О полиэтиленовых трубах для прокладки кабельных линий

Page 1
background image

Page 2
background image

60

СЕТИ

РОССИИ

к

а

б

е

л

ь

н

ы

е

 л

и

н

и

и

кабельные линии

Р

азвитие

 

техники

 

и

 

техноло

-

гий

 

привело

 

к

 

тому

что

 

в

 

на

-

стоящее

 

время

 

в

 

сетях

 

уже

 

эксплуатируются

 

силовые

 

кабельные

 

линии

 

с

 

весьма

 

протяжён

-

ными

 

трубными

 

ГНБ

-

участками

 

дли

-

ной

 

до

 500 

м

 

и

 

даже

 

больше

.

Это

 

сложно

 

понять

но

 

стоимость

 

прокладки

 

кабельной

 

линии

 

в

 

трубах

 

ГНБ

-

методом

 

зачастую

 

оказывается

 

выше

чем

 

простым

 «

открытым

» 

спо

-

собом

Поэтому

 

любые

 

внештатные

 

ситуации

 

при

 

ГНБ

 

приводят

 

к

 

серьёз

-

ным

 

финансовым

 

потерям

особенно

 

при

 

организации

 

протяжённых

 

проко

-

лов

 

длиной

 

в

 

сотни

 

метров

Энергетики

 

полюбили

 

прокладку

 

кабельных

 

линий

 

в

 

трубах

но

к

 

со

-

жалению

остаётся

 

большое

 

число

 

вопросов

 

по

 

проектированию

 

таких

 

линий

которые

 

пока

 

ещё

 

плохо

 

ос

-

вещены

 

в

 

нормативных

 

документах

 

сетевых

 

организаций

  (

ОАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

», 

ОАО

  «

Россети

»). 

Например

мало

 

информации

 

о

 

методике

 

вы

-

бора

 

диаметра

 

трубы

 

и

 

достаточной

 

толщине

 

её

 

стенки

Также

 

пока

 

ещё

 

можно

 

встретить

 

объекты

где

 

ис

-

пользованы

 

полиэтиленовые

 

трубы

температурные

 

характеристики

 

ко

-

торых

 

хуже

чем

 

нужны

 

для

 

работы

 

кабельных

 

линий

Учитывая

 

высокую

 

стоимость

 

си

-

ловых

 

кабелей

 

и

 

их

 

монтажа

 

с

 

при

-

менением

 

ГНБ

-

метода

сетевым

 

организациям

на

 

наш

 

взгляд

целе

-

сообразно

 

или

 

приступить

 

к

 

разра

-

ботке

 

специального

 

отдельного

 

нор

-

мативного

 

документа

 

на

 

прокладку

 

кабелей

 

в

 

трубах

или

 

же

 

доработать

 

уже

 

действующий

 

в

 

России

 

стандарт

 

[1], 

дополнив

 

его

 

всеми

 

необходимы

-

ми

 

разделами

.

В

 

отсутствии

 

норм

 

появляют

-

ся

 

проекты

не

 

имеющие

 

должного

 

обоснования

 

параметров

 

труб

в

 

результате

 

чего

 

при

 

строительстве

 

применяются

 

непригодные

 

трубы

О полиэтиленовых 

трубах для 

прокладки 

кабельных линий

В последние годы силовые кабельные линии классов напряже-
ния 6 кВ и выше часто прокладываются в земле в полиэтилено-
вых трубах, затянутых в грунт методом горизонтально направ-
ленного бурения (ГНБ). Такая технология позволяет свести к 
минимуму открытые земляные работы при прокладке кабе-
лей, что важно в условиях плотной городской застройки. Так-
же ГНБ незаменимо при организации пересечений рек и водо-
ёмов, железнодорожных путей и других коммуникаций.

Михаил ДМИТРИЕВ, доцент Санкт-Петербургского

 государственного политехнического университета, к.т.н.,

Анастасия ОВСЯННИКОВА, главный специалист

 ООО «Рубеж-РемСтрой»


Page 3
background image

61

 2 (29), 

март

апрель

, 2015

которые

 

при

 

затяжке

 

в

 

грунт

 

или

 

лопаются

или

 

по

-

лучают

 

значительные

 

деформации

исключающие

 

нормальную

 

затяжку

 

в

 

них

 

фаз

 

кабельной

 

линии

Также

 

ошибки

 

при

 

выборе

 

характеристик

 

трубы

 

чре

-

ваты

 

защемлением

 

в

 

ней

 

кабеля

 

или

 

их

 

слипанием

 

друг

 

с

 

другом

 

уже

 

на

 

стадии

 

эксплуатации

 

кабель

-

ной

 

линии

 [2]. 

Наиболее

 

грамотные

 

и

 

ответственные

 

проекти

-

ровщики

разумеется

проводят

 

все

 

необходимые

 

расчёты

 

ГНБ

но

 

делают

 

это

 

в

 

соответствии

 

с

 

норма

-

ми

 

нефтяной

 

и

 

газовой

 

отрасли

 [3], [4]. 

Действитель

-

но

ГНБ

-

технология

 

широко

 

используется

 

при

 

строи

-

тельстве

 

нефте

и

 

газопроводов

и

 

здесь

 

сетевикам

 

есть

 

чему

 

поучиться

но

 

нам

 

нужны

 

собственные

 

нормы

учитывающие

 

кабельную

 

специфику

.

Пока

 

таких

 

норм

 

нет

приходится

 

обмениваться

 

своими

 

соображениями

 

здесь

 — 

на

 

страницах

 

пе

-

риодических

 

изданий

В

 

продолжение

 

материала

 [5] 

рассмотрим

 

несколько

 

важных

 

моментов

связанных

 

с

 

выбором

 

параметров

 

полиэтиленовых

 

труб

 

для

 

прокладки

 

кабельных

 

линий

 

методом

 

ГНБ

.

ВЫБОР

 

ДИАМЕТРА

 

ТРУБЫ

У

 

полиэтиленовой

 

трубы

 

есть

 

две

 

основные

 

гео

-

метрические

 

характеристики

• 

наружный

 

диаметр

 

d

H

;

• 

величина

 

SDR 

(Standart Dimension Ratio).

SDR

 

представляет

 

собой

 

отношение

 

наружного

 

диаметра

 

трубы

 

d

H

 

к

 

толщине

 

её

 

стенки

:

SDR

 = 2

d

H

 /(

d

H

 - d

B

)

,

где

 

d

H

 

и

 

d

B

 — 

наружный

 

и

 

внутренний

 

диаметры

 

трубы

 (

рис

. 1), (

d

H

 - d

B

)

/2 — 

толщина

 

её

 

стенки

.

Нормативными

 

документами

 

установлена

 

шкала

 

типовых

 

значений

 

наружных

 

диаметров

 

труб

  (

напри

-

мер

, 110, 160, 225 

мм

 

и

 

др

.) 

и

 SDR (9, 11, 13,6, 17 

и

 

др

.). 

Так

полиэтиленовая

 

труба

 

типа

 «225 

мм

SDR 11» 

обладает

 

толщиной

 

стенки

 (

d

H

 - d

B

)/2 = 

d

H

/

SDR

 = 20,5 

мм

  (

чуть

 

более

 

двух

 

сантиметров

), 

а

 

внутренний

 

диаметр

  c

оставит

 

d

B

 = d

H

 - 2d

H

/SDR

 = 

225 - 2 x 20,5 = 184 

мм

При

 

проектировании

 

кабельных

 

линий

проло

-

женных

 

в

 

трубах

прежде

 

всего

 

следует

 

определить

-

ся

 

с

 

внутренним

 

диаметром

 

трубы

 

d

B

Чем

 

больше

 

диаметр

 

d

B

 

в

 

сравнении

 

с

 

диаметром

 

кабеля

 

d, 

тем

 

больше

 

зазор

 

между

 

ними

 

и

 

проще

 

затянуть

 

кабель

 

в

 

трубу

 

или

 

же

напротив

вытащить

 

в

 

случае

 

такой

 

необходимости

.

Согласно

 

стандарту

 [1] «6.11.2 

Внутренний

 

диа

-

метр

 

трубы

 

или

 

канала

 

блока

 

для

 

прокладки

 

одного

 

кабеля

 

должен

 

быть

 

не

 

менее

 1,5 

диаметра

 

кабеля

 d. 

При

 

прокладке

 

в

 

трубах

 

следует

 

располагать

 

по

 

од

-

ному

 

кабелю

 

в

 

трубу

».

 

Графическое

 

представление

 

этого

 

правила

 

приведено

 

на

 

рис

. 1

а

где

 

кабель

 

диа

-

метром

 

d

 

уложен

 

на

 

дне

 

трубы

внутренний

 

диаметр

 

которой

 

d

B

 = 1,5 d.

 

Как

 

показала

 

практика

если

 

предстоит

 

выполнить

 

протяжённый

 

трубный

 

участок

 

длиной

 

в

 

несколько

 

сотен

 

метров

то

 

зазора

который

 

образовался

 

меж

-

ду

 

кабелем

 

и

 

трубой

  (

см

рис

. 1

а

), 

может

 

оказаться

 

недостаточно

 

для

 

прокладки

 

или

 

извлечения

 

жёст

-

кого

 

высоковольтного

 

кабеля

Также

 

следует

 

учесть

что

 

протяжка

 

кабеля

 

облегчается

если

 

применяются

 

смазочные

 

материалы

и

напротив

затрудняется

если

 

в

 

трубу

 

попадает

 

земля

 

или

 

сель

 (

особенно

 

это

 

касается

 

труб

 

малого

 

диаметра

). 

На

 

рис

.1

б

 

показан

 

тот

 

же

 

самый

 

кабель

но

 

уло

-

женный

 

в

 

трубу

внутренний

 

диаметр

 

которой

 

выбран

 

больше

 — 

по

 

условию

 

d

= 2d.

 

Такая

 

труба

 

дороже

 

первой

но

 

и

 

зазор

 

между

 

кабелем

 

и

 

трубой

 

здесь

 

уже

 

значительный

Поэтому

 

проблем

 

с

 

затяжкой

 

ка

-

беля

 

в

 

трубу

 (

или

 

его

 

извлечением

быть

 

не

 

должно

даже

 

если

 

трубный

 

участок

 

протяжённый

.

На

 

основе

 

рис

.1 

можно

 

дать

 

следующие

 

рекомен

-

дации

 

по

 

выбору

 

внутреннего

 

диаметра

 

трубы

 

d

B

 — 

он

 

должен

 

удовлетворять

 

условию

 

d

B

 = (

)d

но

 

из

 

этого

 

диапазона

 

меньший

 

диаметр

 

d

B

 

целесоо

-

бразно

 

использовать

 

для

 

организации

 

коротких

 

пря

-

мых

 

трубных

 

участков

а

 

больший

 — 

для

 

протяжён

-

ных

 

участков

.

Для

 

определения

 

типа

 

трубы

 

внутреннего

 

диа

-

метра

 

трубы

 

d

B

 

недостаточно

и

 

необходимо

 

опре

-

делить

 

её

 SDR 

и

 

наружный

 

диаметр

 

d

H

Отмеченная

 

ранее

 

связь

 

SDR

 

с

 

диаметрами

 

кабеля

 

может

 

быть

 

преобразована

 

к

 

виду

:

d

H

 = 

d

B

 [

SDR 

/(

SDR - 2)]

,

что

 

позволит

 

находить

 

наружный

 

диаметр

 

трубы

 

d

H

 

по

 

известным

 

d

B

 

и

 

SDR

Например

если

 

были

 

приняты

 

d

B

 = 184 

мм

 

и

 

SDR

 = 11, 

то

 

наружный

 

диаметр

 

трубы

 

будет

 

d

H

 

= 184 x 

11/9 = 225 

мм

.

Соображения

 

по

 

методологии

 

выбора

 

d

B

 

уже

 

высказаны

и

 

теперь

 

необходимо

 

определиться

 

с

 

SDR

.

ВЫБОР

 

ТОЛЩИНЫ

 

СТЕНКИ

 

ТРУБЫ

 

ИЛИ

 SDR

SDR

 

трубы

 — 

это

 

важнейшая

 

величина

 

при

 

проектировании

 

кабельных

 

линий

проложенных

 

в

 

полиэтиленовых

 

трубах

SDR

 

определяет

 

толщину

 

стенки

 

тру

-

бы

а

 

значит

механические

 

свой

-

ства

 

трубы

 

и

 

её

 

стоимость

:

• 

чем

 

больше

 

SDR

тем

 

тоньше

 

стенка

 

и

 

дешевле

 

труба

;

• 

чем

 

меньше

 

SDR

тем

 

толще

 

стенка

 

и

 

дороже

 

труба

.

Типовым

 

рядом

 

SDR-

труб

применяемых

 

при

 

строительстве

 

Рис

. 1.

 

Кабель

проложенный

 

в

 

трубе


Page 4
background image

62

СЕТИ РОССИИ

кабельных

 

линий

является

 

ряд

 7,4, 9, 11, 13,6, 17, 

17,6, 21, 26. 

Самые

 

толстые

 

стенки

 

будут

 

у

 

трубы

 

SDR

 7,4 , 

а

 

самые

 

тонкие

 — 

у

 

трубы

 

SDR

 26.

Трубы

 

с

 

малым

 

SDR

 7,4, 9, 11 

имеют

 

серьёзную

 

прочность

но

 

дорогие

Трубы

 

же

 

с

 

большим

 

SDR

 21, 

26 

уже

 

не

 

имеют

 

подобной

 

прочности

но

 

зато

 

они

 

и

 

заметно

 

дешевле

ведь

 

в

 

производстве

 

требуют

 

меньшего

 

объёма

 

материала

.

Труба

 

должна

 

иметь

 

такой

 

SDR 

и

 

толщину

 

стенки

чтобы

 

при

 

её

 

затягивании

 

в

 

прокол

 

она

 

не

 

только

 

не

 

порвалась

но

 

даже

 

и

 

не

 

растянулась

Также

 

важно

чтобы

 

уже

 

после

 

прокладки

 

трубы

 

в

 

грунте

 

и

 

разме

-

щения

 

в

 

ней

 

силового

 

кабеля

 

труба

 

в

 

процессе

 

экс

-

плуатации

 

не

 

деформировалась

 

в

 

течение

 

десятков

 

лет

 — 

это

 

позволит

 

гарантированно

 

извлечь

 

кабель

 

из

 

трубы

если

 

возникнет

 

такая

 

необходимость

Для

 

длинных

 

непрямых

 

трубных

 

участков

 

при

 

выборе

 

SDR

 

определяющим

 

является

 

требование

 

к

 

трубе

 

выдержать

 

усилия

 

тяжения

 

при

 

её

 

затягивании

 

в

 

грунт

Для

 

коротких

 

прямых

 

участков

 

усилия

 

тяже

-

ния

 

отходят

 

на

 

второй

 

план

и

 

важнее

 

становится

 

проверка

 

отсутствия

 

деформации

 

трубы

 

от

 

давле

-

ния

 

грунта

 

или

скажем

автомобильного

 

транспорта

.

Методики

 

расчётов

 

механических

 

воздействий

 

на

 

трубу

 

достаточно

 

сложны

Одна

 

из

 

таких

 

методик

 

имеется

 

в

 

нефтегазовом

 

стандарте

 [4], 

но

 

освоили

 

её

 

лишь

 

немногие

 

из

 

электроэнергетических

 

органи

-

заций

Упрощение

 

и

 

адаптация

 

нефтегазовых

 

мето

-

дик

 

механического

 

расчёта

 

труб

 

для

 

их

 

обязатель

-

ного

 

использования

 

при

 

проектировании

 

кабельных

 

линий

 

является

 

важной

 

задачей

решение

 

которой

 

было

 

бы

 

верно

 

оформить

 

в

 

виде

 

отдельного

  «

сете

-

вого

» 

стандарта

.

Полученные

 

в

 

результате

 

расчётов

 

механические

 

воздействия

 

на

 

трубу

 

надо

 

сравнить

 

с

 

допустимыми

 

значениями

Если

 

речь

 

идёт

 

о

 

затягивании

 

полиэти

-

леновых

 

труб

 

в

 

проколы

 

грунта

выполненные

 

ГНБ

-

методом

то

 

здесь

 

нельзя

чтобы

 

усилие

 

приводило

 

к

 

растяжению

 

трубы

При

 

тяжении

 

трубы

 

она

 

получает

 

упругую

 

дефор

-

мацию

т

.

е

её

 

относительное

 

удлинение

 

пропорцио

-

нально

 

приложенной

 

силе

больше

 

сила

 — 

больше

 

удлинение

Однако

 

при

 

определённых

 

силах

 

упругая

 

деформации

 

прекращается

и

 

далее

 

труба

 

растяги

-

вается

 

уже

 

непропорционально

 

больше

чем

 

рост

 

приложенной

 

силы

 — 

такая

 

деформация

 

называется

 

неупругой

а

 

сила

 (

в

 

расчёте

 

на

 

поперечное

 

сечение

 

трубы

), 

при

 

которой

 

она

 

возникает

отвечает

 «

преде

-

лу

 

текучести

 

материала

» 

σ

T

 (

Н

/

мм

2

).

В

 [3,4] 

при

 

организации

 

проколов

 

на

 

нефте

и

 

га

-

зопроводах

 

считается

что

 

предельное

 

допустимое

 

усилие

 

тяжения

 

полиэтиленовой

 

трубы

 

при

 

её

 

затя

-

гивании

 

в

 

прокол

 

грунта

 

должно

 

вычисляться

 

не

 

на

 

основе

 

предела

 

текучести

 , 

а

 

на

 

основе

 0,5 

σ

T

т

.

е

с

 

50% 

запасом

 

от

 

того

 

усилия

при

 

котором

 

труба

 

теря

-

ет

 

свойство

 

упруго

 

деформироваться

Таким

 

образом

допустимое

 

тяжение

 

трубы

 (

в

 

Ньютонах

по

 [3,4]:

Р

ДОП

 = 0,5• 

σ

T

• 

S

T

,

где

 

σ

T

 — 

предел

 

текучести

 (

Н

/

мм

2

 

или

 

МПа

), 

S

T

 = 

π

d

2

Н

 - 

d

2
B

 )/4 — 

площадь

 

поперечного

 

сечения

 

стен

-

ки

 

трубы

 (

в

 

мм

2

).

Для

 

обычных

 

полиэтиленовых

 

труб

 

из

 

полиэтиле

-

на

 

низкого

 

давления

  (

ПНД

σ

T

 = 21 

Н

/

мм

2

  (

по

 

ГОСТ

 

18599), 

а

 

для

 

термостойких

 

труб

 ProtectorFlex 

σ

T

 

больше

 

и

 

может

 

достигать

 

σ

T

 = 22 

Н

/

мм

2

Эти

 

цифры

 

известны

 

и

 

не

 

требуют

 

комментариев

чего

 

нельзя

 

сказать

 

о

 

коэффициенте

 

запаса

 0,5.

Коэффициент

 0,5 

относится

 

к

 

нефте

и

 

газопро

-

водам

эксплуатируемым

 

хотя

 

и

 

при

 

значительном

 

внутреннем

 

давлении

но

 

при

 

невысокой

 

температу

-

ре

Кабельные

 

же

 

линии

напротив

таковы

что

 

вну

-

три

 

полиэтиленовой

 

трубы

 

высокого

 

давления

 

нет

но

 

зато

 

есть

 

повышенная

 

температура

  (

вплоть

 

до

 

80—90

о

С

если

 

это

 

кабельная

 

линия

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэтилена

). 

Если

 

учесть

 

изложенное

то

 

нет

 

ясности

насколько

 

корректен

  «

нефтегазовый

» 

коэффициент

 0,5 

для

 

тех

 

условий

в

 

которые

 

попада

-

ют

 

трубы

 

с

 

проложенными

 

кабелями

 — 

может

надо

 

брать

 

не

 0,5, 

а

 

больше

 

или

 

меньше

Ответ

 

на

 

этот

 

вопрос

 

должны

 

дать

 

разработчики

  «

сетевого

» 

стан

-

дарта

о

 

важности

 

которого

 

уже

 

говорилось

 

в

 

этой

 

статье

Дополнительно

 

отметим

 

лишь

 

то

что

 

если

 

коэффициент

 

будет

 

не

 0,5, 

а

скажем

больше

то

 

тех

 

же

 

самых

 

требуемых

 

для

 

безопасного

 

затягивания

 

трубы

 

в

 

грунт

 

допустимых

 

усилий

 

тяжения

 

Р

ДОП

 

мож

-

но

 

достичь

применяя

 

трубы

 

меньшего

 

сечения

 

S

T

т

.

е

с

 

большим

 

SDR

а

 

они

 

дешевле

.

Вне

 

зависимости

 

от

 

того

будет

 

скорректирован

 

или

 

нет

 

коэффициент

 0,5, 

ясно

что

 

для

 

протяжён

-

ных

 

проколов

 

потребуются

 

трубы

 

с

 

толстой

 

стенкой

 

(

малым

 

SDR

), 

а

 

значит

при

 

выполнении

 

теплового

 

расчёта

 

кабельной

 

линии

 

и

 

определении

 

её

 

пропуск

-

ной

 

способности

 

по

 

току

 

следует

 

верно

 

учесть

 

тепло

-

вое

 

сопротивление

 

стенки

 

трубы

у

 

обычных

 

поли

-

этиленовых

 

труб

 

оно

 

равно

 

3,5 

К

 

м

/

Вт

,

 

а

 

у

 

труб

 

типа

 

ProtectorFlex 

несколько

 

меньше

 — 

всего

 2 

К

 

м

/

Вт

.

Выбор

 SDR-

трубы

 — 

это

 

сложная

 

инженерная

 

за

-

дача

в

 

решении

 

которой

увы

у

 

всех

 

разные

 

интере

-

сы

Проектировщик

если

 

он

 

понимает

 

ответствен

-

ность

 

SDR

склонен

 

заложить

 

в

 

проект

 

более

 

дорогие

 

толстостенные

 

трубы

 

с

 

малыми

 

SDR

так

 

как

 

это

 

га

-

рантирует

 

надёжность

В

 

этом

 

также

 

заинтересованы

 

и

 

заказчик

 

работы

и

 

организация

которой

 

предсто

-

ит

 

эксплуатация

 

прокладываемой

 

кабельной

 

линии

ведь

 

это

 

снижает

 

риск

 

деформации

 

трубы

 

и

 

защем

-

ления

 

в

 

ней

 

кабеля

а

 

значит

даёт

 

надежду

 

на

 

успеш

-

ный

 

монтаж

 

линии

 

и

 

на

 

извлечение

 

кабеля

 

из

 

трубы

 

в

 

случае

 

такой

 

необходимости

Что

 

касается

 

мон

-

тажной

 

организации

то

 

её

 

интересы

 

иные

ведь

 

она

 

зарабатывает

 

на

 

разнице

 

стоимости

 

всего

 

проекта

 

и

 

купленных

 

материалов

 

и

 

поэтому

 

зачастую

 

пытается

 

согласовать

 

у

 

проектировщика

 

и

 

у

 

заказчика

 

замену

 

уже

 

утверждённых

 

труб

 

на

 

те

что

 

подешевле

Итак

выбор

 

SDR

 — 

это

 

важная

 

задача

решать

 

которую

 

необходимо

 

на

 

основе

 

расчётов

 

совокупно

-

сти

 

механических

 

воздействий

 

на

 

трубу

 

в

 

процессе

 

её

 

затяжки

 

в

 

грунт

 

и

 

последующей

 

эксплуатации

 

и

 

их

 

сравнения

 

с

 

допустимыми

 

воздействиями

 

Р

ДОП

 

которые

 

зависят

 

от

 

сечения

 

стенки

 

S

T

а

 

значит

и

 

от

 

SDR-

трубы

.

Расчёты

 

и

 

обоснование

 

SDR

 

требуют

 

времени

 

и

 

соответствующей

 

высокой

 

квалификации

В

 

сложив

-

шихся

 

условиях

 

было

 

бы

 

полезно

 

дать

 

некие

 

обоб

-

щённые

 

рекомендации

 

по

 

SDR

которые

 

могли

 

бы

 


Page 5
background image

63

 2 (29), 

март

апрель

, 2015

быть

 

использованы

 

в

 

качестве

 

ориентира

 

как

 

для

 

тех

кто

 

выполняет

 

механический

 

расчёт

так

 

и

 

для

 

тех

кто

 

будет

 

принимать

 

результаты

 

проектирова

-

ния

Рекомендации

 

по

 

SDR

которые

по

 

всей

 

види

-

мости

обобщают

 

определённый

 

опыт

 

расчётов

 

и

 

монтажа

приведены

 

в

 

нефтегазовом

 

стандарте

 

[3]: «7.5.3.4. 

Для

 

прокладки

 

методом

 

ГНБ

 

напорных

 

трубопроводов

транспортирующих

 

воду

в

 

т

.

ч

для

 

хозяйственно

-

питьевого

 

водоснабжения

при

 

темпе

-

ратуре

 

от

 0° 

до

 40°

С

а

 

также

 

другие

 

жидкие

 

и

 

газоо

-

бразные

 

вещества

к

 

которым

 

полиэтилен

 

химически

 

стоек

применяются

 

трубы

соответствующие

 

ГОСТ

 

18599 

из

 

ПЭ

 80 

при

 SDR 9;11 

и

 13,6, 

а

 

также

 

ПЭ

 100 

при

 SDR 11; 13,6 

и

 17».

Из

 

п

.7.5.3.4 

следует

что

 

для

 

наиболее

 

часто

 

при

-

меняемых

 

в

 

настоящее

 

время

 

труб

 

из

 

полиэтилена

 

марки

 

ПЭ

 100 

предпочтение

 

надо

 

отдавать

 

SDR

 11, 

13,6 

и

 17. 

В

 

полной

 

мере

 

это

 

же

 

относится

 

и

 

к

 

трубам

 

из

 

полиэтилена

 

низкого

 

давления

  (

ПНД

), 

ведь

 

хотя

 

они

 

и

 

не

 

годятся

 

для

 

прокладки

 

кабельных

 

линий

 [2], 

но

 

производятся

 

из

 

ПЭ

 100. 

Что

 

же

 

касается

 

термо

-

стойких

 

труб

 ProtectorFlex, 

которые

 

в

 

отличие

 

от

 

ПНД

 

специально

 

разработаны

 

для

 

кабельных

 

линий

то

 

они

 

по

 

свойствам

 

лучше

 

ПЭ

 100, 

и

 

рекомендации

 [3] 

по

 

SDR

 

применимы

 

к

 

ним

 

в

 

полной

 

мере

.

Приведённые

 

выдержки

 

из

 [3] 

никак

 

не

 

могут

 

за

-

менить

 

соответствующих

 

глав

 

проектной

 

документа

-

ции

т

.

е

SDR

 

должен

 

определяться

 

не

 «

на

 

глаз

», 

а

 

на

 

основе

 

расчётов

 

механических

 

воздействий

 

на

 

трубу

Однако

 

данные

 [3] 

по

 

SDR

 

полезны

 

собственникам

 

сетей

поскольку

 

они

 

могут

 

стать

 

формальным

 

пово

-

дом

 

отклонить

 

те

 

горе

-

проекты

где

 

проектировщики

 

(

проведя

 

расчёты

но

 

почему

-

то

 

их

 

не

 

приложив

со

-

ветуют

 

покупать

 

тонкостенные

 

трубы

 

с

 

SDR 26

 

даже

 

для

 

протяжённых

 

участков

 

кабельной

 

трассы

 

длиной

 

в

 

несколько

 

сотен

 

метров

.

Хочется

 

отметить

что

 

известны

 

случаи

когда

 

про

-

изводитель

 

ПНД

 

нарушает

 

технологию

 

и

указывая

 

в

 

документах

 

сырьё

 

ПЭ

 100, 

на

 

самом

 

деле

 

экономит

 

и

 

выпускает

 

некачественную

 

трубу

 

с

 

недопустимо

 

высоким

 

процентом

 

содержания

 

вторичного

 

сырья

В

 

подобных

 

ситуациях

 

нельзя

 

предположить

какой

 

SDR

 

нужен

чтобы

 

труба

 

выдержала

 

весь

 

комплекс

 

механических

 

воздействий

не

 

лопнула

 

и

 

не

 

дефор

-

мировалась

т

.

е

рекомендации

 [3] 

или

 

расчёты

 

теря

-

ют

 

всякий

 

смысл

ВЫБОР

 

ХАРАКТЕРИСТИК

 

ПО

 

ТЕМПЕРАТУРЕ

В

 

материале

 [2] 

отмечалось

что

 

использованные

 

на

 

многих

 

кабельных

 

линиях

 

ПНД

-

трубы

 

являются

 

трубами

 

холодного

 

водоснабжения

рассчитанными

 

на

 

работу

 

при

 

температурах

 

до

 40

о

С

что

 

не

 

отвечает

 

температурным

 

режимам

характерным

 

для

 

кабель

-

ных

 

линий

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэтилена

На

-

пример

нормальный

 

режим

 

работы

 

сопровождается

 

нагревом

 

кабеля

 

до

 80—90

о

С

при

 

перегрузках

 

на

-

грев

 

может

 

достигать

 105

о

С

а

 

при

 

коротких

 

замыка

-

ниях

 — 

до

 150

о

С

Очевидно

что

 

трубы

применяемые

 

для

 

про

-

кладки

 

силовых

 

кабельных

 

линий

должны

 

быть

 

не

 

простыми

а

 

в

 

достаточной

 

степени

 

термостойкими

т

.

е

длительно

 

допустимая

 

температура

 

для

 

трубы

 

должна

 

быть

 

не

 40

о

С

а

 

более

 90

о

С

Иначе

 

существу

-

ет

 

риск

 

деформации

 

трубы

 

и

/

или

 

её

 

слипания

 

с

 

кабе

-

лем

что

 

не

 

позволит

 

извлечь

 

его

 

из

 

трубы

 

при

 

такой

 

необходимости

В

 

настоящее

 

время

 

термостойкие

 

кабельные

 

трубы

 

выпускаются

 

как

 

отечественной

 

промышленностью

 (ProtectorFle

х

), 

так

 

и

 

за

 

рубе

-

жом

  (

китайские

 Cable Protection Pipe, 

американские

 

Electrical conduit, 

немецкие

 LHT).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Стоимость

 

силовых

 

кабельных

 

линий

 6—500 

кВ

 

достигает

 

десятков

 

миллионов

 

рублей

 

за

 

каждый

 

километр

 

трассы

Поэтому

 

проектирование

 

и

 

стро

-

ительство

 

таких

 

ответственных

 

объектов

 

энергетики

 

требуют

 

особого

 

внимания

Полиэтиленовые

 

трубы

в

 

которых

 

прокладыва

-

ются

 

кабели

хотя

 

и

 

могут

 

на

 

первый

 

взгляд

 

пока

-

заться

 

второстепенным

 

малозначимым

 

элементом

на

 

самом

 

деле

 

таковым

 

вовсе

 

не

 

являются

Возможность

 

затягивания

 

трубы

 

в

 

грунт

разме

-

щения

 

в

 

ней

 

силового

 

кабеля

 

и

 

возможность

 

извле

-

чения

 

кабеля

 

из

 

трубы

 

в

 

случае

 

такой

 

необходимо

-

сти

 — 

вот

 

те

 

основные

 

требования

которым

 

должна

 

удовлетворять

 

труба

Выполнить

 

их

 

нельзя

если

 

при

 

проектировании

 

приняты

 

неверные

 

решения

 

по

 

сле

-

дующим

 

параметрам

:

• 

диаметр

 

трубы

;

• 

толщина

 

стенки

 

трубы

 

или

 

её

 

SDR

;

• 

термостойкость

 

трубы

.

В

 

отсутствие

 

специальных

 

нормативных

 

докумен

-

тов

 

на

 

прокладку

 

силовых

 

кабельных

 

линий

 

в

 

поли

-

этиленовых

 

трубах

к

 

сожалению

в

 

эксплуатацию

 

вводятся

 

линии

параметры

 

труб

 

в

 

которых

 

или

 

не

 

обоснованы

или

 

обоснованы

 

с

 

помощью

 

методик

 

из

 

нефтегазовых

 

стандартов

не

 

имеющих

 

отношения

 

к

 

электроэнергетике

.

Считаем

что

 

возможно

 

быстрее

 

следует

 

иниции

-

ровать

 

разработку

 

стандарта

 

на

 

прокладку

 

кабелей

 

в

 

полиэтиленовых

 

трубах

.   

ЛИТЕРАТУРА

1. 

СТО

 56947007-29.060.20.071-2011. 

Силовые

 

ка

-

бельные

 

линии

 

напряжением

 110—500 

кВ

Усло

-

вия

 

создания

Нормы

 

и

 

требования

 // 

Стандарт

 

ОАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

», 

Москва

, 2011.

2. 

Дмитриев

 

М

.

В

Требования

 

к

 

трубам

 

для

 

про

-

кладки

 

силовых

 

кабельных

 

линий

 // «

КАБЕЛЬ

-

news», 

 6, 2014, 

с

. 22—26.

3. 

СТО

 

НОСТРОЙ

-15-2011. «

Прокладка

 

подземных

 

инженерных

 

коммуникаций

 

методом

 

горизон

-

тального

 

направленного

 

бурения

» // 

Стандарт

 

национального

 

объединения

 

строителей

Мо

-

сква

, 2011. 

4. 

СП

 42-101-2003. 

Общие

 

положения

 

по

 

проек

-

тированию

 

и

 

строительству

 

газораспредели

-

тельных

 

систем

 

из

 

металлических

 

и

 

полиэти

-

леновых

 

труб

 // 

Свод

 

правил

 

по

 

проектированию

 

и

 

строительству

Москва

, 2003.

5. 

Пуфаль

 

И

Расчёт

 

усилий

 

тяжения

 

кабеля

 // 

Журнал

 «

КАБЕЛЬ

-news», 

 6, 2014, 

с

. 36—38.


Читать онлайн

В последние годы силовые кабельные линии классов напряжения 6 кВ и выше часто прокладываются в земле в полиэтиленовых трубах, затянутых в грунт методом горизонтально направленного бурения (ГНБ). Такая технология позволяет свести к минимуму открытые земляные работы при прокладке кабелей, что важно в условиях плотной городской застройки. Также ГНБ незаменимо при организации пересечений рек и водоёмов, железнодорожных путей и других коммуникаций.

Поделиться: