RU212476U1

RU212476U1 - Spiral Corrugated Conduit

Info

Publication number: RU212476U1
Application number: RU2021139829U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Дмитриев; Дмитрий Владимирович Кулешов; Александр Евгеньевич Шабанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭнергоТэк"
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2022-07-25

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к кабелепроводным устройствам для прокладки наземных и подземных кабельных линий, преимущественно подземных кабельных линий передачи электроэнергии. Сущность полезной модели заключается в том, что в спиральной гофрированной кабелепроводной трубе, содержащей изготовленный из полимерного материала трубчатый корпус, образованный простирающимися по длине корпуса по спирали наружными и внутренними трапециевидными ребрами, причем каждое ребро в плоскости его продольного сечения имеет торцевую грань и две боковые грани, расположенные под углом к оси симметрии ребра, при этом ребра в местах пересечения каждой из боковых граней с торцевой гранью имеют закругленную форму, согласно полезной модели, угол наклона каждой боковой грани относительно оси симметрии ребра составляет от 15° до 20°, а радиус закругления каждого наружного ребра в месте пересечения боковой грани с торцевой гранью составляет от 10 мм до 30 мм. Техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является обеспечение надежности прокладки и эксплуатации кабельной линии в условиях размещения в кабелепроводной трубе силовых кабелей передачи электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

The utility model relates to electrical engineering, namely to conduit devices for laying ground and underground cable lines, mainly underground cable lines for power transmission. The essence of the utility model lies in the fact that in a spiral corrugated conduit pipe containing a tubular body made of a polymeric material, formed by external and internal trapezoidal ribs extending along the length of the body in a spiral, each rib in the plane of its longitudinal section has an end face and two side faces located at an angle to the axis of symmetry of the rib, while the ribs at the intersection of each of the side faces with the end face have a rounded shape, according to the utility model, the angle of inclination of each side face relative to the axis of symmetry of the rib is from 15° to 20°, and the radius of curvature of each outer rib at the intersection of the side face with the end face is from 10 mm to 30 mm. The technical result achieved in the implementation of the utility model is to ensure the reliability of the installation and operation of the cable line in the conditions of placement of power transmission cables in the conduit pipe. 1 w.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к кабелепроводным устройствам для прокладки наземных и подземных кабельных линий, преимущественно подземных кабельных линий передачи электроэнергии.The utility model relates to electrical engineering, namely to conduit devices for laying ground and underground cable lines, mainly underground cable lines for power transmission.

В настоящее время в составе кабелепроводов широко применяются полимерные кабелепроводные трубы, внутреннее пространство которых предназначено для укладки кабеля. Указанные трубы обладают достаточной механической прочностью и устойчивостью к воздействию факторов внешней среды и обеспечивают защиту кабеля от механических повреждений и внешних воздействий.At present, polymer conduit pipes are widely used as part of cable ducts, the interior of which is intended for cable laying. These pipes have sufficient mechanical strength and resistance to environmental factors and protect the cable from mechanical damage and external influences.

Известны кабелепроводные трубы с гладкой боковой стенкой (см., например, RU 188117) и гофрированные кабелепроводные трубы, боковая стенка которых имеет продольный волнообразный профиль, образованный чередующимися кольцевыми наружными и внутренними ребрами.Known conduit pipes with a smooth side wall (see, for example, RU 188117) and corrugated conduit pipes, the side wall of which has a longitudinal wavy profile formed by alternating annular outer and inner ribs.

Преимуществами гофрированных кабелепроводных труб по сравнению с кабелепроводными трубами с гладкой боковой стенкой являются хорошая гибкость, в сочетании с достаточной кольцевой жесткостью, а также меньшая материалоемкость.The advantages of corrugated conduit pipes compared to conduit with a smooth side wall are good flexibility, combined with sufficient ring stiffness, as well as less material consumption.

Форма и размеры ребер, а также их пространственная ориентация относительно продольной оси трубы определяют физико-механические свойства и эксплуатационные характеристики гофрированных кабелепроводных труб.The shape and dimensions of the ribs, as well as their spatial orientation relative to the longitudinal axis of the pipe, determine the physical and mechanical properties and performance characteristics of corrugated conduit pipes.

Ребра в гофрированных кабелепроводных трубах могут быть ориентированы перпендикулярно (см., например, RU 89775, RU 168657) или наклонно относительно продольной оси трубы, а также могут располагаться по длине трубы по спирали (см., например, ЕА 013259, RU 2700570).Ribs in corrugated conduit pipes can be oriented perpendicularly (see, for example, RU 89775, RU 168657) or inclined relative to the longitudinal axis of the pipe, and can also be located along the length of the pipe in a spiral (see, for example, EA 013259, RU 2700570).

У спиральной гофрированной кабелепроводной трубы каждое ребро представляет собой разомкнутое кольцо, и указанные кольца соединяются последовательно с образованием непрерывной линии, вьющейся по длине трубы по спирали.In spiral corrugated conduit, each rib is an open ring, and said rings are connected in series to form a continuous line that spirals along the length of the pipe.

Спиральная гофрированная кабелепроводная труба хорошо гнется, а также имеет более высокую механическую прочность (кольцевую жесткость) при внешнем давлении, обусловленном весом грунта наземных объектов, поскольку за счет расположенных по спирали ребер действующая на трубу нагрузка раскладывается на составляющую, направленную перпендикулярно трубе, и на составляющую, направленную вдоль оси трубы.The spiral corrugated conduit pipe bends well, and also has a higher mechanical strength (ring stiffness) under external pressure due to the weight of the soil of ground objects, since due to the spirally arranged ribs, the load acting on the pipe is decomposed into a component directed perpendicular to the pipe, and into a component directed along the pipe axis.

В качестве ближайшего аналога выбрана спиральная гофрированная кабелепроводная труба, описанная в [RU 2700570].The spiral corrugated conduit pipe described in [RU 2700570] was chosen as the closest analogue.

Данная спиральная гофрированная кабелепроводная труба предназначена для прокладки оптоволоконных линий связи. Она содержит изготовленный из полимерного материала трубчатый корпус, образованный расположенными по длине корпуса по спирали наружными и внутренними трапециевидными ребрами. Каждое ребро в плоскости продольного сечения имеет торцевую грань и две боковые грани, каждая из которых расположена под углом от 9° до 11° к оси симметрии ребра. В местах пересечения каждой из наружных боковых граней с торцевой гранью ребра имеют закругленную форму с радиусом закругления от 4 мм до 6 мм.This spiral corrugated conduit is designed for laying fiber optic communication lines. It contains a tubular body made of a polymeric material, formed by external and internal trapezoidal ribs located along the length of the body in a spiral. Each rib in the plane of the longitudinal section has an end face and two side faces, each of which is located at an angle of 9° to 11° to the axis of symmetry of the rib. At the intersection of each of the outer side faces with the end face, the ribs have a rounded shape with a radius of curvature from 4 mm to 6 mm.

Благодаря выбранным форме и размерам ребер рассматриваемая кабелепроводная труба обеспечивает надежность прокладки и эксплуатации кабельной линии в условиях размещения в данной трубе оптоволоконных кабельных линий связи.Due to the selected shape and dimensions of the ribs, the cable conduit under consideration ensures the reliability of the laying and operation of the cable line when fiber optic cable communication lines are placed in this pipe.

Однако рассматриваемое устройство недостаточно приспособлено для прокладки кабельных линий передачи электроэнергии, кабели которых имеют больший вес и большие диаметральные размеры по сравнению с оптоволоконными кабелями. Указанные факторы обуславливают существенное сопротивление перемещению кабелепровода при протяжке его по трассе.However, the device under consideration is not sufficiently adapted for laying cable power transmission lines, the cables of which have a greater weight and large diametrical dimensions compared to fiber optic cables. These factors cause significant resistance to the movement of the conduit when it is pulled along the route.

Технической проблемой, решаемой при использовании полезной модели, является обеспечение надежности прокладки и эксплуатации кабельной линии в условиях размещения в кабелепроводной трубе силовых кабелей передачи электроэнергии.The technical problem solved by using the utility model is to ensure the reliability of the installation and operation of the cable line in the conditions of placement of power transmission cables in the cable conduit.

Сущность полезной модели заключается в том, что в спиральной гофрированной кабелепроводной трубе, содержащей изготовленный из полимерного материала трубчатый корпус, образованный простирающимися по длине корпуса по спирали наружными и внутренними трапециевидными ребрами, причем каждое ребро в плоскости его продольного сечения имеет торцевую грань и две боковые грани, расположенные под углом к оси симметрии ребра, при этом ребра в местах пересечения каждой из боковых граней с торцевой гранью имеют закругленную форму, согласно полезной модели угол наклона каждой боковой грани относительно оси симметрии ребра составляет от 15° до 20°, а радиус закругления каждого наружного ребра в месте пересечения боковой грани с торцевой гранью составляет от 10 мм до 30 мм.The essence of the utility model lies in the fact that in a spiral corrugated conduit pipe containing a tubular body made of a polymeric material, formed by external and internal trapezoidal ribs extending along the length of the body in a spiral, each rib in the plane of its longitudinal section having an end face and two side faces located at an angle to the axis of symmetry of the rib, while the ribs at the intersection of each of the side faces with the end face have a rounded shape, according to the utility model, the angle of inclination of each side face relative to the axis of symmetry of the rib is from 15° to 20°, and the radius of curvature of each the outer edge at the intersection of the side face with the end face is from 10 mm to 30 mm.

В частном случае полезной модели спиральная гофрированная кабелепроводная труба содержит трубчатый корпус, изготовленный из термостойкого полимерного материала.In a particular case of the utility model, the spiral corrugated conduit contains a tubular body made of a heat-resistant polymer material.

Благодаря наличию в заявляемом устройстве гофрированного трубчатого корпуса с расположенными по спирали ребрами достигается снижение количества сырья для изготовления заявляемого устройства по сравнению с гладкостенной кабелепроводной трубой с той же толщиной стенки. При этом благодаря ребрам (гофрам) обеспечивается гибкость, а также механическая прочность заявляемого устройства, поскольку гофры выполняют роль ребер жесткости. Повышению гибкости и механической прочности (в частности, кольцевой жесткости) заявляемого устройства способствует то, что каждое ребро корпуса представляет собой разомкнутое кольцо, и указанные кольца соединяются последовательно с образованием непрерывной линии, вьющейся по длине трубчатого корпуса по спирали.Due to the presence in the proposed device of a corrugated tubular body with spirally arranged ribs, a reduction in the amount of raw materials for the manufacture of the proposed device is achieved compared to a smooth-walled conduit pipe with the same wall thickness. At the same time, thanks to the ribs (corrugations), flexibility is provided, as well as the mechanical strength of the proposed device, since the corrugations act as stiffeners. The increase in flexibility and mechanical strength (in particular, ring rigidity) of the proposed device is facilitated by the fact that each rib of the body is an open ring, and these rings are connected in series to form a continuous line winding along the length of the tubular body in a spiral.

Величины кольцевой жесткости заявляемого устройства варьируются путем выбора толщины стенки трубчатого корпуса.The values of the ring stiffness of the proposed device vary by choosing the wall thickness of the tubular body.

При трапециевидной форме ребер их боковые грани в плоскости продольного сечения расположены под углом к оси симметрии ребра, что способствует снижению материалоемкости заявляемого устройства, а также увеличению его гибкости за счет увеличения свободного промежутка между ребрами.With a trapezoidal shape of the ribs, their side faces in the plane of the longitudinal section are located at an angle to the axis of symmetry of the rib, which helps to reduce the material consumption of the proposed device, as well as increase its flexibility by increasing the free space between the ribs.

Значение величины угла (α) наклона каждой боковой грани относительно оси симметрии ребра от 15° до 20°, а также значение величины радиуса (r) закругления каждого наружного ребра в месте пересечения боковой грани с торцевой гранью от 10 мм до 30 мм выбраны экспериментально применительно к случаям размещения в заявляемом устройстве низковольтных и высоковольтных электрических кабелей.The value of the angle (α) of the inclination of each side face relative to the axis of symmetry of the rib from 15° to 20°, as well as the value of the radius (r) of the rounding of each outer rib at the intersection of the side face with the end face from 10 mm to 30 mm were chosen experimentally to cases of placement in the claimed device of low-voltage and high-voltage electrical cables.

При указанных величинах радиуса r и угла α ребра имеют плавное закругление, а возникающие силы трения практически не оказывают существенного сопротивления перемещению заявляемой кабелепроводной трубы при протяжке ее по трассе, как на прямых ее участках, так и на участках ее изгиба.With the indicated values of radius r and angle α, the ribs have a smooth rounding, and the resulting friction forces practically do not provide significant resistance to the movement of the inventive conduit pipe when it is pulled along the route, both in its straight sections and in its bending sections.

Это обуславливает снижение риска нарушения целостности корпуса заявляемого устройства и изоляционной оболочки кабеля под действием механических нагрузок, возникающих при прокладке и эксплуатации кабельных линий.This causes a reduction in the risk of violating the integrity of the body of the proposed device and the insulating sheath of the cable under the action of mechanical loads that occur during the laying and operation of cable lines.

Увеличение величины угла α выше 20° приводит к снижению механической жесткости заявляемого устройства (промежутки между ребрами, выполняющими функцию ребер жесткости, становятся слишком велики), в том числе кольцевой жесткости, необходимой для выдерживания давления на заявляемое устройство грунта и наземных объектов (транспорта, строительной техники и прочее).Increasing the value of the angle α above 20° leads to a decrease in the mechanical rigidity of the proposed device (the gaps between the ribs acting as stiffeners become too large), including the ring stiffness required to withstand pressure on the proposed device of soil and ground objects (transport, construction technology, etc.).

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является обеспечение надежности прокладки и эксплуатации кабельной линии в условиях размещения в кабелепроводной трубе силовых кабелей передачи электроэнергии.Thus, the technical result achieved in the implementation of the utility model is to ensure the reliability of the installation and operation of the cable line in the conditions of placement of power transmission cables in the conduit pipe.

В случае, когда заявляемое устройство содержит трубчатый корпус, изготовленный из полимерного термостойкого материала, заявляемое устройство сохраняет свои физико-механические свойства (обуславливающие, в частности, его механическую прочность, цельность корпуса) при воздействии высоких температур, что является важным при размещении в нем силовых кабелей напряжением до 500 кВ, которые в процессе эксплуатации могут нагреваться до (90 - 150)°С, и способствует повышению надежности эксплуатации кабельной линии в условиях размещения в кабелепроводной трубе силовых кабелей передачи электроэнергии.In the case when the claimed device contains a tubular body made of a heat-resistant polymer material, the claimed device retains its physical and mechanical properties (causing, in particular, its mechanical strength, body integrity) when exposed to high temperatures, which is important when placing power devices in it. cables with a voltage of up to 500 kV, which during operation can heat up to (90 - 150) ° C, and contributes to an increase in the reliability of cable line operation when power transmission cables are placed in the conduit pipe.

На фигуре представлен чертеж общего вида заявляемого устройства.The figure shows a drawing of a general view of the proposed device.

Устройство содержит изготовленный из полимерного материала трубчатый корпус 1, образованный простирающимися по длине корпуса 1 по спирали наружными и внутренними трапециевидными ребрами, соответственно 2 и 3 (на фигуре позициями обозначено одно наружное и одно внутреннее ребро).The device comprises a tubular body 1 made of a polymeric material, formed by external and internal trapezoidal ribs extending along the length of the body 1 in a spiral, respectively 2 and 3 (in the figure, the positions indicate one external and one internal rib).

Каждое ребро 2 и 3 в плоскости его продольного сечения имеет торцевую грань 4 (на фигуре позицией обозначена торцевая грань одного из ребер) и две боковые грани 5 (на фигуре позициями обозначены две боковые грани одного из ребер), расположенные под углом α к оси симметрии ребра.Each rib 2 and 3 in the plane of its longitudinal section has an end face 4 (in the figure, the position indicates the end face of one of the ribs) and two side faces 5 (in the figure, the positions indicate two lateral faces of one of the ribs), located at an angle α to the axis of symmetry ribs.

Угол наклона α каждой боковой грани 5 относительно оси симметрии ребер 2 и 3 составляет от 15° до 20°.The angle of inclination α of each side face 5 relative to the axis of symmetry of the ribs 2 and 3 is from 15° to 20°.

Грани 4 и 5 в месте их пересечения имеют закругления, радиус r которых составляет от 10 мм до 30 мм.Faces 4 and 5 at the place of their intersection are rounded, the radius r of which is from 10 mm to 30 mm.

Наружный диаметр D корпуса 1 составляет величину до 200 мм, что позволяет располагать в его внутреннем пространстве силовые кабели различного класса напряжения.The outer diameter D of the housing 1 is up to 200 mm, which allows you to place power cables of various voltage classes in its internal space.

Номинальная кольцевая жесткость SN, измеряемая в кН/м², в заявляемом устройстве может составлять величины 12, 24, 32, 48, в зависимости от толщины стенки корпуса 1.The nominal ring stiffness SN, measured in kN/ ^m2 , in the claimed device can be 12, 24, 32, 48, depending on the wall thickness of the housing 1.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Осуществляют прокладку кабельной линии по трассе траншейным методом, в том числе по трассе сложной конфигурации, при этом в процессе протяжки корпуса 1 по трассе наружные ребра 2 практически не цепляются за грунт и не оказывают существенного сопротивления перемещению заявляемого устройства.The cable line is laid along the route by a trench method, including along the route of complex configuration, while in the process of pulling the housing 1 along the route, the outer ribs 2 practically do not cling to the ground and do not provide significant resistance to the movement of the proposed device.

Во внутреннем пространстве (в сквозном кабель-канале) заявляемого устройства размещают, по меньшей мере, один электрический кабель (на фигуре не показан), протягивая его по донной части трубчатого корпуса 1.At least one electrical cable (not shown in the figure) is placed in the internal space (in the through cable channel) of the proposed device, pulling it along the bottom of the tubular body 1.

Claims

1. A spiral corrugated conduit pipe containing a tubular body made of a polymeric material, formed by external and internal trapezoidal ribs extending along the length of the body in a spiral, each rib in the plane of its longitudinal section has an end face and two side faces located at an angle to the axis of symmetry of the rib , while the ribs at the intersection of each of the side faces with the end face have a rounded shape, characterized in that the angle of inclination of each side face relative to the axis of symmetry of the rib is from 15° to 20°, and the radius of curvature of each outer rib at the intersection of the side face with an end face is from 10 mm to 30 mm.

2. Spiral corrugated conduit according to claim. 1, characterized in that it contains a tubular body made of a heat-resistant polymer material.