Пожаробезопасная гофрированная труба для кабелепровода

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к кабелепроводным устройствам для прокладки кабельных линий передачи электроэнергии.
В настоящее время широко применяются гофрированные кабелепроводные трубы со сквозным кабель-каналом, изготовленные из полимерного материала, имеющие продольный волнообразный профиль, образованный чередующимися кольцевыми выступами и впадинами.
Указанные кабелепроводные трубы предназначены для размещения в их кабель-канале электрического кабеля и обеспечивают его защиту от механических повреждений и внешних воздействий при прокладке как наземных, так и подземных кабельных трасс.
При этом преимуществом полимерных гофрированных кабелепроводных труб по сравнению с полимерными кабелепроводными трубами со сплошной гладкой стенкой являются хорошая гибкость в сочетании с достаточной кольцевой жесткостью, достигаемые при меньшей материалоемкости.
За счет конструктивных особенностей гофрированного трубчатого корпуса удается добиться требуемых свойств и эксплуатационных характеристик рассматриваемых устройств.
Так, известна гофрированная труба для кабелепровода, описанная в [RU 203933].
Рассматриваемое устройство содержит полимерный гофрированный трубчатый корпус, в котором сформирована по меньшей мере одна токопроводящая зона, образованная выполненными в выступах и впадинах гофрированного корпуса электропроводящими участками, проходящими на всю толщину гофр.
В частном случае выполнения устройство содержит внутреннее покрытие, частично образованное слоем диэлектрического материала и частично образованное одним или несколькими протяженными электропроводящими элементами, выполненными на всю толщину слоя диэлектрического материала и простирающимися в продольном направлении на всю длину гофрированного корпуса, при этом местоположение каждого протяженного электропроводящего элемента выбрано из условия соответствия местоположению одной из образованных в гофрированном корпусе токопроводящих зон.
Рассматриваемое устройство за счет наличия сформированных в корпусе и внутреннем слое токопроводящих зон и электропроводящих элементов является сложным по конструкции и предназначено для решения специфической задачи - локализации места повреждения внешней оболочки размещенного в нем кабеля.
Известна гофрированная труба для кабелепровода [RU 168657], которая выбрана в качестве ближайшего аналога.
Данная гофрированная труба имеет изготовленный из полимерного материала трубчатый корпус, выполненный с волнообразным профилем, расположенным вдоль его продольной оси, образованным равномерно расположенными чередующимися кольцевыми выступами и впадинами. Шаг волны профиля гофрированной трубы имеет размер, позволяющий во впадине выполнить ребра жесткости, наличие которых обуславливают усиление конструкции гофрированной трубы.
Однако в данном устройстве не предусмотрены средства, обеспечивающие противопожарные свойства, которые являются особенно важными для кабелепроводов, предназначенных для прокладки высоковольтных электрических кабелей. В указанных кабелях пробой изоляции может привести к их возгоранию и к возникновению пожара на кабельной трассе.
Технической проблемой, решаемой при реализации полезной модели, является повышение пожаробезопасности гофрированной трубы для кабелепровода при обеспечении усиления ее прочностных свойств.
Сущность полезной модели заключается в том, что в гофрированной трубе для кабелепровода, содержащей изготовленный из полимерного материала трубчатый корпус, выполненный с продольным волнообразным профилем, образованным расположенными вдоль продольной оси трубчатого корпуса чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, согласно полезной модели гофрированная труба содержит примыкающий к внутренней поверхности трубчатого корпуса гладкий сплошной слой полимерного материала, обладающего противопожарными свойствами, толщина которого составляет (0,3-3) мм.
В частном случае полезной модели гофрированная труба содержит примыкающий к наружной поверхности трубчатого корпуса гладкий сплошной слой полимерного материала.
В частном случае полезной модели примыкающий к наружной поверхности трубчатого корпуса гладкий сплошной слой выполнен из полимерного материала, обладающего противопожарными свойствами, толщина которого составляет (0,3-3) мм.
За счет наличия трубчатого корпуса, изготовленного из полимерного материала, заявляемое устройство обеспечивает защиту расположенного в его кабель-канале кабеля от механических повреждений и внешних воздействий при прокладке как наземных, так и подземных кабельных трасс.
При этом за счет наличия у трубчатого корпуса чередующихся кольцевых выступов и впадин, образующих гофры, заявляемая гофрированная кабелепроводная труба обладает хорошей гибкостью в сочетании с достаточной кольцевой жесткостью, что является особенно важным при прокладке кабеля в грунте.
Гофры могут иметь различную форму в продольном сечении, могут быть Ориентированы вертикально или наклонно относительно продольной оси трубчатого корпуса или могут располагаться по его длине по спирали.
В качестве материала трубчатого корпуса может быть использован полимерный материал, обладающий твердостью и механической прочностью, в частности, полиэтилен марок ПЭ80, ПЭ100, а также полимерные композиции на основе полиэтилена и др.
Наличие примыкающего изнутри к гофрированному трубчатому корпусу описанного выше гладкого сплошного слоя полимерного материала придает заявляемому устройству защитные противопожарные свойства, а также повышает его механическую прочность за счет сцепления гофр изнутри друг с другом.
Из уровня техники известны полимерные материалы, обладающие противопожарными свойствами, которые характеризуются, в частности, такими показателями, как стойкость к воздействию открытого пламени (классы ПВ-0, 1, 2), стойкость к горению (группа горючести Г1, 2, 3, 4), стойкость к зажиганию нагретой проволокой (температура проволочной петли (850±15)°С, (960±15)°С) и другими.
В заявляемом устройстве в качестве указанного противопожарного слоя могут быть использованы выпускаемые химической промышленностью специализированные полимерные компаунды, содержащие антипирен, который представляет собой компонент, препятствующий возгоранию и воспламенению материала покрытия, способствует самостоятельному затуханию огня и не дает пламени распространяться.
В частности, могут быть использованы полимерные композиции на основе ПВХ с галогенсодержащим антипиреном, полимерные композиции на основе полиэтилена с безгалогенным антипиреном и прочее.
Толщина гладкого сплошного слоя полимерного материала, примыкающего к внутренней поверхности трубчатого корпуса, выбрана в пределах (0,3-3) мм, что является достаточным для придания противопожарных свойств гофрированной кабелепроводной трубе.
При толщине указанного слоя полимерного материала менее 0,3 мм слой может «прогореть» при пробое изоляции кабеля и коротком замыкании и не обеспечить необходимых противопожарных свойств. Кроме того, технологически сложно нанести на внутреннюю поверхность трубчатого корпуса слой полимерного материала толщиной менее 0,3 мм.
Увеличение толщины рассматриваемого слоя полимерного материала более 3 мм является не экономичным, так как это приводит к увеличению расхода дорогостоящего материала.
Кроме того, рассматриваемый гладкий сплошной слой полимерного материала способствует облегчению протягивания электрического кабеля во внутреннем пространстве гофрированного трубчатого корпуса - в его сквозном кабель-канале.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является повышение противопожарных свойств гофрированной кабелепроводной трубы при обеспечении усиления ее прочностных свойств.
В частном случае, когда заявляемое устройство содержит гладкий сплошной слой полимерного материала, примыкающий к наружной поверхности трубчатого корпуса, повышается механическая прочность устройства за счет сцепления гофр снаружи.
В частном случае, когда заявляемое устройство содержит примыкающий к наружной поверхности трубчатого корпуса гладкий сплошной слой из полимерного материала, обладающего противопожарными свойствами, толщина которого составляет (0,3-3) мм, наряду с повышением механической прочности усиливаются противопожарные свойства устройства, что особенно важно при прокладке кабельных трасс по мостам и эстакадам, где близко располагается множество электрических кабелей.
При этом диапазон толщин указанного слоя выбран из условий, аналогичных условиям выбора диапазона толщин для слоя полимерного материала, примыкающего в внутренней поверхности трубчатого корпуса.
Примыкающий к внутренней поверхности трубчатого корпуса слой полимерного материала, а также примыкающий к наружной поверхности трубчатого корпуса слой полимерного материала могут, в частности, быть образованы методом соэкструзии материалов трубчатого корпуса и соответствующего слоя.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства (вид сбоку в разрезе); на фиг. 2 - то же при наличии внешнего гладкого слоя покрытия.
Устройство представляет собой гофрированную кабелепроводную трубу, которая содержит изготовленный из полимерного материала трубчатый корпус 1. Внутреннее пространство корпуса 1 образует сквозной кабель-канал 2, предназначенный для размещения электрического кабеля (на чертеже не показан).
Корпус 1 имеет продольный волнообразный профиль и образован расположенными вдоль его продольной оси чередующимися кольцевыми выступами 3 и впадинами 4 (на фиг. 1 и фиг. 2 позицией обозначен один выступ и одна впадина).
Устройство также содержит примыкающий к внутренней поверхности трубчатого корпуса 1 (к поверхности впадин 4) гладкий сплошной слой 5 содержащего антипирен полимерного материала, обладающего противопожарными свойствами, толщина которого составляет (0,3-3) мм.
В частности, использован слой 5 из компаунда на основе полиолефинов с добавлением антипиренов, обладающего классом стойкости к воздействию открытого пламени ПВ-0 и стойкостью к зажиганию нагретой проволокой при температуре проволочной петли (960±15)°С.
В частном случае (фиг. 2) устройство дополнительно содержит примыкающий к наружной поверхности трубчатого корпуса 1 (к поверхности выступов 3) гладкий сплошной слой 6 полимерного материала.
В частном случае указанный слой 6 изготовлен из полимерного материала, содержащего антипирен и обладающего противопожарными свойствами, толщина которого составляет (0,3 - 3) мм.
Устройство работает следующим образом.
Используют заявляемое устройство при прокладке кабельной трассы, в ходе которой затягивают электрический кабель в кабель-канал 2.
Благодаря наличию на внутренней поверхности корпуса 1 слоя 5 полимерного материала, заявляемое устройство обладает противопожарными свойствами. Так, в случае возгорания электрического кабеля, вызванного, в частности, пробоем его изоляции и возникновением короткого замыкания, в кабель-канале 2 устройства горение и пламя не распространяются, огонь самостоятельно затухает.
В случае наличия наружного слоя 6 полимерного материала повышаются механическая прочность и противопожарные свойства устройства, так как устройство защищено от пожара как с внутренней, так и с внешней стороны.