭ 100 SDR11 диаметром 180 мм Rmin обычно составляет не менее 40 наружных диаметров, то есть 40

  • 180 мм = 7200 мм (7.2 метра). Превышение этого радиуса может привести к смятию или разрушению трубы.

  • В3: Нужно ли заземлять стальную трубу диаметром 180 мм, проложенную в земле с кабелем 10 кВ?

    Ответ: Да, в обязательном порядке. Согласно ПУЭ (п. 2.3.83), стальные трубы, используемые для прокладки кабелей, должны быть защищены от коррозии и заземлены с двух сторон. Это необходимо для выравнивания потенциалов, защиты от наведенного напряжения и обеспечения безопасности при обслуживании. Заземление выполняется присоединением трубы к контуру заземления с помощью стальной полосы или проводника.

    В4: Можно ли использовать одну трубу 180 мм для совместной прокладки силовых и контрольных кабелей?

    Ответ: Совместная прокладка силовых кабелей напряжением выше 42 В и контрольных (слаботочных) кабелей в одной трубе запрещена (ПУЭ, п. 2.1.16, 2.3.134). Это связано с опасностью электромагнитного влияния силовых цепей на контрольные, что может привести к сбоям в системах АСУ ТП, связи и релейной защиты. Для таких целей необходимо использовать раздельные трубы или кабельные конструкции.

    В5: Как рассчитать необходимое количество кабелей, которые можно проложить в трубе 180 мм, с учетом нагрева?

    Ответ: Расчет проводится в два этапа. Первый – по геометрическому заполнению (не более 35% для силовых). Второй и основной – по допустимому току нагрузки с учетом взаимного нагрева. Используются коэффициенты снижения тока нагрузки (Ксн) из ПУЭ (Таблица 1.3.26 и др.), которые зависят от количества кабелей в трубе, способа прокладки и типа изоляции. Окончательный подбор сечения жил кабеля производится по условию Iдоп.кабеля

  • Ксн ≥ Iрасч.нагрузки. Для ответственных трасс рекомендуется выполнять тепловой расчет с помощью специализированного ПО.

  • В6: Что такое SDR 11 для трубы ПЭ 180 мм и как это влияет на применение?

    Ответ: SDR (Standard Dimension Ratio) – стандартное размерное отношение, определяемое как отношение наружного диаметра трубы к толщине ее стенки. Для трубы 180 мм SDR 11 означает, что толщина стенки s = Dнар / SDR = 180 / 11 ≈ 16.4 мм. Чем ниже значение SDR, тем толще стенка трубы и выше ее стойкость к внутреннему и внешнему давлению. Трубы SDR 11 применяются для ГНБ на значительные расстояния и глубины, а также в грунтах с нестабильными характеристиками. Трубы с более высоким SDR (например, 17) тоньше и дешевле, но требуют более щадящих условий монтажа и эксплуатации.

    В7: Как обеспечить герметизацию торцов трубы после затяжки кабеля, особенно при переходе из грунта в здание?

    Ответ: Для герметизации применяются специальные торцевые уплотнительные системы (сальники), которые могут быть:

    • Одноразовые термоусаживаемые муфты: Обеспечивают полную влагонепроницаемость, используются на ответственных объектах.
    • Механические сальниковые вводы (кабельные gland): Устанавливаются в стенках колодцев или вводных панелей, позволяют зажимать уплотнение вокруг кабеля.
    • Полиуретановые или силиконовые герметики (заливочные составы): Заливаются в предварительно установленные манжеты вокруг пучка кабелей на входе в трубу.
    • Резиновые уплотнительные кольца в раструбах колодцев.

Выбор метода зависит от требований к влагозащите (IP), взрывозащите и сейсмостойкости.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.