122
ПОЖАРНАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
Пожарная опасность
кабельных линий 6–500 кВ
в полимерных трубах
УДК
621.31:614.84
В
последних
номерах
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»
было
опубликовано
сразу
несколько
статей
,
где
приводятся
результаты
испытаний
труб
для
кабелей
.
Хотелось
бы
прокомментировать
эти
работы
,
а
также
статью
«
К
вопросу
о
рас
-
пространении
горения
электропроводок
,
прокладываемых
в
грунте
в
пластмассовых
тру
-
бах
»
группы
авторов
из
ФГБУ
ВНИИПО
МЧС
РФ
,
опубликованную
в
этом
номере
журнала
на
стр
. 116–121 (
далее
—
статья
ВНИИПО
).
Дмитриев
М
.
В
.,
к
.
т
.
н
.,
доцент
Санкт
-
Петербургского
политехнического
университета
Ключевые
слова
:
кабельная
линия
,
сшитый
полиэтилен
,
полимерная
труба
,
прокладка
в
трубах
,
метод
горизонтально
-
направленного
буре
-
ния
,
пожарная
опас
-
ность
,
огнестойкость
Keywords:
cable line, cross-linked
polyethylene, polymer
pipe, cable laying
in pipe, horizontal
directional drilling
method,
fi
re-resistance
ВВЕДЕНИЕ
Прокладка
современных
кабельных
ли
-
ний
(
КЛ
) 6–500
кВ
в
трубах
удобна
про
-
ектным
и
монтажным
организациям
,
но
при
неудачном
выборе
труб
может
обер
-
нуться
проблемами
для
служб
эксплуа
-
тации
.
Так
,
на
рисунке
1
дан
пример
,
где
,
вследствие
невнимательного
отно
-
шения
к
качеству
труб
и
отсутствия
тех
-
нического
надзора
при
строительстве
,
трубы
оказались
«
сдавлены
»
с
проло
-
женными
в
них
кабелями
,
что
привело
к
невозможности
ремонта
КЛ
и
повтор
-
ного
использования
труб
для
размеще
-
ния
в
них
новых
кабелей
.
В
ситуации
рисунка
1,
где
трубная
прокладка
производилась
на
дне
тран
-
шеи
,
хотя
бы
удалось
раскопать
трассу
и
сделать
фотографии
,
которые
позво
-
лили
установить
произошедшее
.
Там
же
,
где
трубы
затягиваются
в
грунт
методом
горизонтального
направленного
бурения
(
ГНБ
),
зафиксировать
деформацию
тру
-
бы
,
произошедшую
в
процессе
эксплу
-
атации
КЛ
,
не
представляется
возмож
-
ным
,
ведь
линия
проложена
на
большой
глубине
,
составляющей
до
5÷20
м
.
Чем
плоха
деформация
трубы
на
участках
ГНБ
?
В
случае
повреждения
кабеля
на
ГНБ
-
участке
его
нельзя
от
-
ремонтировать
(
вследствие
глубокого
залегания
),
и
тогда
для
восстановления
нормальной
работы
КЛ
требуется
заме
-
на
кабеля
на
новый
,
предполагающая
,
что
вначале
из
трубы
будет
извлечен
аварийный
кабель
,
а
затем
на
его
ме
-
сто
затянут
новый
,
исправный
.
Так
вот
,
извлечь
кабель
из
деформированной
трубы
будет
невозможно
(
он
навсегда
останется
в
земле
),
а
восстановление
нормальной
работы
аварийного
участка
линии
будет
означать
его
новое
стро
-
ительство
,
которое
едва
ли
будет
бы
-
стрым
,
ведь
необходимо
:
–
найти
финансирование
;
–
организовать
тендер
на
проектные
работы
,
в
ходе
которых
предстоит
определить
место
для
нового
участка
КЛ
,
так
как
оставшийся
в
земле
старый
участок
КЛ
уже
невозможно
использо
-
вать
,
и
он
блокировал
собой
наиболее
подходящий
для
ГНБ
коридор
трассы
,
согласованный
изначально
;
–
выполнить
проект
и
пройти
государ
-
ственную
экспертизу
;
–
организовать
тендер
на
строительно
-
монтажные
работы
;
–
выполнить
эти
работы
;
–
принять
обновленную
линию
в
экс
-
плуатацию
.
Важно
понимать
,
что
установить
и
на
-
казать
виновных
в
потере
ГНБ
-
участка
,
скорее
всего
,
не
удастся
,
поскольку
для
принятия
решения
суд
должен
иметь
какие
-
то
фото
-
или
видеоматериалы
,
а
их
попросту
не
будет
в
силу
значитель
-
Рис
. 1.
Последствия
халатного
отношения
к
прокладке
кабелей
в
трубах
123
ной
глубины
залегания
объекта
.
Восстановление
же
нормальной
работы
КЛ
займет
до
нескольких
лет
.
Впервые
предостережение
об
опасности
строи
-
тельства
КЛ
в
неподходящих
трубах
сделано
в
ста
-
тье
«
Требования
к
трубам
для
прокладки
силовых
кабельных
линий
» (
Дмитриев
М
.
В
.,
журнал
«
Кабель
-
news»,
№
6, 2014).
Всего
за
последние
годы
автор
по
-
святил
данной
теме
около
десяти
работ
,
чем
привлек
к
обсуждению
трубной
проблематики
разных
специ
-
алистов
.
Так
или
иначе
,
но
российские
кабельщики
задумались
о
том
,
что
в
существующем
виде
массо
-
вое
строительство
КЛ
6–500
кВ
в
трубах
,
особенно
методом
ГНБ
, —
это
своего
рода
мина
замедленного
действия
(
если
не
уделять
пристального
внимания
качеству
труб
и
не
договориться
о
том
,
какими
важ
-
нейшими
свойствами
должны
обладать
кабельные
трубы
).
За
последние
годы
,
к
сожалению
,
в
России
по
-
явились
заводы
,
которые
предлагают
якобы
«
тру
-
бы
для
кабелей
».
Так
,
в
статье
[1]
специалистов
из
«
Лен
энерго
»
отмечается
,
что
весомая
часть
подоб
-
ной
продукции
—
это
простые
водопроводные
трубы
,
сделанные
из
полиэтилена
марок
ПЭ
63,
ПЭ
80,
ПЭ
100, PE-RT,
но
окрашенные
в
яркие
цвета
(
красный
,
синий
,
зеленый
и
т
.
п
.)
для
обозначения
их
особенно
-
го
назначения
.
К
сожалению
,
в
действительности
по
-
добные
трубы
не
отвечают
потребностям
кабельных
сетей
,
а
существование
их
на
рынке
объясняется
следующими
обстоятельствами
:
–
большинство
протоколов
испытаний
и
сертифика
-
тов
выданы
лабораториями
и
центрами
,
которые
никогда
не
относились
ни
к
области
электроэнер
-
гетики
,
ни
к
трубной
отрасли
(
занимаются
,
напри
-
мер
,
продуктами
питания
,
мебелью
и
т
.
п
.);
или
же
,
если
у
них
и
была
необходимая
аккредитация
,
то
уже
отозвана
;
–
кабельщики
не
имеют
простых
методик
,
позво
-
ляющих
понять
,
что
привезенные
на
объект
тру
-
бы
,
несмотря
на
яркие
цвета
и
специфические
названия
,
являются
обычными
водопроводными
полиэтиленовыми
трубами
,
и
что
лучше
их
не
использовать
.
Учитывая
изложенное
,
можно
посоветовать
не
стесняться
проверять
подлинность
протоколов
и
сертификатов
.
Обычно
многое
становится
ясно
,
если
попытаться
найти
в
сети
интернет
хотя
бы
ми
-
нимальную
информацию
об
испытательной
лабо
-
ратории
или
центре
сертификации
,
указанных
в
до
-
кументах
на
трубы
.
Известны
и
случаи
,
когда
обман
установить
сложнее
—
если
сертификацию
проходят
на
«
специально
подготовленных
»
образцах
,
а
на
объекты
привозят
похожую
продукцию
,
но
уже
иного
качества
и
свойств
.
Фирмы
,
которые
попадаются
на
предъявлении
подложных
протоколов
и
сертифика
-
тов
,
должны
быть
исключены
из
реестра
поставщи
-
ков
продукции
.
Важно
отметить
и
то
,
что
полезным
будет
подроб
-
ное
изучение
технических
условий
(
ТУ
)
на
«
кабель
-
ные
»
трубы
,
поскольку
многое
из
этих
ТУ
становится
ясно
и
без
изучения
подлинности
и
сути
предостав
-
ляемых
протоколов
и
сертификатов
.
Зачастую
такие
ТУ
не
содержат
разделов
,
где
были
бы
приведены
конкретные
требования
к
трубам
,
изучая
которые
стало
бы
ясно
,
что
трубы
относятся
именно
к
кабель
-
ным
сетям
,
а
не
к
водопроводу
,
газу
,
канализации
,
дренажу
и
т
.
п
.
Нередко
подобные
ТУ
не
содержат
даже
методик
испытаний
труб
на
их
соответствие
та
-
ким
важным
для
кабельщиков
требованиям
,
как
дли
-
тельная
термостойкость
,
кольцевая
жесткость
SN,
прочность
сварных
швов
на
разрыв
и
т
.
п
.
ТРЕБОВАНИЯ
К
ТРУБАМ
ДЛЯ
КЛ
6–500
КВ
Специальные
полимерные
трубы
для
прокладки
КЛ
6–500
кВ
,
как
показано
,
например
в
[2],
должны
об
-
ладать
,
по
меньшей
мере
,
следующими
свойствами
:
–
термостойкость
при
температуре
не
менее
90°
С
(
способность
40–50
лет
сохранять
все
свои
характеристики
в
условиях
действия
на
них
тем
-
пературы
90°
С
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
—
СПЭ
);
–
стойкость
к
горению
(
для
внутреннего
слоя
,
кон
-
тактирующего
с
кабелем
);
–
достаточная
кольцевая
жесткость
SN (
кН
/
м
2
);
–
возможность
соединения
труб
друг
с
другом
при
помощи
стыковой
сварки
;
–
гибкость
,
достаточная
для
прокладки
методом
ГНБ
;
–
герметизация
торцов
,
исключающая
заиливание
труб
;
–
наличие
концевых
воронок
,
снижающее
риск
деформации
КЛ
краями
труб
.
Термостойкость
труб
,
изготовленных
на
основе
полиэтилена
марок
ПЭ
63, 80, 100,
длительно
сохра
-
няется
лишь
при
температуре
40°
С
(
см
.
ГОСТ
18599-
2001),
и
по
этой
причине
данные
трубы
не
годятся
для
прокладки
СПЭ
-
кабелей
с
рабочей
температурой
жилы
90°
С
.
Кольцевая
жесткость
SN
труб
,
изготовленных
на
основе
полиэтилена
марки
PE-RT,
при
температуре
90°
С
оказывается
даже
хуже
,
чем
у
обычного
поли
-
этилена
PE (
ПЭ
63, 80, 100).
Дело
в
том
,
что
PE-RT
создавался
только
лишь
как
материал
для
водопрово
-
дных
труб
горячего
водоснабжения
,
где
требовалось
достичь
растяжения
стенки
трубы
под
действием
вну
-
треннего
давления
воды
высокой
температуры
.
Несмотря
на
перечисленные
известные
факты
про
трубы
из
полиэтилена
марок
ПЭ
63, 80, 100,
PE-RT,
ситуация
такова
,
что
многим
трубным
заво
-
дам
удается
вводить
энергетиков
в
заблуждение
и
поставлять
свою
продукцию
для
нужд
прокладки
ответственных
и
дорогостоящих
КЛ
6–500
кВ
,
не
го
-
воря
уже
про
КЛ
до
1
кВ
.
Ситуация
усугубляется
тем
,
что
в
нашей
стране
нет
методик
проверки
труб
,
например
,
на
термо
-
стойкость
,
и
поэтому
различные
лаборатории
по
-
разному
подходят
к
проведению
испытаний
.
Так
,
исследования
[3]
труб
из
полиэтилена
на
термо
-
стойкость
проводились
в
лаборатории
в
течение
всего
нескольких
часов
,
тогда
как
понятие
«
термо
-
стойкость
при
90°
С
»
означает
,
что
труба
при
90°
С
должна
сохранять
свои
свойства
отнюдь
не
не
-
сколько
часов
,
а
по
меньшей
мере
40–50
лет
.
На
это
обратили
внимание
и
в
«
Лен
энер
го
» [1],
а
спе
-
циалисты
в
статье
ВНИИПО
,
в
свою
очередь
,
отме
-
тили
необходимость
проведения
дополнительных
№
2 (47) 2018
124
экспериментов
с
привлечением
различных
научных
центров
страны
.
Помимо
термостойкости
еще
одной
важной
харак
-
теристикой
труб
является
их
стойкость
к
горению
—
статья
ВНИИПО
как
раз
и
посвящена
изучению
этого
вопроса
.
К
сожалению
,
объектом
исследования
в
ста
-
тье
ВНИИПО
выбраны
обычные
трубы
из
полиэтиле
-
на
,
а
вовсе
не
специальные
полимерные
трубы
для
КЛ
6–500
кВ
.
Разумеется
,
ВНИИПО
вправе
осуществлять
исследования
труб
из
полиэтилена
для
заказчиков
на
коммерческой
основе
по
любой
программе
испы
-
таний
,
однако
важно
отметить
,
что
эти
исследования
имеют
лишь
отдаленное
отношение
к
теме
прокладки
высоковольтных
КЛ
6–500
кВ
,
и
могут
быть
приняты
к
сведению
только
для
КЛ
до
1
кВ
,
поскольку
только
в
сетях
до
1
кВ
нормативными
документами
разреша
-
ется
при
изготовлении
труб
применять
полиэтилен
.
ТРУБЫ
ПО
ГОСТ
Р
МЭК
61386-2014,
ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ
ДЛЯ
КЛ
ДО
1
КВ
Разрешение
применять
полиэтилен
в
трубах
для
КЛ
до
1
кВ
связано
с
тем
,
что
:
–
ответственность
КЛ
до
1
кВ
существенно
меньше
,
чем
у
КЛ
6–500
кВ
;
–
стоимость
КЛ
до
1
кВ
существенно
меньше
,
чем
у
КЛ
6–500
кВ
;
–
рабочая
температура
КЛ
до
1
кВ
меньше
,
чем
у
КЛ
6–500
кВ
;
–
для
КЛ
до
1
кВ
не
встретить
дорогих
и
сложных
ГНБ
длиной
в
сотни
метров
.
Нормативным
документом
,
разрешающим
приме
-
нять
трубы
из
полиэтилена
при
прокладке
КЛ
до
1
кВ
,
является
ГОСТ
Р
МЭК
61386-2014 «
Трубные
систе
-
мы
для
прокладки
кабелей
».
Стандарт
ГОСТ
Р
МЭК
содержит
несколько
связанных
друг
с
другом
частей
(1, 2, 3, ... 24),
образующих
единый
документ
.
В
пер
-
вой
части
(61386.1) «
Общие
требования
»
в
разделе
«
Область
применения
»
четко
написано
,
что
ГОСТ
Р
МЭК
61386-2014
имеет
отношение
только
к
низко
-
вольтным
сетям
напряжением
до
1
кВ
переменного
тока
и
до
1,5
кВ
постоянного
тока
.
Это
указано
не
только
в
российском
ГОСТ
Р
МЭК
,
но
и
в
его
между
-
народном
прообразе
IEC 61386.
На
то
,
что
ГОСТ
Р
МЭК
61386-2014
не
имеет
от
-
ношения
к
КЛ
6–500
кВ
,
обратили
внимание
и
в
ста
-
тье
[1] «
Ленэнерго
».
Также
,
к
сожалению
,
не
коррек
-
тно
относить
к
КЛ
6–500
кВ
и
испытания
из
статьи
ВНИИПО
,
которые
были
проведены
всего
лишь
на
КЛ
до
1
кВ
,
проложенных
в
обычных
трубах
из
поли
-
этилена
(
гофрированных
и
гладких
).
Отрадно
,
что
в
нашей
стране
сохранились
и
дей
-
ствуют
испытательные
центры
,
подобные
ВНИИПО
.
Надеюсь
,
в
обозримом
будущем
на
их
базе
удастся
организовать
испытания
на
распространение
горе
-
ния
вовсе
не
труб
из
полиэтилена
для
низковольт
-
ных
кабелей
классов
до
1
кВ
,
отвечающих
ГОСТ
Р
МЭК
61386-2014,
а
крупные
испытания
специальных
полимерных
труб
для
КЛ
6–500
кВ
,
обладающих
на
-
званными
характеристиками
,
такими
как
длительная
(40–50
лет
)
термостойкость
при
90°
С
и
более
,
стой
-
кость
к
распространению
горения
,
герметичность
торцов
и
т
.
п
.
Полагаю
,
что
инициатором
и
заказчиком
подобных
испытаний
могло
бы
стать
ПАО
«
Россети
»,
ведь
именно
его
дочерним
обществам
приходится
эксплуатировать
сотни
и
тысячи
КЛ
6–500
кВ
,
про
-
ложенных
в
трубах
.
Нельзя
не
отметить
,
что
испытания
специальных
полимерных
кабельных
труб
было
бы
целесообраз
-
но
проводить
в
присутствии
энергетиков
-
кабельщи
-
ков
,
ведь
это
позволило
бы
максимально
корректно
учесть
специфику
работы
КЛ
6–500
кВ
,
а
также
верно
интерпретировать
результаты
экспериментов
.
Завершив
рассуждения
про
низковольтные
(
до
1
кВ
)
и
высоковольтные
КЛ
6–500
кВ
,
обратим
вни
-
мание
на
серьезную
проблему
,
с
которой
столкнулся
ВНИИПО
при
проведении
испытаний
на
распростра
-
нение
горения
—
это
отсутствие
методики
испытаний
.
СХЕМА
ЭКСПЕРИМЕНТА
НА
ГОРЕНИЕ
ГОСТ
Р
53313-2009 «
Изделия
погонажные
электро
-
монтажные
.
Требования
пожарной
безопасности
»
описывает
следующую
методику
проверки
КЛ
в
тру
-
бах
на
распространение
горения
: «
Образец
для
ис
-
пытаний
должен
представлять
собой
отрезок
или
отрезки
электромонтажных
погонажных
изделий
суммарной
длиной
(3500±50)
мм
,
с
уложенными
вну
-
три
их
проводами
или
кабелями
и
закрепленные
на
металлической
лестнице
».
Как
видно
,
указанная
в
ГОСТ
Р
методика
описы
-
вает
только
те
КЛ
,
которые
расположены
в
трубах
на
воздухе
.
Такой
способ
размещения
кабелей
характе
-
рен
при
выполнении
низковольтных
электропроводок
(
для
КЛ
до
1
кВ
),
но
практически
не
встречается
для
высоковольтных
КЛ
6–500
кВ
,
которые
если
и
про
-
кладываются
в
трубах
,
то
в
земле
:
на
дне
траншеи
(
рисунок
2
а
)
или
методом
ГНБ
(
рисунок
2
б
).
Единственный
случай
,
когда
КЛ
6–500
кВ
все
же
прокладываются
в
трубах
на
воздухе
—
это
выход
ка
-
беля
из
-
под
земли
к
концевым
муфтам
(
рисунок
2
в
),
ПОЖАРНАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
Рис
. 2.
Кабель
в
трубе
в
грунте
:
а
)
укладка
на
дно
тран
шеи
,
б
)
укладка
методом
ГНБ
,
в
)
выход
из
грунта
к
муфте
,
г
)
эксперимент
ВНИИПО
а
)
б
)
в
)
г
)
125
причем
здесь
требуется
повышенная
гибкость
,
и
при
-
ходится
применять
не
гладкостенные
трубы
(
как
на
рисунках
2
а
и
2
б
),
а
гофрированные
трубы
.
Отсутствие
в
ГОСТ
Р
53313-2009
корректной
схемы
эксперимента
для
случая
прокладки
КЛ
под
землей
привело
к
необходимости
ее
разработки
,
и
специалисты
в
статье
ВНИИПО
дали
свой
вари
-
ант
—
он
представлен
на
рисунке
2
г
.
Видно
,
что
схе
-
ма
напоминает
случай
выхода
КЛ
в
трубе
из
земли
на
воздух
(
рисунок
2
в
),
но
далека
от
вариантов
ри
-
сунков
2
а
и
2
б
.
Приняв
суммарную
протяженность
труб
,
в
кото
-
рых
проложены
КЛ
6–500
кВ
нашей
страны
за
100%
(
все
варианты
рисунков
2
а
, 2
б
и
2
в
вместе
взятые
),
можно
утверждать
,
что
протяженность
трубных
вы
-
ходов
из
-
под
земли
на
воздух
(
рисунок
2
в
)
составит
едва
ли
1%.
Следовательно
,
эксперименты
,
прове
-
денные
ВНИИПО
по
схеме
рисунка
2
г
,
в
некоторой
степени
могли
бы
закрыть
только
1%
тех
условий
,
в
которых
реально
работают
КЛ
6–500
кВ
нашей
страны
.
Остальные
же
99%
КЛ
6–500
кВ
пока
оста
-
ются
неисследованными
.
ГЕРМЕТИЗАЦИЯ
ТОРЦОВ
ТРУБ
Отличия
экспериментов
ВНИИПО
от
реальных
слу
-
чаев
прокладки
КЛ
6–500
кВ
дополнительно
отра
-
жены
в
таблице
1.
В
экспериментах
ВНИИПО
оба
торца
трубы
были
размещены
на
воздухе
,
причем
на
существенно
разной
высоте
,
что
создавало
эффект
проточной
аэродинамической
трубы
,
раздувающей
пламя
и
без
того
очень
горючей
(
группа
Г
4)
обычной
низковольтной
трубы
из
полиэтилена
,
которая
толь
-
ко
лишь
на
10–15%
заполнена
кабелями
с
горючими
оболочками
(
эксперимент
№
1).
Но
даже
при
так
по
-
ставленном
эксперименте
,
где
,
казалось
бы
,
все
сде
-
лано
для
горения
,
авторы
дают
заключение
: «
При
испытании
образцов
с
уплотненными
торцами
труб
образцы
испытания
выдержали
».
Интересно
,
что
эксперименты
проведены
для
утроенного
объема
керосина
в
сравнении
с
тем
,
который
применяется
обычно
.
Если
в
экспериментах
ВНИИПО
пришли
к
выводу
,
что
уплотнение
торцов
серьезно
влияет
на
горение
трубы
,
то
нельзя
не
обратить
внимание
на
следую
-
щее
—
на
практике
в
99%
случаев
оба
торца
труб
КЛ
6–500
кВ
находятся
под
землей
(
рисунки
2
а
и
2
б
)
и
так
или
иначе
заделаны
.
Встречаются
следующие
варианты
заделок
:
–
специальными
уплотнителями
(
рисунок
3);
–
монтажной
пеной
(
рисунок
4,
запрещено
к
ис
-
пользованию
из
-
за
недолговечности
);
–
грунтом
(
запрещено
в
силу
заиливания
трубы
и
проблем
с
извлечением
кабеля
).
Даже
если
специальные
уплотнители
или
за
-
прещенная
пена
отсутствуют
,
то
в
любом
случае
у
торцов
трубы
остается
влажный
грунт
.
Итак
,
подавляющее
число
реальных
КЛ
6–500
кВ
,
показанных
на
рисунках
3
и
4,
имеют
мало
общего
с
экспериментами
ВНИИПО
,
которые
предполагают
выход
КЛ
на
воздух
(
рисунок
5)
и
практически
ничем
не
ограниченное
его
поступление
к
торцам
труб
.
Однако
,
тем
не
менее
,
исследования
ВНИИПО
важ
-
ны
,
поскольку
они
продемонстрировали
принципи
-
альную
роль
таких
факторов
,
как
герметизация
тор
-
цов
труб
и
степень
заполнения
труб
проложенными
в
них
кабелями
.
Привычная
роль
герметизации
торцов
труб
с
КЛ
заключается
в
защите
труб
от
заиливания
кабе
-
ля
[1, 2],
но
теперь
сюда
следует
добавить
еще
одно
назначение
—
это
ограничение
доступа
воздуха
в
трубу
с
целью
минимизации
последствий
горения
.
Что
касается
степени
заполнения
труб
кабелями
,
то
факторы
выбора
данного
параметра
противоре
-
чивы
.
С
одной
стороны
,
для
ограничения
горения
хороши
те
решения
,
где
трубы
плотно
заполнены
кабелями
,
отставляя
воздуху
минимум
места
.
С
дру
-
гой
же
стороны
,
такое
плотное
заполнение
трубы
не
годится
ни
по
условиям
протяжки
кабеля
(
особенно
если
речь
идет
о
длинном
трубном
участке
),
ни
по
условиям
охлаждения
,
поскольку
,
как
было
показа
-
но
в
[4],
только
трубы
большого
диаметра
способны
Табл
. 1.
Сравнение
способов
размещения
трубы
с
кабелем
в
грунте
Способ
прокладки
Схема
H
1
,
м
H
2
,
м
Укладка
на
дно
траншеи Рисунок
2
а
–1,5
–1,5
Укладка
методом
ГНБ
Рисунок
2
б
–(5÷20)
–1,5
Выход
из
грунта
к
муфте Рисунок
2
в
–1,5
+3,0
Эксперимент
ВНИИПО
Рисунок
2
г
+0,2
+3,0
Рис
. 3.
Специальная
полимерная
труба
для
кабелей
.
Оснащена
внутренним
НГ
-
слоем
и
герметизирована
уплотни
-
телями
.
Решение
предназначено
для
КЛ
6–500
кВ
Рис
. 4.
Неокрашенная
труба
из
обычного
полиэтилена
.
Не
имеет
внутреннего
НГ
-
слоя
и
уплотни
-
телей
(
вместо
них
пена
).
Решение
предназначено
для
КЛ
до
1
кВ
Рис
. 5.
Окрашенная
в
синий
цвет
гофрированная
труба
из
обычного
полиэтилена
.
Не
имеет
внутреннего
НГ
-
слоя
и
уплотнителей
.
Решение
предназначено
для
КЛ
до
1
кВ
№
2 (47) 2018
126
обеспечить
высокую
пропускную
способность
кабе
-
ля
по
току
за
счет
эффективного
охлаждения
кабеля
:
–
действием
конвекции
большого
объема
возду
-
ха
в
трубе
;
–
увеличением
площади
контакта
трубной
систе
-
мы
с
грунтом
.
Учитывая
проблемы
герметизации
труб
и
их
за
-
полнения
кабелями
,
становятся
ясны
причины
по
-
явления
специальных
кабельных
полимерных
труб
с
внутренним
НГ
-
слоем
(
рисунок
3),
на
наличие
ко
-
торого
в
последнее
время
стало
обращать
внима
-
ние
ПАО
«
Россети
»
и
филиалы
.
СПЕЦИАЛЬНАЯ
ПОЛИМЕРНАЯ
НГ
-
ТРУБА
ДЛЯ
КЛ
6–500
КВ
Сделать
полимерную
трубу
для
КЛ
6–500
кВ
це
-
ликом
негорючей
не
только
дорого
,
но
и
в
какой
-
то
степени
бессмысленно
.
Дело
в
том
,
что
горение
трубы
с
ее
наружной
стороны
исключено
,
ведь
там
,
как
справедливо
отметили
в
статье
ВНИИПО
,
обычно
к
трубе
примыкает
грунт
.
Поэтому
не
стоит
удивляться
,
что
разработанные
для
КЛ
6–500
кВ
«
негорючие
»
полимерные
трубы
в
качестве
НГ
-
слоя
имеют
только
тонкий
внутренний
слой
.
Появление
специальных
полимерных
труб
с
внутренним
НГ
-
слоем
позволило
снять
ограни
-
чения
на
выбор
диаметра
трубы
и
принимать
его
повышенным
(
для
удобства
протяжки
кабеля
и
для
увеличения
допустимого
тока
),
не
беспокоясь
при
этом
за
большой
объем
воздуха
в
трубе
,
неблаго
-
приятный
в
вопросах
горения
.
Строго
говоря
,
есть
еще
несколько
аргументов
в
пользу
использова
-
ния
полимерных
труб
с
внутренним
НГ
-
слоем
.
Во
-
первых
,
во
всех
экспериментах
,
так
или
ина
-
че
описанных
в
ГОСТ
Р
53313-2009
или
в
статье
ВНИИПО
,
приемлемым
считается
,
когда
образцы
повредились
на
участке
длиной
до
2,5
м
.
Энерге
-
тиков
же
в
кабельных
сетях
6–500
кВ
такая
поста
-
новка
вопроса
едва
ли
устраивает
.
Дело
в
том
,
что
аварийный
кабель
,
даже
если
повреждено
лишь
0,1
м
,
все
равно
нельзя
отремонтировать
,
и
его
надо
извлекать
из
трубы
для
замены
.
Но
вот
если
на
таком
же
участке
поврежден
не
только
кабель
,
но
и
труба
,
то
она
может
утратить
кольцевую
жест
-
кость
SN
и
деформироваться
столь
сильно
,
что
не
позволит
извлечь
кабель
и
заменить
его
на
но
-
вый
.
Участок
трассы
КЛ
потребует
дорогостоящего
и
долговременного
нового
строительства
.
Во
-
вторых
,
наличие
у
трубы
внутреннего
НГ
-
слоя
минимизирует
повреждение
трубы
дугой
тока
КЗ
,
если
оно
произошло
в
КЛ
на
трубном
участке
.
Строго
говоря
,
здесь
НГ
-
слой
выполняет
уже
не
противопожарную
роль
,
а
скорее
роль
защиты
тела
трубы
от
высокой
температуры
раскаленных
прово
-
лок
КЛ
и
дуги
тока
КЗ
.
В
-
третьих
,
существует
ряд
случаев
,
когда
КЛ
в
трубах
все
же
имеет
контакт
с
большим
объемом
воздуха
.
Сюда
можно
отнести
:
–
выход
кабелей
из
земли
к
муфтам
(
рисунок
2
в
или
рисунок
6);
–
блочную
канализацию
(
рисунок
7,
она
подробно
рассмотрена
в
статье
[5]);
–
заходы
кабелей
в
кабельные
помещения
,
под
-
валы
.
Может
возникнуть
вопрос
:
если
применять
тру
-
бы
с
внутренним
НГ
-
слоем
,
то
и
КЛ
,
наверное
,
тоже
надо
применять
с
внешним
НГ
-
слоем
?
Ответом
на
вопрос
являются
исследования
в
статье
ВНИИПО
,
где
показано
,
что
горение
кабелей
и
трубы
в
боль
-
шей
степени
зависит
от
герметизации
торцов
тру
-
бы
и
объема
воздуха
в
ней
,
нежели
от
материала
оболочки
кабеля
.
Также
отсутствие
необходимо
-
сти
класть
в
НГ
-
трубы
кабели
с
НГ
-
оболочкой
объ
-
ясняется
и
тем
,
что
из
пары
«
труба
-
кабель
»
имен
-
но
труба
должна
быть
долговечнее
и
надежнее
,
поскольку
она
должна
в
течение
десятков
лет
обе
-
спечивать
возможность
перекладки
кабеля
без
за
-
мены
трубы
на
новую
.
ДИАМЕТР
ТРУБЫ
И
КОЭФФИЦИЕНТ
ЕЕ
ЗАПОЛНЕНИЯ
Было
показано
,
что
герметизация
торцов
полимер
-
ных
труб
с
КЛ
6–500
кВ
позволяет
выбирать
диа
-
метр
трубы
,
не
ориентируясь
на
вопросы
горения
.
Строго
говоря
,
кабельщики
так
всегда
и
поступа
-
ли
—
внутренний
диаметр
D
B
=
D
– 2
e
принимался
по
меньшей
мере
в
1,5
раза
больше
,
чем
диаметр
ПОЖАРНАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
Рис
. 6.
Выход
КЛ
330
кВ
,
выполненный
специальной
термостойкой
гофрированной
трубой
,
оснащенной
уплотнителями
,
стойкой
к
ультрафиолету
,
имеющей
внутренний
НГ
-
слой
Рис
. 7.
Колодец
в
месте
поворота
трассы
блочной
кана
-
лизации
КЛ
10
кВ
127
кабеля
d
,
и
правило
это
объяснялось
необхо
-
димостью
обеспечить
беспрепятственную
про
-
тяжку
кабелей
в
трубах
большой
протяженности
с
учетом
жесткости
кабеля
и
изгибов
трассы
(
ри
-
сунок
8).
Соотношение
сечения
кабеля
S
К
и
всего
вну
-
треннего
сечения
трубы
S
T
может
быть
определено
по
простой
формуле
:
S
К
/
S
T
= (
d
/
D
В
)
2
,
где
S
К
=
d
2
/4,
S
Т
=
D
2
В
/4.
Результаты
расчетов
представлены
в
таблице
2,
откуда
видно
,
что
для
предельно
допустимого
от
-
ношения
диаметров
D
В
/
d
= 1,5 ,
привычного
энер
-
гетикам
по
условиям
беспрепятственной
затяжки
КЛ
в
трубу
,
кабельная
продукция
занимает
44%
объема
трубы
.
На
практике
диаметр
трубы
выбирают
с
не
-
которым
запасом
,
и
чаще
встречается
отношение
D
В
/
d
= 1,7 —
оно
в
точности
отвечает
заполнению
35%,
которое
,
по
мнению
ВНИИПО
,
является
крити
-
ческим
с
точки
зрения
вопросов
распространения
горения
по
трубам
,
не
имеющим
концевых
уплотни
-
телей
,
и
меньше
которого
значение
уже
не
рекомен
-
дуется
.
Можно
предположить
,
что
если
труба
оснащена
уплотнителями
,
а
также
еще
и
наделена
внутренним
НГ
-
слоем
,
то
ограничений
на
заполнение
трубы
воз
-
никать
уже
не
будет
.
В
таком
случае
окажутся
допу
-
стимы
разнообразные
варианты
заполнения
трубы
кабелями
—
например
,
лишь
на
10–15%,
что
отвеча
-
ет
D
В
/
d
= 2,5 ÷ 3,0.
Кстати
,
эксперимент
№
1
из
ста
-
тьи
ВНИИПО
был
проведен
как
раз
при
заполнении
трубы
всего
на
10–15% (
он
-
то
и
установил
принципи
-
альную
роль
герметизации
торцов
).
Увеличение
диаметра
труб
с
привычных
D
В
/
d
= 1,5 ÷ 1,7
до
D
В
/
d
= 2,5 ÷ 3,0
даст
улучшенные
условия
охлаждения
КЛ
за
счет
появления
конвек
-
ции
(
перемешивания
)
воздуха
в
трубе
и
большой
площади
контакта
труб
с
грунтом
[4].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
При
прокладке
КЛ
6–500
кВ
в
трубах
следует
уде
-
лять
особое
внимание
материалу
стенки
трубы
,
наличию
у
трубы
герметизации
торцов
и
внутрен
-
него
НГ
-
слоя
.
2.
Трубы
для
прокладки
высоковольтных
КЛ
—
это
специальные
полимерные
трубы
,
при
изготовле
-
нии
которых
не
следует
использовать
полиэтилен
водопроводных
марок
ПЭ
63,
ПЭ
80,
ПЭ
100, PE-RT.
Приме
-
нение
названных
марок
поли
-
этилена
возможно
,
но
только
при
прокладке
низковольтных
КЛ
до
1
кВ
.
3.
Требования
к
трубам
для
низ
-
ковольтных
КЛ
приведены
в
ГОСТ
Р
МЭК
61386-2014,
об
-
ласть
действия
которого
отно
-
сится
исключительно
к
сетям
до
1
кВ
,
о
чем
указано
в
рус
-
ской
,
английской
,
французской
версиях
документа
.
Эти
требо
-
кабель
d
D
труба
полимерная
e
Рис
. 8.
Геометри
ческие
ха
-
ракте
ристики
кабеля
и
трубы
Табл
. 2.
Заполнение
трубы
кабельной
продукцией
D
В
/
d
,
о
.
е
.
S
К
/
S
Т
,
о
.
е
.
Заполнение
1,5
0,44
44%
1,7
0,35
35%
2,0
0,25
25%
2,5
0,16
16%
3,0
0,11
11%
ЛИТЕРАТУРА
1.
Пуфаль
И
.
В
.
Полимерные
трубы
для
кабельных
ли
-
ний
//
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
,
2018,
№
1(46).
С
. 102–105.
2.
Дмитриев
М
.
В
.
Полимерная
труба
как
важнейший
эле
-
мент
кабельной
системы
6–500
кВ
//
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
, 2015,
№
6(33).
С
. 78–83.
3.
Мамонов
И
.
Н
.,
Гусев
Д
.
А
.,
Калугина
Е
.
В
.
Полимерные
трубы
как
важная
составляющая
кабельной
системы
//
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
, 2017,
№
5(44).
С
. 92–97.
4.
Дмитриев
М
.
В
.
О
способах
повышения
пропускной
способности
кабелей
в
трубах
//
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
, 2016,
№
6(39).
С
. 76–81.
5.
Халитов
В
.
Р
.
Кабели
со
СПЭ
-
изо
ляцией
.
Расчет
блоч
-
ной
канализации
//
Новости
Электротехники
, 2017,
№
5(107)–6(108).
вания
имеют
мало
общего
с
тем
,
что
нужно
для
высоковольтных
КЛ
6–500
кВ
.
4.
Герметизация
торцов
труб
с
КЛ
6–500
кВ
важна
не
только
лишь
для
исключения
попадания
в
них
грунта
,
посторонних
предметов
,
животных
,
но
так
-
же
с
целью
ограничения
притока
воздуха
,
влияю
-
щего
на
вопросы
горения
кабелей
в
трубах
(
из
-
за
перегрузки
КЛ
или
короткого
замыкания
).
Гермети
-
зация
труб
должна
быть
выполнена
специальными
уплотнителями
,
но
никак
не
монтажной
пеной
.
5.
В
случае
качественной
герметизации
торцов
тру
-
бы
,
в
частности
:
–
снимается
необходимость
укладывать
в
трубы
кабели
с
НГ
-
оболочкой
;
–
ослабляются
ограничения
на
степень
заполне
-
ния
кабелями
объема
трубы
.
6.
Применение
внутреннего
НГ
-
слоя
у
специальных
полимерных
труб
рекомендуется
:
–
на
ГНБ
-
участках
,
где
всегда
важно
сохранение
трубой
своей
целостности
,
формы
и
основных
свойств
;
–
в
блочной
канализации
;
–
в
местах
выхода
к
концевым
муфтам
(
обычно
это
гофрированные
трубы
с
уплотнителями
торцов
,
с
внутренним
НГ
-
слоем
,
стойкие
к
ультрафио
лету
);
–
в
случаях
,
когда
кабели
заполняют
менее
35%
пространства
внутри
трубы
(
иначе
говоря
,
когда
соотношение
внутреннего
диаметра
трубы
и
диа
-
метра
кабеля
D
В
/
d
> 1,7).
№
2 (47) 2018
Оригинал статьи: Пожарная опасность кабельных линий 6–500 кВ в полимерных трубах
В последних номерах журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» было опубликовано сразу несколько статей, где приводятся результаты испытаний труб для кабелей. Хотелось бы прокомментировать эти работы, а также статью «К вопросу о распространении горения электропроводок, прокладываемых в грунте в пластмассовых трубах» группы авторов из ФГБУ ВНИИПО МЧС РФ, опубликованную в этом номере журнала на стр. 116–121 (далее — статья ВНИИПО).
