RU223822U1

RU223822U1 - CABLE LINE PIPE

Info

Publication number: RU223822U1
Application number: RU2023133154U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Дмитриев; Дмитрий Владимирович Кулешов; Александр Евгеньевич Шабанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭнергоТэк"
Filing date: 2023-12-14
Publication date: 2024-03-06

Abstract

Полезная модель относится к конструкции трубы кабельной линии, которая обеспечивает высокую достоверность обнаружения места повреждения оболочки силового кабеля за счет увеличенной площади электрического контакта внешней поверхности корпуса трубы с грунтом при малой трудоемкости изготовления трубы и минимальном расходе полимерного электропроводящего материала. Труба кабельной линии содержит корпус, выполненный из полимерного материала и включающий в себя продольный сквозной канал, при этом корпус трубы выполнен сегментированным таким образом, что по контуру его поперечного сечения сопряженным образом между собой чередуются сегменты из диэлектрического и электропроводящего материала, причем сегмент из электропроводящего материала обеспечивает возможность протекания тока в направлении от внутренней поверхности корпуса к внешней поверхности корпуса, и при этом каждый из указанных сегментов проходит по всей длине корпуса трубы. На внешней поверхности корпуса для каждого сегмента из электропроводящего материала сформирована полоса из электропроводящего материала, так чтобы она контактировала с указанным сегментом корпуса из электропроводящего материала и частично перекрывала смежный сегмент корпуса из диэлектрического материала. 3 ил. The utility model relates to the design of a cable line pipe, which ensures high reliability of detecting the location of damage to the power cable shell due to the increased area of electrical contact of the outer surface of the pipe body with the ground, with low labor intensity of pipe manufacturing and minimal consumption of polymer electrically conductive material. The cable line pipe contains a housing made of polymer material and including a longitudinal through channel, while the pipe body is segmented in such a way that along the contour of its cross-section segments of dielectric and electrically conductive material alternate with each other in a conjugate manner, and the segment of electrically conductive material allows current to flow in the direction from the inner surface of the housing to the outer surface of the housing, and each of these segments runs along the entire length of the pipe body. On the outer surface of the housing, for each segment of electrically conductive material, a strip of electrically conductive material is formed so that it contacts said segment of the housing of electrically conductive material and partially overlaps the adjacent segment of the housing of dielectric material. 3 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model relates

Настоящая полезная модель относится к электромонтажным изделиям, в частности к высоковольтным кабельным линиям передачи электроэнергии, преимущественно используемым для подземных кабельных трасс. Более конкретно, полезная модель относится к конструкции трубы кабельной линии, которая обеспечивает возможность локализации места пробоя оболочки кабеля, проложенного в кабельном канале указанной трубы, с высокой достоверностью.This utility model relates to electrical installation products, in particular to high-voltage cable power transmission lines, mainly used for underground cable routes. More specifically, the utility model relates to the design of a cable line pipe, which makes it possible to localize the location of a breakdown of the cable sheath laid in the cable channel of the said pipe with high reliability.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время широко применяются трубы кабельных линий со сквозным кабельным каналом, во внутреннем пространстве которого проложен кабель.Currently, cable line pipes with a through cable channel, in the internal space of which a cable is laid, are widely used.

Использование трубы кабельной линии, которая обладает достаточной механической прочностью и устойчивостью к воздействию факторов внешней среды, обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений и внешних воздействий как для наземных, так и для подземных кабельных трасс. При этом оказывается возможным использовать технологичные и экономически выгодные способы прокладки кабельных трасс, в частности способ горизонтально-направленного бурения, в ходе которого трубу кабельной линии затягивают в грунт, после чего в ней протягивают силовой кабель.The use of a cable line pipe, which has sufficient mechanical strength and resistance to environmental factors, ensures protection of the cable from mechanical damage and external influences for both above-ground and underground cable routes. In this case, it turns out to be possible to use technologically advanced and cost-effective methods for laying cable routes, in particular the method of horizontal directional drilling, during which the cable line pipe is pulled into the ground, after which the power cable is pulled through it.

Так, например, известна труба кабельной линии, раскрытая в [ж. Новости Электротехники №4 (82) 2013, стр. 78-83], содержащая трубчатый корпус, стенка которого изготовлена из полиэтилена, со сквозным кабельным каналом, выполненным с возможностью размещения в нем силового электрического кабеля.For example, a cable line pipe is known, opened in [zh. News of Electrical Engineering No. 4 (82) 2013, pp. 78-83], containing a tubular housing, the wall of which is made of polyethylene, with a through cable channel configured to accommodate a power electrical cable.

Однако указанная труба кабельной линии не обеспечивает возможность локализации места повреждения внешней оболочки расположенного внутри нее силового кабеля известными в уровне техники способами, основанными на поиске на трассе кабельной линии с помощью применяемых для данной цели приборов места, где в грунт выходит испытательный ток с проводящего экрана силового кабеля через поврежденную внешнюю оболочку кабеля.However, the specified cable line pipe does not provide the ability to localize the location of damage to the outer shell of the power cable located inside it using methods known in the prior art, based on searching on the cable line route using instruments used for this purpose for the place where the test current exits into the ground from the conductive screen of the power cable. cable through a damaged outer cable sheath.

Выходу тока в грунт препятствует стенка корпуса трубы кабельной линии, изготовленная из диэлектрического полимерного материала, не обладающая свойствами электропроводности в направлении от ее внутренней поверхности к внешней поверхности.The exit of current into the ground is prevented by the wall of the cable line pipe body, made of dielectric polymer material, which does not have electrical conductivity properties in the direction from its inner surface to the outer surface.

Известны так называемые токопоисковые кабелепроводы, выполненные из полимерных труб и обеспечивающие возможность локализации места повреждения кабеля. Указанные кабелепроводы изготовлены из полимерного материала и имеют трубчатый корпус, стенка которого по меньшей мере в некоторых местах выполнена с обеспечением ее электропроводящих свойств, обуславливающих возможность протекания тока через стенку в направлении от ее внутренней поверхности к внешней поверхности.The so-called current-search cable ducts are known, made of polymer pipes and providing the ability to localize the location of cable damage. These conduits are made of a polymer material and have a tubular body, the wall of which, at least in some places, is made to ensure its electrically conductive properties, allowing current to flow through the wall in the direction from its inner surface to the outer surface.

Так, известен кабелепровод кабельной линии [полезная модель RU 216820], включающий в себя трубчатый корпус, в стенке которого выполнены распределенные по длине корпуса сквозные отверстия, каждое из которых заполнено на всю его глубину электропроводящим веществом, формирующим электропроводящий мост, внутренний концевой участок которого имеет контакт с внутренней поверхностью корпуса, а внешний концевой участок имеет контакт с внешней поверхностью корпуса. Для повышения достоверности результатов обнаружения места повреждения внешней оболочки электрического кабеля, расположенного внутри кабелепровода, на внешней поверхности корпуса сформирована полоса, выполненная из электропроводящего материала, при этом электропроводящие мосты установлены в ряд по длине корпуса в месте расположения указанной полосы таким образом, что внешний концевой участок каждого моста контактирует с полосой.Thus, a cable line conduit is known [utility model RU 216820], which includes a tubular housing, in the wall of which there are through holes distributed along the length of the housing, each of which is filled to its entire depth with an electrically conductive substance, forming an electrically conductive bridge, the inner end section of which has contact with the inner surface of the housing, and the outer end portion has contact with the outer surface of the housing. To increase the reliability of the results of detecting the location of damage to the outer sheath of the electric cable located inside the conduit, a strip made of electrically conductive material is formed on the outer surface of the housing, while electrically conductive bridges are installed in a row along the length of the housing at the location of the specified strip so that the outer end section each bridge is in contact with the strip.

Недостатком этого технического решения является многостадийность процесса изготовления трубы такой кабельной линии, поскольку он предусматривает сначала экструзию трубы из полимерного материала, затем выполнение распределенных по длине корпуса сквозных отверстий, потом заполнение каждого отверстия электропроводящим веществом, так чтобы каждое отверстие образовывало электрический контакт с полосой из электропроводящего материала, сформированной на внешней поверхности трубы. Следствием такой многостадийности являются невысокая скорость изготовления и высокие трудозатраты на послеэкструзионную обработку трубы кабельной линии.The disadvantage of this technical solution is the multi-stage process of manufacturing a pipe for such a cable line, since it first involves extruding a pipe from a polymer material, then making through holes distributed along the length of the body, then filling each hole with an electrically conductive substance, so that each hole forms electrical contact with a strip of electrically conductive material. material formed on the outer surface of the pipe. The consequence of this multi-stage process is the low production speed and high labor costs for post-extrusion processing of the cable line pipe.

Известен кабелепровод кабельной линии, раскрытый в полезной модели RU 196562. Указанный кабелепровод включает в себя трубчатый корпус, стенка которого изготовлена из полимерного материала, при этом корпус выполнен сегментированным, включающим в себя сопряженные друг с другом продольные диэлектрические и электропроводящие полимерные сегменты.A cable line conduit is known, disclosed in utility model RU 196562. This conduit includes a tubular housing, the wall of which is made of a polymer material, and the housing is segmented, including longitudinal dielectric and electrically conductive polymer segments mated to each other.

Благодаря наличию продольных проходящих по всей длине трубы такого кабелепровода электропроводящих сегментов ток из места повреждения внешней оболочки силового кабеля может выходить наружу в грунт и, таким образом, может быть обнаружен известными из уровня техники способами. Кроме того, такой кабелепровод может быть изготовлен за один этап методом экструзии.Due to the presence of longitudinal electrically conductive segments running along the entire length of the pipe of such a conduit, the current from the point of damage to the outer sheath of the power cable can flow out into the ground and can thus be detected by methods known in the prior art. In addition, such conduit can be manufactured in one step using the extrusion method.

Однако для различных применений, в частности для грунтов, не обладающих высокой электропроводностью, связанных с составом (низкая влажность) или консистенцией (высокая рыхлость) грунта, ширина электропроводящего сегмента, т.е. размер электропроводящего сегмента в направлении по окружности трубы, может оказаться недостаточной для достоверного выявления места повреждения оболочки силового кабеля, или же такое повреждение может быть вовсе не обнаружено.However, for various applications, in particular for soils that do not have high electrical conductivity, related to the composition (low humidity) or consistency (high looseness) of the soil, the width of the electrically conductive segment, i.e. the size of the electrically conductive segment in the circumferential direction of the pipe may not be sufficient to reliably identify the location of damage to the power cable sheath, or such damage may not be detected at all.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Ввиду вышеуказанного, задачей настоящей полезной модели является преодоление недостатков решений известного уровня техники, в частности, предложение конструкции трубы кабельной линии, которая бы обеспечивала достижение технического результата, заключающегося в высокой достоверности обнаружения места повреждения оболочки силового кабеля за счет увеличенной площади электрического контакта внешней поверхности корпуса трубы с грунтом. Предпочтительно, чтобы указанный технический результат достигался при малой трудоемкости (т.е. при малом количестве этапов) изготовления трубы и минимальном расходе полимерного электропроводящего материала.In view of the above, the objective of this utility model is to overcome the shortcomings of solutions of the prior art, in particular, to propose a cable line pipe design that would ensure the achievement of a technical result consisting in high reliability of detecting the location of damage to the power cable sheath due to the increased area of electrical contact of the outer surface of the housing pipes with soil. It is preferable that the specified technical result is achieved with low labor intensity (i.e., with a small number of stages) in pipe manufacturing and minimal consumption of polymer electrically conductive material.

Указанная задача решена посредством трубы кабельной линии с признаками, указанными в п. 1 формулы полезной модели. Согласно полезной модели труба кабельной линии содержит корпус, выполненный из полимерного материала и включающий в себя продольный сквозной канал для прокладки по длине трубы электрического кабеля. Корпус трубы выполнен сегментированным таким образом, что по контуру его поперечного сечения сопряженным образом между собой чередуются сегменты из диэлектрического и электропроводящего материала. Сегмент из электропроводящего материала обеспечивает возможность протекания тока в направлении от внутренней поверхности корпуса к внешней поверхности корпуса. Каждый из вышеуказанных сегментов проходит по всей длине корпуса трубы.This problem is solved by means of a cable line pipe with the features specified in clause 1 of the formula of the utility model. According to the utility model, a cable line pipe contains a housing made of a polymer material and including a longitudinal through channel for laying an electric cable along the length of the pipe. The pipe body is segmented in such a way that segments of dielectric and electrically conductive material alternate along the contour of its cross-section in a conjugate manner. A segment of electrically conductive material allows current to flow in the direction from the inner surface of the housing to the outer surface of the housing. Each of the above segments extends along the entire length of the pipe body.

Труба кабельной линии отличается тем, что на внешней поверхности корпуса для каждого сегмента из электропроводящего материала сформирована полоса из электропроводящего материала, так чтобы она контактировала с указанным сегментом корпуса из электропроводящего материала и частично перекрывала смежный сегмент корпуса из диэлектрического материала.The cable line pipe is characterized in that on the outer surface of the housing, for each segment of electrically conductive material, a strip of electrically conductive material is formed so that it is in contact with said segment of the housing made of electrically conductive material and partially overlaps the adjacent segment of the housing made of dielectric material.

Формирование полосы из электропроводящего материала, контактирующей с электропроводящим сегментом и по меньшей мере частично перекрывающей диэлектрический сегмент, позволяет увеличить площадь электрического контакта внешней поверхности корпуса трубы с грунтом, за счет чего увеличивается вероятность и достоверность обнаружения места повреждения оболочки силового кабеля. При этом формирование такой полосы из электропроводящего материала позволяет минимизировать поперечный размер сегмента из электропроводящего материала, измеренный по его внешней поверхности, причем этот размер ограничен лишь возможностью формирования надежного электрического контакта с указанной полосой. Такая труба может быть изготовлена методом соэкструзии и не требует дополнительных этапов послеэкструзионной обработки по сравнению с решением, указанным в RU 216820. Кроме того, на практике изготовленные трубы кабельной линии и так обычно имеют полосу, которая, однако, является маркерной полосой, и назначение которой состоит в идентификации трубы, поэтому место ее нанесения и материал произвольны. Согласно же настоящей полезной модели предложено дополнить маркерную полосу функциональностью в виде увеличения площади электрического контакта внешней поверхности корпуса трубы с грунтом, так что количество этапов изготовления трубы кабельной линии не изменяется по сравнению с используемыми на практике решениями.Forming a strip of electrically conductive material in contact with the electrically conductive segment and at least partially overlapping the dielectric segment makes it possible to increase the area of electrical contact between the outer surface of the pipe body and the ground, thereby increasing the likelihood and reliability of detecting the location of damage to the power cable sheath. In this case, the formation of such a strip of electrically conductive material makes it possible to minimize the transverse size of a segment of electrically conductive material, measured along its outer surface, and this size is limited only by the possibility of forming reliable electrical contact with said strip. Such a pipe can be manufactured by coextrusion and does not require additional post-extrusion processing steps compared to the solution specified in RU 216820. In addition, in practice, manufactured cable line pipes usually have a strip, which, however, is a marker strip, and the purpose of which is consists of identifying the pipe, so the location of its application and the material are arbitrary. According to the present utility model, it is proposed to supplement the marker strip with functionality in the form of increasing the area of electrical contact between the outer surface of the pipe body and the ground, so that the number of stages in the manufacture of a cable line pipe does not change compared to solutions used in practice.

В частном случае ширину полосы из электропроводящего материала выбирают большей поперечного размера сегмента корпуса из электропроводящего материала, измеренного по его внешней поверхности. Под шириной полосы в данном случае также понимают ее поперечный размер, измеренный по внешней поверхности. Это также гарантирует увеличение площади электрического контакта внешней поверхности корпуса трубы с грунтом.In a particular case, the width of the strip of electrically conductive material is chosen to be larger than the transverse size of the housing segment made of electrically conductive material, measured along its outer surface. The width of the strip in this case also refers to its transverse size, measured along the outer surface. This also guarantees an increase in the area of electrical contact between the outer surface of the pipe body and the ground.

В одном варианте осуществления полосу из электропроводящего материала используют с толщиной меньше толщины стенки корпуса трубы, предпочтительно значительно, например в несколько раз меньше толщины стенки корпуса трубы. Это позволяет достичь экономии электропроводящего материала.In one embodiment, a strip of electrically conductive material is used with a thickness less than the wall thickness of the pipe body, preferably significantly, for example several times less than the wall thickness of the pipe body. This makes it possible to achieve savings in electrically conductive material.

В одном варианте осуществления электропроводящий материал полосы представляет собой полимерный материал. Тогда такая труба кабельной линии может быть выполнена за один этап методом совместной экструзии, что ускоряет процесс изготовления трубы. Кроме того, для метода совместной экструзии обычным является выполнение сегментов корпуса трубы из диэлектрического и электропроводящего материалов в поперечном сечении в форме секторов кольца.In one embodiment, the electrically conductive material of the strip is a polymeric material. Then such a cable line pipe can be made in one step using the co-extrusion method, which speeds up the pipe manufacturing process. In addition, it is common for the co-extrusion method to make the pipe body segments of dielectric and electrically conductive materials in the cross section in the form of ring sectors.

В одном варианте осуществления цвет полосы отличен от цвета внешней поверхности корпуса трубы. Такая полоса хорошо различима на поверхности корпуса, при этом при укладке трубы наглядно видно, какой участок поверхности корпуса должен контактировать с грунтом. Кроме того, окрашенная полоса может выполнять функцию маркировочного элемента, свидетельствующего, в частности, что труба кабельной линии обладает токопоисковыми свойствами.In one embodiment, the color of the strip is different from the color of the outer surface of the pipe body. Such a strip is clearly visible on the surface of the body, and when laying the pipe, it is clearly visible which part of the surface of the body should be in contact with the ground. In addition, the painted strip can serve as a marking element, indicating, in particular, that the cable line pipe has current-seeking properties.

В одном варианте осуществления внутренняя поверхность стенки корпуса трубы имеет покрытие из электропроводящего материала. Указанное внутреннее покрытие способствует облегчению выхода тока из поврежденной оболочки кабеля в электропроводящий сегмент и, далее, в грунт.In one embodiment, the inner surface of the pipe body wall is coated with an electrically conductive material. This internal coating facilitates the exit of current from the damaged cable sheath into the electrically conductive segment and, further, into the ground.

В одном варианте осуществления корпус трубы и, соответственно, каждый сегмент корпуса трубы выполнен многослойным, при этом каждый слой сегмента корпуса из диэлектрического материала обладает диэлектрическими свойствами, а каждый слой сегмента корпуса из электропроводящего материала обладает электропроводящими свойствами в направлении от внутренней поверхности корпуса к внешней поверхности корпуса. Изготовление трубы многослойной позволяет придавать трубе прочностные и противопожарные свойства, необходимые в случае, например, короткого замыкания в кабеле.In one embodiment, the pipe body and, accordingly, each segment of the pipe body is made of multilayers, with each layer of the body segment made of dielectric material having dielectric properties, and each layer of the body segment made of electrically conductive material having electrically conductive properties in the direction from the inner surface of the body to the outer surface housings. Making a multilayer pipe allows you to give the pipe strength and fire-fighting properties necessary in the event of, for example, a short circuit in the cable.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Ниже полезная модель раскрыта более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны:Below the utility model is disclosed in more detail with reference to the accompanying drawings, which show:

фиг. 1 - схематическое изображение трубы кабельной линии на виде сбоку;fig. 1 - schematic side view of a cable line pipe;

фиг. 2 - схематическое изображение трубы кабельной линии на виде в разрезе по линии A-A, показанной на фиг. 1;fig. 2 is a schematic sectional view of a cable line pipe along line A-A shown in FIG. 1;

фиг. 3 - схематическое изображение трубы кабельной линии на виде в разрезе по линии A-A, показанной на фиг. 1, в варианте осуществления с четырьмя сегментами из электропроводящего материала и с четырьмя полосами из электропроводящего материала;fig. 3 is a schematic sectional view of a cable line pipe along line A-A shown in FIG. 1, in an embodiment with four segments of electrically conductive material and four strips of electrically conductive material;

фиг. 4 - схематическое изображение трубы кабельной линии с фиг. 2 на виде в разрезе с дополнительным внутренним покрытием из электропроводящего материала.fig. 4 is a schematic representation of the cable line pipe from FIG. 2 is a sectional view with an additional internal coating of electrically conductive material.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов осуществления полезной модели и не могут рассматриваться в качестве ограничения сущности полезной модели, которая включает в себя и другие варианты осуществления и определена формулой полезной модели.It should be noted that the attached drawings illustrate only one of the most preferred embodiments of the utility model and cannot be considered as a limitation of the essence of the utility model, which includes other embodiments and is defined by the formula of the utility model.

На фиг. 1 и 2 на виде сбоку и в разрезе, соответственно, показана труба кабельной линии, которая содержит корпус из полимерного материала, включающий в себя продольный сквозной канал, внутреннее пространство которого предназначено для размещения электрического кабеля (на чертеже не показан). Стенка корпуса трубы выполнена с обеспечением ее электропроводящих свойств, обуславливающих возможность протекания тока через нее в направлении от внутренней поверхности корпуса к внешней поверхности. Для этого корпус трубы выполнен сегментированным и содержит два сегмента (1, 3), чередующихся между собой сопряженным образом по контуру поперечного сечения корпуса трубы и представляющих собой, соответственно, сегмент 1 из диэлектрического материала и сегмент 3 из электропроводящего материала. Под электропроводящим материалом сегмента в данном случае подразумевают такой полимерный материал, который обеспечивает протекание тока от внутренней поверхности корпуса трубы к внешней поверхности, при этом электропроводность материала в других направлениях не имеет значения. Каждый из указанных сегментов проходит по всей длине корпуса трубы. На фиг. 2-4 сегмент 1 из диэлектрического материала и сегмент 3 из электропроводящего материала показаны выполненными в форме секторов кольца, однако настоящая полезная модель не ограничена таким вариантом осуществления, и могут быть предусмотрены сегменты в поперечном сечении другой формы.In fig. 1 and 2 in side view and in section, respectively, show a cable line pipe, which contains a housing made of polymer material, including a longitudinal through channel, the internal space of which is intended to accommodate an electrical cable (not shown in the drawing). The wall of the pipe body is made to ensure its electrically conductive properties, allowing current to flow through it in the direction from the inner surface of the body to the outer surface. For this purpose, the pipe body is made segmented and contains two segments (1, 3), alternating with each other in a conjugate manner along the contour of the cross-section of the pipe body and representing, respectively, segment 1 made of dielectric material and segment 3 made of electrically conductive material. In this case, the electrically conductive material of a segment means a polymer material that allows current to flow from the inner surface of the pipe body to the outer surface, while the electrical conductivity of the material in other directions does not matter. Each of these segments runs along the entire length of the pipe body. In fig. 2-4, the dielectric material segment 1 and the electrically conductive material segment 3 are shown in the form of ring sectors, however, the present utility model is not limited to such an embodiment, and cross-sectional segments of other shapes may be provided.

Поскольку одной из основных задач, решаемых трубой кабельной линии, является возможность ее использования как в наземных, так и в подземных кабельных линиях с использованием экономически выгодных и технологичных методов прокладки, в частности, метода горизонтально-направленного бурения, ее корпус, предпочтительно, выполнен из материалов, обеспечивающих размещение и сохранение положения кабеля в месте прохождения кабельной линии, а также защиту кабеля от механических повреждений и внешних воздействий при его эксплуатации. Таким образом, образующие корпус трубы сегменты 1, 3 из диэлектрического материала и электропроводящего материала совместно обладают достаточной степенью жесткости, упругости и химической стойкости к воздействию агрессивных сред и неблагоприятных условий эксплуатации, обеспечивающих требуемые эксплуатационные характеристики трубы кабельной линии. При этом благодаря использованию для изготовления корпуса такой трубы полимерного материала, обладающего устойчивостью к коррозии и механическим воздействиям, гибкостью, легкостью, долговечностью, повышается удобство эксплуатации и надежность работы всей кабельной линии.Since one of the main tasks solved by a cable line pipe is the possibility of its use in both above-ground and underground cable lines using cost-effective and technologically advanced installation methods, in particular, the horizontal directional drilling method, its body is preferably made of materials that ensure placement and preservation of the position of the cable at the location of the cable line, as well as protection of the cable from mechanical damage and external influences during its operation. Thus, the segments 1, 3 forming the pipe body made of dielectric material and electrically conductive material together have a sufficient degree of rigidity, elasticity and chemical resistance to aggressive media and adverse operating conditions, ensuring the required operational characteristics of the cable line pipe. At the same time, thanks to the use of a polymer material for the manufacture of the body of such a pipe, which is resistant to corrosion and mechanical stress, flexibility, lightness, and durability, the ease of use and reliability of operation of the entire cable line increases.

Сопрягаемые сегменты 1 из диэлектрического материала и сегменты 3 из электропроводящего материала, согласно заявленной полезной модели, могут иметь различную конфигурацию и геометрические размеры, в зависимости от условий эксплуатации, конфигурации корпуса трубы, а также размещенных в корпусе трубы кабельных линий (кабеля), и соединены между собой с образованием единого трубчатого контура корпуса, обладающего заданными механическими параметрами трубы.The mating segments 1 made of dielectric material and segments 3 made of electrically conductive material, according to the claimed utility model, can have different configurations and geometric dimensions, depending on operating conditions, the configuration of the pipe body, as well as cable lines (cables) located in the pipe body, and are connected between themselves to form a single tubular body contour with the specified mechanical parameters of the pipe.

В качестве электрического кабеля преимущественно может быть использован силовой кабель (до 500 кВ), содержащий жилу, изоляцию жилы, металлический экран и внешнюю оболочку. Кабель установлен внутри трубчатого корпуса преимущественно с обеспечением наличия участков контакта (механического и/или электрического) его внешней оболочки с внутренней поверхностью корпуса.A power cable (up to 500 kV) containing a core, core insulation, a metal screen and an outer sheath can preferably be used as an electrical cable. The cable is installed inside the tubular housing, mainly ensuring the presence of contact areas (mechanical and/or electrical) of its outer shell with the inner surface of the housing.

Поскольку сегмент 3 корпуса из электропроводящего материала выполнен продольно вытянутым на всю длину корпуса трубы кабельной линии, место выхода тока в грунт при достаточном электрическом контакте с ним может быть локализовано с высокой степенью точности.Since segment 3 of the housing made of electrically conductive material is made longitudinally elongated along the entire length of the cable line pipe body, the point where the current exits into the ground, with sufficient electrical contact with it, can be localized with a high degree of accuracy.

В частном случае заявленной полезной модели сегмент 3 из электропроводящего материала может быть выполнен в виде длинномерной вставки на всю длину корпуса с закреплением вдоль смежных продольных боковых сторон смежных сегментов 1 из диэлектрического материала. Крепление может осуществляться, например, посредством выполнения смежных сегментов 1, 3 методом соэкструзии, крепления смежных поверхностей клеевым соединением, с помощью механического крепления, например, посредством крепления шип-паз, а также иным, известным из уровня техники способом крепления смежных сегментов, используемых в корпусных частях трубопроводов кабельных линий. Преимущественным является выполнение мест сопряжения сегментов 3 из электропроводящего материала с сегментами 1 из диэлектрического материала в герметичном исполнении.In a particular case of the claimed utility model, segment 3 made of electrically conductive material can be made in the form of a long insert along the entire length of the body with fastening along adjacent longitudinal sides of adjacent segments 1 made of dielectric material. Fastening can be carried out, for example, by making adjacent segments 1, 3 using the co-extrusion method, fastening adjacent surfaces with an adhesive connection, using mechanical fastening, for example, by means of tongue-and-groove fastening, as well as another method known from the prior art for fastening adjacent segments used in body parts of pipelines of cable lines. It is advantageous to make the interface between segments 3 made of electrically conductive material and segments 1 made of dielectric material in a sealed design.

Следует понимать, что в общем случае под электропроводящими и диэлектрическими материалами, используемыми для изготовления соответствующих сегментов корпуса трубы, нужно понимать материалы, имеющие относительно друг друга пониженное и повышенное электрическое сопротивление, соответственно. Однако для выполнения сегментов 3 корпуса из электропроводящего материала, предпочтительно использование полимерного материала, имеющего удельное объемное электрическое сопротивление не более 1 МОм⋅м.It should be understood that in general, electrically conductive and dielectric materials used for the manufacture of the corresponding segments of the pipe body should be understood as materials that have relative to each other reduced and increased electrical resistance, respectively. However, to make housing segments 3 from an electrically conductive material, it is preferable to use a polymer material having a specific volumetric electrical resistance of no more than 1 MOhm⋅m.

В качестве диэлектрического материала корпуса трубы используются широко применяемые для изготовления различного вида труб диэлектрические полимерные материалы, например полиэтилен, полимерные композиции, разнообразные компаунды на основе полимеров, стоимость которых ниже, чем стоимость электропроводящих полимерных материалов.As the dielectric material of the pipe body, dielectric polymer materials, widely used for the manufacture of various types of pipes, are used, for example polyethylene, polymer compositions, various polymer-based compounds, the cost of which is lower than the cost of electrically conductive polymer materials.

В качестве электропроводящих полимерных материалов могут быть использованы композитные полимерные материалы на основе различных полимеров (термо-, реакто-, эластопласты), содержащих электропроводящие наполнители (сажа, графит, углеродные, металлические и металлизированные волокна, металлическая пудра и прочее), или полимерные материалы, в которых электропроводностью обладают сами молекулы или определенным образом построенные надмолекулярные образования. Электропроводящий материал может также содержать при необходимости и, предпочтительно, в сочетании с вышеперечисленными электропроводящими частицами или волокнами изначально электропроводящие полимеры, такие как полиацетилен, политиофен, полианилин или полипиррол или иономеры, содержащие ионы щелочных и/или щелочно-земельных металлов или их смеси.Composite polymer materials based on various polymers (thermo-, reactive-, elastoplastics) containing electrically conductive fillers (carbon black, graphite, carbon, metal and metallized fibers, metal powder, etc.) or polymer materials can be used as electrically conductive polymer materials. in which the molecules themselves or supramolecular formations constructed in a certain way have electrical conductivity. The electrically conductive material may also optionally contain, and preferably in combination with the above-mentioned electrically conductive particles or fibers, inherently electrically conductive polymers such as polyacetylene, polythiophene, polyaniline or polypyrrole or ionomers containing alkali and/or alkaline earth metal ions or mixtures thereof.

Как упомянуто выше, поперечный размер сегмента из электропроводящего материала, измеренный по его внешней поверхности, может оказаться недостаточным для достоверного выявления места повреждения оболочки силового кабеля, или же такое повреждение может быть вовсе не обнаружено. Это относится, в частности, к случаям расположения кабельных линии в грунтах со слабой электропроводностью, что может быть связано, например, с крайне низкой влажностью грунта или его высокой рыхлостью.As mentioned above, the transverse dimension of a segment of electrically conductive material, measured along its outer surface, may not be sufficient to reliably identify the location of damage to the sheath of a power cable, or such damage may not be detected at all. This applies, in particular, to cases where cable lines are located in soils with low electrical conductivity, which may be due, for example, to extremely low soil moisture or high looseness.

Поэтому, для увеличения площади электрического контакта внешней поверхности корпуса трубы с грунтом, на внешней поверхности корпуса трубы формируют продольно ориентированную полосу 2, выполненную из электропроводящего материала, таким образом, что она контактирует с сегментом 3 корпуса из электропроводящего материала и частично перекрывает сегмент 1 корпуса из диэлектрического материала.Therefore, to increase the area of electrical contact between the outer surface of the pipe body and the ground, a longitudinally oriented strip 2 made of electrically conductive material is formed on the outer surface of the pipe body, so that it is in contact with segment 3 of the body made of electrically conductive material and partially overlaps segment 1 of the body made of electrically conductive material. dielectric material.

Указанная полоса представляет собой тонкий полимерный электропроводящий материал с толщиной, не превышающей несколько миллиметров, что в несколько раз меньше типичной толщины стенки корпуса трубы кабельной линии.This strip is a thin polymer electrically conductive material with a thickness not exceeding a few millimeters, which is several times less than the typical wall thickness of a cable line pipe body.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, ширина полосы 2 из электропроводящего материала больше поперечного размера сегмента 3 из электропроводящего материала, измеренного по его внешней поверхности, т.е. в данном случае - больше длины дуги окружности внешней поверхности сегмента 3, и полоса 2 полностью перекрывает указанный сегмент 3 из электропроводящего материала. Однако в общем случае полоса 2 из электропроводящего материала может перекрывать сегмент 3 из электропроводящего материала только в той степени, которая достаточна для установления надежного электрического контакта между ними, остальная же часть полосы 2 из электропроводящего материала может перекрывать сегмент 1 из диэлектрического материала. Таким образом, площадь электрического контакта между внешней поверхностью корпуса трубы и грунтом будет включать в себя всю поверхность полосы 2 из электропроводящего материала и участок внешней поверхности сегмента 3 из электропроводящего материала, не покрытый полосой 2.In the embodiment shown in FIG. 2, the width of the strip 2 of electrically conductive material is greater than the transverse dimension of the segment 3 of electrically conductive material measured along its outer surface, i.e. in this case, it is greater than the length of the arc of the outer surface of segment 3, and strip 2 completely covers said segment 3 of electrically conductive material. However, in general, strip 2 of electrically conductive material may overlap segment 3 of electrically conductive material only to an extent sufficient to establish reliable electrical contact between them, and the remainder of strip 2 of electrically conductive material may overlap segment 1 of dielectric material. Thus, the area of electrical contact between the outer surface of the pipe body and the ground will include the entire surface of strip 2 of electrically conductive material and the portion of the outer surface of segment 3 of electrically conductive material not covered by strip 2.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, корпус трубы содержит четыре сегмента 1 из диэлектрического материала и четыре сегмента 3 из электропроводящего материала, которые чередуются между собой сопряженным образом по контуру поперечного сечения корпуса трубы. Для каждого сегмента 3 из электропроводящего материала предусмотрена полоса 2 из проводящего материала, так что корпус трубы на своей внешней поверхности содержит четыре полосы 2 из электропроводящего материала, которые в данном случае полностью перекрывают соответствующие сегменты 3 из электропроводящего материала.In the embodiment shown in FIG. 3, the pipe body contains four segments 1 of dielectric material and four segments 3 of electrically conductive material, which alternate with each other in a conjugate manner along the contour of the cross-section of the pipe body. For each segment 3 of electrically conductive material, a strip 2 of conductive material is provided, so that the pipe body on its outer surface contains four strips 2 of electrically conductive material, which in this case completely overlap the corresponding segments 3 of electrically conductive material.

В частном случае полоса 2 может быть выполнена из полимерного электропроводящего материала и иметь цвет, отличный от цвета внешней поверхности корпуса трубы. Поскольку окрашенная полоса хорошо различима, ее можно использовать для указания того, какая сторона внешней поверхности корпуса трубы должна быть уложена в контакт с грунтом. Кроме того, окрашенная полоса может выполнять функцию маркировочного элемента, свидетельствующего, в частности, что труба кабельной линии обладает токопоисковыми свойствами.In a particular case, strip 2 can be made of a polymeric electrically conductive material and have a color different from the color of the outer surface of the pipe body. Because the painted stripe is highly visible, it can be used to indicate which side of the outer surface of the pipe body should be laid in contact with the ground. In addition, the painted strip can serve as a marking element, indicating, in particular, that the cable line pipe has current-seeking properties.

Согласно представленным на фиг. 2, 3 вариантам осуществления сегменты корпуса трубы выполнены однослойными. Однако в возможных вариантах осуществления заявленной полезной модели корпус трубы может быть выполнен многослойным. При этом каждый слой сегмента корпуса из диэлектрического материала обладает диэлектрическими свойствами, а каждый слой сегмента корпуса из электропроводящего материала обладает электропроводящими свойствами. Изготовление трубы многослойной позволяет придавать трубе прочностные и противопожарные свойства, необходимые, например, в случае короткого замыкания в кабеле.According to those shown in Fig. 2, 3 embodiments, the segments of the pipe body are made of single layers. However, in possible embodiments of the claimed utility model, the pipe body can be made multilayer. In this case, each layer of the housing segment made of dielectric material has dielectric properties, and each layer of the housing segment made of electrically conductive material has electrically conductive properties. Making a multilayer pipe allows you to give the pipe strength and fire-fighting properties, which are necessary, for example, in the event of a short circuit in the cable.

На фиг. 4 показан вариант, в котором внутренняя поверхность стенки корпуса трубы имеет покрытие 4 из электропроводящего материала (многослойная стенка корпуса), которое облегчает выход тока из места пробоя оболочки электрического кабеля наружу трубы кабельной линии.In fig. 4 shows an option in which the inner surface of the wall of the pipe body has a coating 4 made of electrically conductive material (multilayer body wall), which facilitates the exit of current from the point of breakdown of the electric cable sheath to the outside of the cable line pipe.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

С помощью испытательной установки по экрану размещенного в корпусе трубы электрического кабеля пропускают испытательный ток. Ток из поврежденной оболочки кабеля попадает на внутреннюю поверхность трубы в том месте, где кабель контактирует с указанной поверхностью. Далее ток через расположенный вблизи места повреждения оболочки кабеля сегмент 3 из электропроводящего материала попадает на внешнюю поверхность стенки корпуса трубы и выходит в грунт.Using a testing installation, a test current is passed through the screen of an electrical cable located in the pipe housing. The current from the damaged cable sheath enters the inner surface of the pipe at the place where the cable contacts the specified surface. Next, the current through segment 3 of electrically conductive material located near the damage to the cable sheath reaches the outer surface of the wall of the pipe body and exits into the ground.

При этом наличие контактирующей с грунтом полосы 2 из электропроводящего материала, увеличивающей площадь электрического контакта между внешней поверхностью корпуса трубы и грунтом, облегчает процесс выхода тока в грунт.In this case, the presence of a strip 2 of electrically conductive material in contact with the ground, which increases the area of electrical contact between the outer surface of the pipe body and the ground, facilitates the process of current exiting into the ground.

Место выхода испытательного тока из кабельной линии в грунт, фиксируемое приборами, указывает, где находится место повреждения оболочки электрического кабеля.The location of the test current exiting the cable line into the ground, recorded by instruments, indicates where the damage to the electrical cable sheath is located.

Таким образом, труба кабельной линии согласно полезной модели обеспечивает высокую достоверность локализации места пробоя оболочки электрического кабеля, проложенного в указанной трубе, при малой трудоемкости изготовления трубы и минимальном расходе полимерного электропроводящего материала.Thus, the cable line pipe according to the utility model provides high reliability of localization of the breakdown location of the sheath of an electric cable laid in the specified pipe, with low labor intensity in manufacturing the pipe and minimal consumption of polymer electrically conductive material.

Claims

1. A cable line pipe containing a housing made of a polymer material and including a longitudinal through channel, wherein the pipe body is segmented in such a way that along the contour of its cross section segments of dielectric and electrically conductive material alternate with each other in a conjugate manner, and the segment made of electrically conductive material allows current to flow in the direction from the inner surface of the housing to the outer surface of the housing, and each of these segments runs along the entire length of the pipe body, characterized in that on the outer surface of the housing for each segment of electrically conductive material a strip of electrically conductive material is formed material so that it contacts the specified housing segment of electrically conductive material and partially overlaps the adjacent housing segment of dielectric material.

2. Pipe according to claim 1, characterized in that the width of the strip of electrically conductive material is greater than the transverse dimension of the housing segment made of electrically conductive material, measured along its outer surface.

3. Pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness of the strip is less than the wall thickness of the pipe body.

4. A pipe according to any of the previous paragraphs, characterized in that the electrically conductive material of the strip is a polymer material.

5. A pipe according to any of the previous paragraphs, characterized in that the segments of the pipe body made of dielectric and electrically conductive material in the cross section are made in the form of ring sectors.

6. Pipe according to any of the previous paragraphs, characterized in that the color of the strip is different from the color of the outer surface of the pipe body.

7. A pipe according to any of the previous paragraphs, characterized in that the inner surface of the pipe body is coated with an electrically conductive material.

8. A pipe according to any of the previous paragraphs, characterized in that the pipe body is made of multilayers, with each layer of the body segment made of dielectric material having dielectric properties, and each layer of the body segment made of electrically conductive material having electrically conductive properties in the direction from the inner surface of the body to the outer body surface.