Преимущества
Раньше при прокладке кабельных линий методом ГНБ часто использовались трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД). Эти трубы, по сути, являются трубами холодного водоснабжения и по ГОСТ 18599-2001 предназначены для длительной работы в температурном диапазоне до 40°С. Напротив же, трубы ProtectorFlex® эксплуатируются при температуре до 110°С (в некоторых режимах до 180°С) и предназначены специально для прокладки высоковольтных кабельных линий.
ПНД трубы, рассчитанные на 40°С, не подходят для прокладки кабельных линий (письмо ПАО "ФИЦ" (Россети), письмо Росстандарт), поскольку температура кабельной линии с однофазными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена в нормальном режиме может достигать 90°С. Кроме того, в ряде случаев температура линии может превосходить 90°С, например, это возможно при перегрузках. Или же это возможно в случаях, когда реальная пропускная способность кабеля оказалась меньше тех значений, которые требуются потребителю, по одной из причин:
- неверно выполнен тепловой расчёт (в него заложено заниженное значение теплового сопротивления грунта, не учтено тепловое сопротивление трубы и воздуха, который её заполняет; другие возможные ошибки);
- неверно выбрана схема заземления экранов кабельной линии.
Ещё одним случаем разогрева кабельной линии сверх 90°С являются короткие замыкания как во внешней по отношению к кабелю сети, так и в самом кабеле.
Согласно расчётам, если температура жилы и экрана выходит на предельные значения 250 и 350°С соответственно, то такого тепловыделения в кабеле хватит на то, чтобы равномерно прогреть его изоляцию и оболочку до 140—160°С. Конкретные значения конечной температуры зависят от многих факторов, в том числе от сечения жилы и экрана кабеля, от класса номинального напряжения кабеля (от объёма изоляции). Прогрев изоляции и оболочки происходит не позднее нескольких десятков минут с момента короткого замыкания и отключения кабеля от сети релейной защитой, а вот охлаждение кабеля до температуры окружающего грунта (около 15°С) будет происходить медленно — вплоть до нескольких суток (из-за инерции грунта).
Поскольку температура плавления ПНД-трубы составляет всего 132°С (а температура размягчения ещё меньше), то следует ожидать деформации трубы и/или её прилипания к оболочке кабеля и в нормальном режиме работы линии, и при перегрузках, и при внешних по отношению к кабелю коротких замыканиях, и особенно при внутренних повреждениях самой линии.
Деформация ПНД-трубы и/или её слипание с оболочкой сделают невозможным извлечение кабельной линии из трубы с целью её ремонта или замены — потребуется или использование единственной резервной трубы (если она была предусмотрена), или длительная организация нового прокола под аварийную фазу, а также закупка однофазного кабеля необходимой длины.
При увеличении длин участков кабельной линии, прокладываемых в трубах, будет постепенно ухудшаться её охлаждение, а значит, снижаться пропускная способность кабеля, которая определяется исходя из недопустимости длительного перегрева изоляции из сшитого полиэтилена сверх 90°С. Так, на рисунке, вариант (а) показано, что охлаждение кабеля в короткой трубе происходит не только за счёт отвода тепла в грунт в радиальном направлении, но и частично в аксиальном направлении — вдоль оси кабеля.
За счёт этого пропускная способность кабеля снижается незначительно (на 5—10%) по сравнению со случаем, когда кабель был бы проложен в открытом грунте без применения трубы. На рисунке (б) при увеличении длины трубы становится ясно, что средний участок кабеля теряет возможность охлаждаться в аксиальном направлении, т.е. будет иметь повышенную температуру, из-за чего пропускная способность кабеля снижается заметнее (на 10—20%). К сожалению, в ряде случаев на стадии проектирования неверный тепловой расчёт линии приводит к завышению ожидаемой пропускной способности кабеля по сравнению с реальной. По этой причине при последующей эксплуатации может происходить перегрев кабеля, особенно на трубных участках.
Сравнение труб из ПНД и ПРОТЕКТОРФЛЕКС®
![]() |
![]() |
Короткий трубный участок | Длинный трубный участок |
деформация пнд трубы, просадка грунта |
Как показали исследования, ПНД-трубы, выполненные по ГОСТ 18599-2001, не годятся для прокладки кабелей 6—500 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Такие трубы рассчитаны на работу при температурах до 40°С и имеют пониженную теплопроводность. Это не позволяет эффективно отводить тепло от нагретого кабеля в грунт и является следствием деформации ПНД-труб.
Для этих целей необходимо применять трубы, выполненные из материалов повышенной термостойкости и способные более эффективно отводить тепло в грунт, например, трубы ProtectorFlex®.
Преимущества труб ПРОТЕКТОРФЛЕКС® в сравнении с традиционными системами
Параметры | ПротекторФлекс® | Сталь | Асбестоцемент | Бетон | Керамика |
Применение подъемных механизмов при монтаже | не требуется | требуется | требуется | требуется | требуется |
Прокладка методом горизонтально-направленного бурения | да | нет | нет | нет | нет |
Скорость монтажа | высокая | средняя | низкая | низкая | низкая |
Компенсация вихревых токов | не требуется | требуется | не требуется | не требуется | не требуется |
Электромеханическая защита | не требуется | требуется | не требуется | не требуется | не требуется |
Коррозионная стойкость | высокая | нет | высокая | высокая | высокая |
Поворот трассы без фасонных изделий | да | нет | нет | нет | нет |
Шероховатость внутренней поверхности | низкая | средняя | выше средней | высокая | низкая |
Преимущества ПРОТЕКТОРФЛЕКС® в сравнении с другими полимерными трубами
Параметры | ПротекторФлекс® | Полиэтилен | Полипропилен | ПВХ |
Длительная температура эксплуатации, °С | +110 | +40 | +60 | +40 |
Стойкость к горению | да | нет | нет | нет |
Прокладка методом горизонтально-направленного бурения | да | да | нет | нет |
Сварка встык или электромуфтами | да | да | да | нет |
Прочность | высокая | низкая | средняя | высокая |
Износостойкость | высокая | низкая | средняя | высокая |
Гибкость | высокая | высокая | низкая | отсутствует |