Труба диаметром 73 мм: технические характеристики, стандарты и области применения в электротехнике
Труба диаметром 73 мм (номинальный наружный диаметр) является стандартизированным и широко востребованным типоразмером в кабельной и электротехнической отрасли. Данный размер относится к категории средних диаметров и применяется преимущественно для защиты силовых кабелей среднего и высокого напряжения, организации протяженных кабельных трасс в условиях повышенных механических нагрузок, а также в качестве обсадных и защитных конструкций. Основное назначение – обеспечение механической защиты кабельных линий от повреждений, воздействия грунта, грунтовых вод, блуждающих токов и других внешних факторов, а также создание канала для последующей протяжки или замены кабелей.
Основные типы труб диаметром 73 мм и их стандарты
В зависимости от материала изготовления и технологии производства, трубы 73 мм делятся на несколько ключевых типов, каждый из которых регламентируется своим набором стандартов.
1. Трубы стальные электросварные и бесшовные
Применяются в случаях, когда требуется максимальная механическая прочность и защита от сильных динамических и статических нагрузок (под автомобильными и железными дорогами, в условиях возможных сдвигов грунта). Часто используются в качестве гильз (футляров) при прокладке кабелей через препятствия.
- Стандарты: ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 3262-75 (для водогазопроводных).
- Толщина стенки: Варируется от 3.0 мм до 8.0 мм и более, в зависимости от класса прочности.
- Защита от коррозии: Обязательное нанесение внешнего и внутреннего изоляционного покрытия (битумное, полимерное, эпоксидное) для подземной прокладки. Без покрытия используются только для временных конструкций или внутри сухих помещений.
- Стандарты: ГОСТ Р 50838-2009 (для напорных, часто используются), ГОСТ 18599-2001 (для напорных из ПЭ), ТУ 2248-001-96334500-2015 (специализированные для кабелей).
- SDR (Standard Dimension Ratio): Ключевой параметр, определяющий отношение наружного диаметра к толщине стенки и, как следствие, кольцевую жесткость. Для трубы 73 мм типичны:
- SDR 11 (толщина стенки ~6.6 мм) – высокая кольцевая жесткость, для глубокого заложения и нагрузок.
- SDR 17 (толщина стенки ~4.3 мм) – стандартная жесткость для большинства кабельных трасс.
- SDR 26.6 (толщина стенки ~2.7 мм) – для трасс с минимальными нагрузками.
- Цвет: Чаще всего черный, иногда с продольными цветными полосами (оранжевая – для обозначения кабельных линий, синяя – для водопроводов, желтая – для газопроводов).
- Стандарты: ГОСТ 32126.1-2013 (под давлением), а также множество технических условий производителей.
- Тип: Гладкие или гофрированные (двухстенные). Гофрированная труба 73 мм (наружный диаметр по гофру) обладает высокой гибкостью при сохранении кольцевой жесткости.
- Стандарт: ГОСТ 1839-80.
- s, где Dн – наружный диаметр (73 мм), s – толщина стенки.
- Кольцевая жесткость (SN): Определяет способность трубы сопротивляться внешней радиальной нагрузке от грунта и транспорта. Измеряется в кН/м². Для глубины заложения 1-2 м достаточно SN4, под дорогами – SN8 и выше.
- Модуль упругости материала: У полиэтилена низкого давления (ПНД) составляет около 800-1000 МПа, что позволяет трубам деформироваться под нагрузкой без разрушения, а затем восстанавливать форму.
- Минимальный радиус изгиба: Для жестких ПЭ труб он обычно равен 20-25 наружным диаметрам (для 73 мм это ~1.5 м). Гофрированные трубы гнутся с радиусом от 5 диаметров.
- Сварка встык: Для полиэтиленовых труб с помощью специального аппарата. Образует монолитное соединение, прочное и герметичное.
- Соединение муфтами: Для ПВХ и ПЭ труб используются раструбные соединения с уплотнительными кольцами или компрессионные муфты.
- Резьбовое и фланцевое соединение: Для стальных труб.
- Защита торцов: Во время монтажа и хранения торцы труб должны быть закрыты заглушками во избежание попадания грунта и влаги.
- Подготовка трассы: Устройство песчаной подушки и обсыпки толщиной не менее 100 мм. Маркировка защитной сигнальной лентой на расстоянии 250-300 мм от верха трубы.
- Гладкая ПЭ труба: Для протяженных прямых или плавно изгибающихся трасс в грунте, для ГНБ. Обеспечивает минимальное сопротивление при протяжке кабеля.
- Гофрированная ПВХ труба: Для трасс со сложной геометрией (много поворотов, подъемов/спусков), для замоноличивания в бетон, для прокладки в помещениях и кабельных лотках. Обладает высокой гибкостью, но большее трение при протяжке длинных кабелей.
2. Трубы полиэтиленовые (ПЭ) и из ПНД
Наиболее распространенный тип для бестраншейной прокладки (горизонтально-направленное бурение, ГНБ) и традиционной траншейной укладки кабельных линий. Обладают высокой коррозионной стойкостью, диэлектрическими свойствами, гибкостью и долговечностью.
3. Трубы ПВХ (поливинилхлоридные) жесткие
Используются для открытой и скрытой прокладки в помещениях, в лотках, на эстакадах, а также для заглубления в грунт при отсутствии высоких нагрузок. Отличаются самозатуханием, стойкостью к УФ-излучению, жесткостью.
4. Трубы асбестоцементные
Исторически применялись для кабельной канализации, но сегодня их использование сокращается из-за хрупкости, экологических concerns и сложности монтажа.
Ключевые технические параметры и расчеты
При проектировании кабельной линии с использованием трубы 73 мм необходимо учитывать ряд критических параметров.
Внутренний диаметр и коэффициент заполнения
Фактический внутренний диаметр (dвн) определяет возможность и удобство протяжки кабеля. Он рассчитывается как dвн = Dн – 2
Для полиэтиленовой трубы SDR17 (s=4.3 мм) dвн = 73 — 2*4.3 = 64.4 мм.
Согласно ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и СП, суммарный диаметр кабелей (или их пучка) не должен превышать 65-75% внутреннего диаметра трубы для нормальной протяжки. Таким образом, полезное сечение для трубы 73 мм (SDR17) составляет ~32-35 см².
| Тип трубы | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр, мм | Кольцевая жесткость, кН/м² (min) | Основная область применения |
|---|---|---|---|---|---|
| Стальная (ВГП) | 73 (условный проход ДУ65) | 4.0 | 65.0 | Не нормируется (высокая) | Футляры под дорогами, зонами с высокой нагрузкой |
| ПЭ, SDR11 | 73.0 | 6.6 | 59.8 | SN8 | Глубокое заложение (до 6-8 м), под дорогами |
| ПЭ, SDR17 | 73.0 | 4.3 | 64.4 | SN4 | Стандартная подземная прокладка (до 4-6 м) |
| ПЭ, SDR26.6 | 73.0 | 2.7 | 67.6 | SN2 | Прокладка в непроходных каналах, малые глубины |
| ПВХ гофрированная двухстенная | 73.0 (по гофру) | ~2.0 (впадина) | ~55-60 (в свету) | SN4 — SN8 | Защита кабеля в бетонных стяжках, грунте легкого типа |
Механические характеристики
Области применения в электроэнергетике
1. Прокладка силовых кабелей 6-35 кВ
Труба 73 мм – оптимальный вариант для одиночной прокладки кабелей сечением жил 70-240 мм² на напряжение 10 кВ. Она обеспечивает необходимый тепловой режим (отвод тепла через воздушный зазор и материал трубы) и защиту от повреждений при раскопках.
2. Кабельная канализация
Трубы этого диаметра используются в качестве отдельных каналов (одна труба – один кабель) в блоках кабельной канализации, собираемых в пучки по 4, 6, 9 и более труб. Это позволяет создавать масштабируемые и ремонтопригодные трассы.
3. Горизонтально-направленное бурение (ГНБ)
Полиэтиленовые трубы SDR11 и SDR17 диаметром 73 мм – стандартный продукт для технологии ГНБ. Они свариваются в непрерывную нитку длиной до нескольких сотен метров и протягиваются в подготовленную скважину, после чего внутрь затягивается кабель.
4. Защитные футляры (гильзы)
Стальные трубы 73 мм с изоляцией используются в качестве защитных гильз при пересечении кабельной линией автомобильных и железных дорог, фундаментов зданий, других подземных коммуникаций. Длина футляра должна превышать ширину препятствия не менее чем на 1 м в каждую сторону.
Монтаж и сопутствующие материалы
Технология монтажа зависит от типа трубы.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Какую максимальную длину протяжки кабеля можно обеспечить в трубе 73 мм?
Длина протяжки зависит от веса кабеля, коэффициента трения, количества поворотов трассы. Для прямого участка с использованием кабельной смазки и одного тягового троса можно протягивать силовой кабель на 200-300 метров. На практике для трубной прокладки рекомендуется предусматривать колодцы (смотровые устройства) каждые 100-150 метров, а также на всех поворотах трассы.
Вопрос 2: Можно ли разместить несколько кабелей в одной трубе 73 мм?
Размещение нескольких силовых кабелей в одной трубе не рекомендуется и часто прямо запрещено ПУЭ (п. 2.3.84). Это связано с ухудшением условий теплоотвода и повышением риска взаимного повреждения при протяжке. Каждый кабель должен прокладываться в отдельной трубе. Исключение могут составлять слаботочные или контрольные кабели, но их суммарный диаметр не должен превышать 35% внутреннего диаметра трубы.
Вопрос 3: Чем принципиально отличается труба SDR11 от SDR17 для диаметра 73 мм?
Основное отличие – толщина стенки и, как следствие, кольцевая жесткость и внутренний диаметр. SDR11 (толщина 6.6 мм) прочнее, выдерживает большие нагрузки, но имеет меньший внутренний диаметр (59.8 мм), что может ограничить сечение протягиваемого кабеля. SDR17 (толщина 4.3 мм) имеет больший внутренний диаметр (64.4 мм) и подходит для большинства стандартных трасс при глубине до 4-6 метров. Выбор зависит от расчетной нагрузки на грунт.
Вопрос 4: Нужно ли заземлять стальную трубу, используемую в качестве футляра для кабеля?
Да, стальная защитная труба (футляр) подлежит обязательному заземлению с обеих сторон в соответствии с ПУЭ. Это делается для выравнивания потенциалов и защиты от наведения опасных напряжений, особенно при пересечении с рельсовыми путями электрифицированного транспорта или другими источниками блуждающих токов.
Вопрос 5: Как правильно выбрать между гладкой ПЭ и гофрированной ПВХ трубой?
Выбор определяется условиями прокладки:
Для ответственных силовых линий среднего напряжения чаще выбирают гладкие полиэтиленовые трубы.
Заключение
Труба диаметром 73 мм представляет собой универсальный и технически обоснованный компонент современных кабельных систем. Ее корректный выбор, основанный на анализе механических нагрузок, условий прокладки, свойств материала и требований нормативных документов, является залогом долговечности, надежности и ремонтопригодности кабельной линии. Применение данного типоразмера оптимально для силовых кабелей среднего напряжения, создания кабельной канализации и выполнения защитных футляров, что делает его неотъемлемым элементом в арсенале специалистов по проектированию и строительству объектов электроэнергетики.