Труба диаметром 51 мм

Труба диаметром 51 мм в электротехнических и кабельных системах: технические аспекты, стандарты и применение

Труба диаметром 51 мм (номинальный наружный диаметр, часто обозначаемый как Дн51 или Ø51) является одним из ключевых стандартных размеров, широко применяемым для защиты кабелей и проводов в системах электроснабжения, связи, автоматизации и сигнализации. Данный типоразмер представляет собой оптимальный баланс между пропускной способностью, механической прочностью и экономической целесообразностью, что делает его востребованным как при наружной, так и при внутренней прокладке трасс. В профессиональной среде под «трубой 51 мм» подразумевается, прежде всего, электротехническая труба, изготовленная в соответствии с ГОСТ, ТУ или международными стандартами, а не общепромышленная трубная продукция.

Материалы изготовления и типы труб

Трубы диаметром 51 мм производятся из различных полимерных материалов, каждый из которых обладает специфическими свойствами, определяющими область их применения.

• Поливинилхлорид (ПВХ), непластифицированный (НПВХ): Наиболее распространенный материал для жестких гладких и гофрированных труб. Отличается высокой механической прочностью, стойкостью к коррозии, воздействию ультрафиолета (для специальных марок) и самозатухающими свойствами. Применяется для открытой и скрытой прокладки в бетоне и кирпичной кладке, а также в грунтах, неагрессивных к ПВХ.
• Полиэтилен (ПЭ): Используется для изготовления гофрированных труб, часто двустенных (типа ПНД/ПВД), и гладких жестких труб. Обладает высокой эластичностью, морозостойкостью, стойкостью к динамическим нагрузкам. Широко применяется для прокладки в грунте, включая методы горизонтального направленного бурения (ГНБ).
• Полипропилен (ПП): Отличается повышенной термостойкостью (до +120°C кратковременно), что делает его пригодным для прокладки в горячих цехах и вблизи источников тепла. Обладает высокой химической стойкостью.
• Полиамид (ПА, нейлон): Используется для производства гибких гофрированных труб с высокой стойкостью к истиранию, маслам и бензину. Применяется в сложных условиях промышленных объектов, в машиностроении.
• Металлические трубы в электротехнике: Стальные оцинкованные и особенно тонкостенные электросварные (ТЭС) трубы диаметром 51 мм применяются там, где необходима максимальная механическая защита от сильных ударов, вибраций, а также в качестве заземляющих проводников или для защиты от электромагнитных помех (экранирования).

Конструктивное исполнение

По конструкции трубы делятся на несколько основных типов, каждый из которых решает конкретные инженерные задачи.

• Гладкая жесткая труба: Применяется для стационарной открытой и скрытой прокладки, где важна эстетика и простота протяжки кабеля на прямых участках. Обеспечивает максимальную защиту от распространения пламени в кабельных проходах (при использовании огнестойких марок).
• Гофрированная гибкая труба (одностенная): Обеспечивает удобство монтажа на сложных трассах с поворотами и изгибами без использования дополнительной арматуры. Обладает повышенной кольцевой жесткостью.
• Гофрированная двустенная труба: Состоит из гладкой внутренней оболочки (часто из ПЭ) и наружной гофрированной (из ПЭ или ПП). Сочетает в себе легкость протяжки кабеля (низкий коэффициент трения) и высокую механическую прочность, что делает ее основным решением для бестраншейной прокладки в грунте.
• Труба с зондом: Оснащена стальной проволокой (зондом) для облегчения протяжки кабеля. Критически важна для длинных или извилистых трасс.

Ключевые технические характеристики

При выборе трубы диаметром 51 мм необходимо учитывать комплекс параметров, регламентированных технической документацией.

• Наружный (Дн) и внутренний (Dвн) диаметр: Для трубы 51 мм внутренний диаметр варьируется в зависимости от толщины стенки и типа. Например, для гладкой ПВХ трубы Dвн может составлять около 46-47 мм, для гофрированной – условный проход также указывается как 51 мм, но фактический внутренний диаметр по впадинам гофра меньше.
• Толщина стенки: Определяет механическую прочность и кольцевую жесткость. Для гофрированных труб указывается толщина стенки в гладкой части (для двустенных) или минимальная толщина в основании гофра.
• Кольцевая жесткость (SN): Измеряется в кН/м². Показывает сопротивление трубы внешним нагрузкам от грунта. Для прокладки в грунте обычно требуются трубы класса SN4 (4 кН/м²) для малых глубин и SN8 (8 кН/м²) – для стандартных условий.
• Диапазон рабочих температур: Определяет возможность применения в условиях низких или высоких температур. Для стандартного ПВХ: от -5°C до +60°C; для ПЭ: от -40°C до +40°C; для ПП: от -20°C до +95°C.
• Степень защиты (IP): Гофрированные и гладкие трубы с герметичными соединениями могут обеспечивать степень защиты до IP67 (пыленепроницаемость и защита от кратковременного погружения в воду).
• Огнестойкость: Определяется по показателям нераспространения горения (самозатухание), группе горючести (Г1-Г4), индексу распространения пламени (РП1). Для прокладки в зданиях используются трубы с маркировкой «НГ» (негорючие) или с пониженной горючестью.
• Удельное электрическое сопротивление: Важно для металлических труб, используемых в качестве заземляющих или уравнивающих проводников.

Расчет заполнения и выбор диаметра

Диаметр 51 мм часто выбирается для прокладки нескольких силовых или контрольных кабелей среднего сечения. Заполнение трубы регламентируется ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и СП (Своды Правил).

Коэффициент заполнения (Кз): Для труб без последующей протяжки кабелей (затяжка производится при монтаже) допустимый коэффициент заполнения составляет не более 0,35 (35%) от внутреннего сечения трубы. Это необходимо для обеспечения теплоотвода и возможности последующего ремонта.

Пример расчета для трубы Dвн = 47 мм:

• Внутренняя площадь сечения: S = π (Dвн/2)² = 3.14 (23.5)² ≈ 1735 мм².
• Допустимая суммарная площадь сечения кабелей: S_доп = 1735
• 0.35 ≈ 607 мм².
• Таким образом, в такую трубу можно затянуть, например, 3 кабеля ВВГнг(А)-LS 3х16 мм² (примерная площадь одного кабеля ~190 мм²), так как 3
• 190 = 570 мм², что меньше 607 мм².

Для пучков контрольных кабелей или слаботочных линий коэффициент заполнения может быть увеличен, но при этом существенно возрастает сила тяжения при протяжке, что требует применения специальной смазки или механизированных средств.

Области применения

• Распределительные сети 0,4-10 кВ: Прокладка одиночных и пучковых силовых кабелей от трансформаторных подстанций к вводно-распределительным устройствам зданий.
• Внутриплощадочные трассы промышленных предприятий: Организация кабельных эстакад в грунте, тоннелях, по стенам зданий с использованием двустенных и жестких ПВХ/ПП труб.
• Инфраструктура связи и СКС: Прокладка магистральных оптико-волоконных и медных кабелей между зданиями (кроссами) в качестве защитной оболочки.
• Системы АСКУЭ, АСУ ТП, видеонаблюдения и охранно-пожарной сигнализации: Защита чувствительных контрольных и сигнальных кабелей от механических повреждений и электромагнитных наводок (при использовании металлических труб).
• Уличное освещение: Прокладка питающих линий к опорам освещения методом ГНБ или в предварительно подготовленных каналах.
• Объекты транспортной инфраструктуры: Оснащение мостов, тоннелей, метрополитенов, где требуется надежная защита кабельных линий в условиях вибрации и агрессивных сред.

Сопутствующая арматура и монтаж

Для формирования законченной трассы используется широкий набор соединительных элементов для диаметра 51 мм:

• Муфты соединительные: Прямые, для соединения отрезков труб в линию.
• Отводы (уголки): Для изменения направления трассы на 90°, 45°, 30°.
• Тройники и крестовины: Для создания ответвлений.
• Коробки протяжные и разветвительные: Для доступа к кабелю при протяжке, организации разветвлений и соединений.
• Заглушки: Для герметизации концов трубы.
• Гильзы переходные: Для перехода с трубы 51 мм на другой диаметр или для ввода в шкафы и коробки.
• Крепежные элементы: Хомуты, клипсы, скобы с дюбелями для фиксации на строительных конструкциях.

Монтаж требует соблюдения правил: обеспечение уклона трассы для стока конденсата (при риске его образования), использование правильного метода соединения (клеевой для ПВХ, сварка в стык для ПЭ/ПП, резьбовой для металла), компенсация теплового расширения на длинных прямых участках.

Сравнительная таблица основных типов труб диаметром 51 мм

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как правильно выбрать между трубой Дн51 и Дн63?

Выбор зависит от количества и сечения кабелей, а также длины трассы. Если расчетный коэффициент заполнения для Дн51 превышает 0.35, или если длина трассы превышает 50-70 метров (сила тяжения становится слишком высокой), необходимо переходить на больший диаметр – Дн63. Также Дн63 предпочтительнее для кабелей с большим внешним диаметром (например, с изоляцией из сшитого полиэтилена на 10 кВ).

2. Можно ли использовать трубу 51 мм для прокладки в земле под автомобильной дорогой?

Да, но при обязательном соблюдении двух условий: использование двустенной гофрированной трубы из ПЭ с кольцевой жесткостью не ниже SN8 (лучше SN16) и укладка ее в защитный футляр (например, асбоцементную или стальную трубу большего диаметра) при пересечении дороги для перераспределения нагрузки и обеспечения возможности замены без вскрытия полотна.

3. Требуется ли дополнительное заземление металлической трубы Дн51 при прокладке в ней силового кабеля?

Да, обязательно. Стальная труба должна быть заземлена с двух сторон в соответствии с ПУЭ (гл. 1.7). Она рассматривается как сторонняя проводящая часть, которая при повреждении изоляции кабеля может оказаться под опасным потенциалом. Кроме того, при использовании ее в качестве элемента системы уравнивания потенциалов сечение и способ заземления должны быть рассчитаны.

4. Какова максимальная длина протяжки кабеля в трубе Дн51 без промежуточной протяжной коробки?

Максимальная длина зависит от типа кабеля, его веса, коэффициента трения и количества поворотов. Для силовых кабелей среднего сечения на прямом участке без поворотов практический предел составляет 70-100 метров при использовании кабельной смазки и механизированной протяжки. При наличии отводов (90°) рекомендуемая максимальная длина между коробками сокращается до 30-50 метров. Для волоконно-оптических кабелей длина может быть больше благодаря их малому весу.

5. Чем отличается «труба Дн51» от «трубы ДУ50»?

Это принципиально разные обозначения. Дн51 – это номинальный наружный диаметр по ГОСТ для полимерных труб (ряд: 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63). ДУ50 (DN50) – это условный проход, приблизительно соответствующий внутреннему диаметру в миллиметрах, для стальных и чугунных труб по другому стандартному ряду. Фактически, стальная труба ДУ50 будет иметь наружный диаметр около 57-60 мм, и соединительная арматура для нее не подойдет к полимерной трубе Дн51.

6. Как обеспечить герметизацию ввода кабеля в трубу 51 мм?

Для этого используются специальные сальниковые вводы (кабельные сальники) соответствующего диаметра. Они подбираются по внешнему диаметру трубы и диапазону диаметров кабеля. Для пучков кабелей применяются универсальные сальники с разрезными уплотнительными кольцами или термоусаживаемые муфты. Герметизация критически важна при вводе в здание из грунта для предотвращения проникновения влаги и газов.

Заключение

Труба диаметром 51 мм представляет собой универсальный и технически отработанный компонент современных кабельных систем. Ее эффективное применение требует тщательного анализа условий эксплуатации (нагрузки, температура, агрессивность среды), правильного расчета заполнения и выбора соответствующего материала и конструкции. Соблюдение нормативных требований (ПУЭ, СП, ГОСТ) и рекомендаций производителей при монтаже и соединении таких труб является обязательным условием для создания надежных, долговечных и безопасных кабельных трасс любого назначения. Постоянное развитие материалов (появление безгалогенных, трудносгораемых, химически стойких композиций) расширяет возможности применения данного типоразмера на самых ответственных объектах энергетики и инфраструктуры.