Nawet najlepszej jakości kabel może nie sprostać wyśrubowanym wymaganiom dotyczącym odporności mechanicznej, odporności na ścieranie czy rozciąganie, jeśli nie zostanie odpowiednio zabezpieczony. Zadanie ochrony przewodów przed działaniem czynników zewnętrznych, zanieczyszczeniami, wilgocią oraz obciążeniami termicznymi należy więc do rur osłonowych. W ofercie producentów znajdziemy produkty z tworzyw sztucznych i metalu, rury gładkie, karbowane oraz bezhalogenowe, które przedłużą żywotność kabli niezależnie od specyfi ki środowiska. Warto pomyśleć o kompletnym systemie, w skład którego oprócz rur wchodzą również odpowiednie połączenia śrubowe, elementy mocujące, podkładki uszczelniające, złącza, rozgałęźniki i kolanka, które pozwolą na zbudowanie bezpiecznej i trwałej instalacji.
Wśród rur osłonowych wyróżniamy przede wszystkim produkty budowlane, stosowane w ziemi lub pod tynkiem, czyli takie, które po instalacji praktycznie nie pracują, oraz rury przemysłowe, które z kolei są stale narażone na czynniki zewnętrzne, jak promieniowanie UV, zmiany temperatur, wilgoć, agresywne środowisko pracy. Aby wybrać odpowiednie rury osłonowe oraz stworzyć kompletny i sprawny system, należy kierować się wymaganiami dotyczącymi miejsca montażu (w gruncie, na otwartej przestrzeni, we wnętrzu budynków) oraz rodzajem środowiska, co zadecyduje o optymalnych właściwościach oraz parametrach materiałów. Oprócz materiału ważna jest także budowa rury, czyli np. grubość ścianki i średnica (pamiętajmy, że średnica wewnętrzna rury powinna być 1,5 razy większa od zewnętrznej średnicy kabla energetycznego oraz 2 razy większa od zewnętrznej średnicy kabla światłowodowego). Istotną kwestię stanowi również stopień szczelności IP, o czym informuje nas norma EN 60529.
Wymagania dotyczące materiałów oraz sposobu montażu zawarto też w normie PN-EN 61386-1:2011 – wersja polska „Systemy rur instalacyjnych do prowadzenia przewodów”. Wśród najpopularniejszych materiałów wykorzystywanych do produkcji rur osłonowych, złączek i rozgałęźników, znajdziemy przede wszystkim polietylen wysokiej gęstości (HDPE) z uwagi na jego dużą wytrzymałość na obciążenia udarowe, jakie mogą się pojawić podczas instalacji oraz duży zakres temperatur roboczych – od -30 do +75°C, co w praktyce oznacza możliwość przeprowadzania prac niezależnie od pory roku. HDPE jest ponadto dość odporny na większość związków chemicznych. Rury osłonowe z tego materiału wykorzystywane są do ochrony kabli niskiego i średniego napięcia, przy kablach telekomunikacyjnych, budowie sieci telewizji kablowej, systemów sterowania itp., przy budowie autostrad, linii kolejowych oraz we wszelkich miejscach, w których występują znaczne obciążenia zewnętrzne. Właściwości polietylenu pozwalają na układanie rur osłonowych w ziemi – w różnych gruntach (nawodnionych i agresywnych chemicznie) oraz przy zastosowaniu różnych spadków, także przy skomplikowanym planie instalacji, zakładającym np. omijanie przeszkód. Duża elastyczność materiału łagodzi i kompensuje naprężenia powstające wskutek osiadania gruntu. HDPE oraz inne tworzywa wykorzystywane są również do produkcji rur przeznaczonych do układania na przestrzeniach otwartych. Jedną z najważniejszych kwestii jest w tym przypadku odporność na działanie promieniowania UV. Standardowo rury produkowane są w kolorze czarnym lub z dodatkiem substancji zabezpieczających przez działaniem promieni UV powodującym przyspieszone starzenie. Rury pracować będą w szerokim zakresie temperatur, dlatego przy ich układaniu należy uwzględnić wysoki współczynnik termicznej rozszerzalności liniowej oraz wziąć pod uwagę potencjalne zmiany długości. Z uwagi na te zależności jeden z producentów opracował system rur podwieszanych uzupełniony o wydłużone kielichy i złączki kompensacyjne (ich długość została dobrana z uwzględnieniem maksymalnej zmiany długości rury w okresie letnim i zimowym).
Do prowadzenia przewodów niskiego i średniego napięcia stosuje się m.in. karbowane rury osłonowe o dwuściennej konstrukcji – o zewnętrznej pofalowanej ściance i gładkiej wewnętrznej lub o dwóch karbowanych powierzchniach, połączonych ze sobą na etapie wtłaczania, a także rury gładkie. Taka budowa zapewnia produktom dużą lekkość i elastyczność przy jednoczesnej wytrzymałości. Rury łączy się m.in. za pomocą dwuzłączek i kielichów wykonanych z tego samego materiału. Wciąganie kabli umożliwiają specjalne linki, w które mogą być wyposażone rury. Jednowarstwowe rury osłonowe z kolei stosuje się zaś do ochrony kabli z włókna optycznego oraz kabli miedzianych. Interesującym rozwiązaniem są rury osłonowe o dwóch rozciętych warstwach, nadające się do montażu na przewodzie bez konieczności ich odłączania. Kable wprowadzane są z boku rur, można je wielokrotnie otwierać i zamykać. Wykorzystuje się je w rozdzielnicach oraz przy budowie maszyn i urządzeń, w przypadku, gdy zaistnieje konieczność wprowadzenia nowego przewodu lub demontażu bez rozłączania kabli.
Zastosowanie w przypadku instalacji budowlanych znajduje również PP. Polipropylen charakteryzuje się wysoką sztywnością (która jednak maleje wraz ze wzrostem temperatury), oraz średnią udarnością. Znacznie większą sztywnością wyróżnia się PA 6, w związku z czym wykorzystuje się go w instalacjach w bardziej wymagających warunkach. Poliamid tłumi drgania, jest odporny na ścieranie oraz uszkodzenia mechaniczne. „Do zadań specjalnych” polecane są także rury osłonowe ze stali galwanizowanej – zapewnia ona przewodom ochronę mechaniczną, dlatego stosuje się je przy przewodach hydraulicznych, pneumatycznych, ale także w instalacjach przypodłogowych w biurach i centrach przetwarzania danych itp. Stal galwanizowana jest odporna na zgniecenia, zrywanie, uderzenia. W przypadku ochrony przewodów w maszynach i urządzeniach należy zaś sięgnąć po stalowe rury osłonowe z powłoką PVC lub PA6, które dodatkowo zapewnią odporność na kwasy, zasady i chemikalia.
W niektórych przypadkach, np. gdy instalacja jest prowadzona w agresywnym środowisku czy obiektach przemysłowych, a także we wszystkich miejscach o wyższych wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa pożarowego, czyli przy budowie pojazdów szynowych, w stacjach metra, tunelach i budynkach użyteczności publicznej zaleca się stosowanie materiałów o odpowiedniej odporności na działanie ognia (rury układane w ziemi nie muszą spełniać takich wymagań). Zadanie zdadzą rury z HDPE, dla wyższej ochrony warto zaś użyć elastycznych stalowych rur osłonowych z powłoką z bezhalogenowego tworzywa sztucznego, tzn. takiego, które nie zawiera chloru, fl uoru, bromu i jodu (dym powstały podczas spalania tych pierwiastków jest wysoce szkodliwy dla ludzkiego ciała). Materiały bezhalogenowe wykazują lepsze zachowanie w przypadku pożaru, są ciężko lub w ogóle niepalne, samogasnące, charakteryzują się niską emisją dymów i gazów toksycznych.
Stal galwanizowana znajduje zastosowanie również w miejscach narażonych na stały kontakt z wodą. Pozwala na to termoplastyczna powłoka spełniająca wymagania szczelności do poziomu IP68. W obiektach przemysłowych itp. wykorzystuje się także rury z tańszego materiału, PVC, jednak w tym przypadku konieczne jest usztywniane dodatkową spiralą z twardego PVC.
W zależności od miejsca zastosowania materiały różnią się parametrami, szczególnie sztywnością. Np. pod jezdnią należy stosować rury o sztywności obwodowej SN ≥ 8 kN/m2, pod jezdnią SN ≥ 4 kN/m2, w obiektach mostowych układane w betonie lub innych miejscach zakrytych przez bezpośrednim działaniem promieni słonecznych na ciągłym podłożu – SN ≥ 2 kN/m2, a w przypadku przewodów podwieszanych punktowo w miejscach odkrytych narażonych na bezpośrednie działanie promieni słonecznych – SN ≥ 5 kN/m2. Niezwykle istotna jest również odporność na ściskanie oraz na uderzenia (szczególnie, gdy rury układane są w ziemi).
Iwona Bortniczuk
Na podstawie materiałów firm:Kaczmarek Malewo,
Arot,
TTPlast,
HellermanTyton