Кабель КНРЭ 5-жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель КНРЭ 5-жильный представляет собой гибкий кабель управления с экраном, предназначенный для стационарной прокладки и присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов с номинальным переменным напряжением до 660 В частотой до 100 Гц или постоянным напряжением до 1000 В. Основная сфера его применения — системы автоматизации, сигнализации, управления и контроля (АСУ ТП) в условиях воздействия значительных механических усилий на изгиб и вибраций. Буквенная маркировка расшифровывается следующим образом: К – кабель, НР – негорючий, Э – экранированный. Цифра 5 указывает на количество токопроводящих жил.
Конструкция кабеля КНРЭ 5х…
Конструкция кабеля КНРЭ является многослойной и разработана для обеспечения высокой гибкости, механической прочности и защиты от электромагнитных помех.
- Токопроводящая жила: Выполняется из медных проволок по 5 или 6 классу гибкости по ГОСТ 22483. Это обеспечивает многократный изгиб и перемещение без повреждения.
- Изоляция жил: Выполняется из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) пониженной горючести. Изоляция каждой жилы имеет стандартную цветовую маркировку: синий, коричневый, черный, серый, зеленый-желтый (для заземления) или цифровую (0, 1, 2, 3, 4).
- Скрутка: Изолированные жилы скручиваются в сердечник с оптимальным шагом, что придает кабелю округлую форму и повышает его механическую стабильность.
- Экран: Является ключевым элементом кабеля. Выполняется в виде оплетки из луженых медных проволок. Экран предназначен для защиты передаваемых сигналов от внешних электромагнитных помех (ЭМП) и предотвращения излучения помех от самого кабеля.
- Разделительный слой: В качестве разделителя между экраном и оболочкой может использоваться поясная изоляция в виде пленки или слоя ПВХ.
- Оболочка: Наружная оболочка изготавливается из ПВХ-пластиката пониженной горючести, обычно серого цвета. Она обеспечивает защиту от механических воздействий, агрессивных сред (масла, щелочи, кислоты) и распространения горения.
- Промышленная автоматизация: Подключение датчиков (температуры, давления, расхода), исполнительных механизмов (заслонок, клапанов), контроллеров (ПЛК) в системах АСУ ТП.
- Электропривод: Организация цепей управления частотными преобразователями, сервоприводами, пускателями.
- Сигнализация и контроль: Монтаж систем пожарной и охранной сигнализации, систем контроля доступа, телеметрии.
- Энергетика: Вторичные цепи релейной защиты и автоматики (РЗА) на подстанциях, цепи управления выключателями и разъединителями.
- Машиностроение: Комплексная проводка на станках с ЧПУ, промышленных роботах, конвейерных линиях.
- Прокладка: Допускается стационарная прокладка открыто, в лотках, коробах, кабельных каналах, по стенам и конструкциям, а также скрыто — под штукатуркой, в бетоне, в трубах. При прокладке в пучках необходимо учитывать ухудшение теплоотвода.
- Заземление экрана: Экран должен быть надежно заземлен. Рекомендуется использовать для этого специальные экранирующие зажимы, накладки или коннекторы. В идеальном случае экран заземляется в одной точке для предотвращения образования контуров заземления, но на практике в системах с частотными преобразователями часто требуется заземление с обоих концов.
- Соединение и оконцевание: Для подключения используются клеммные колодки, гильзы или штекерные разъемы. При вводе в шкафы управления необходимо использовать сальниковые вводы или кабельные gland-фитинги для обеспечения степени защиты IP и сохранения целостности экрана.
- Совместная прокладка: Не рекомендуется бесконтрольная совместная прокладка с силовыми кабелями на напряжение выше 1000 В. При необходимости такой прокладки следует выдерживать расстояние не менее 50 см или использовать разделительные перегородки. Прокладка параллельно силовым цепям допустима только при пересечении под углом 90°.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Кабель КНРЭ соответствует строгим нормативным требованиям, что определяет границы его безопасной и долговременной эксплуатации.
Основные электрические и механические параметры
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение | Переменное: до 660 В, 100 Гц. Постоянное: до 1000 В. |
| Климатическое исполнение | УХЛ, категория размещения 1-5 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата, на открытом воздухе, в помещениях, тоннелях, каналах). |
| Диапазон рабочих температур | От -50°C до +70°C. Монтаж без предварительного прогрева возможен при температуре не ниже -15°C. |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 5 наружных диаметров кабеля. | Строительная длина | Не менее 100 м в бухтах или на барабанах. |
| Срок службы | Не менее 15 лет. |
| Испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц | 2500 В в течение 5 минут. |
Параметры горючести
Кабель КНРЭ относится к группе нераспространяющих горение (НР), что подтверждается испытаниями по ГОСТ Р МЭК 60332-1-2. При одиночной прокладке кабель не распространяет горение. Это позволяет использовать его в пожароопасных зонах и на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности без дополнительной защиты в виде коробов или труб.
Сечения жил и массо-габаритные показатели
Пятижильный кабель КНРЭ выпускается в стандартном диапазоне сечений, наиболее востребованных в цепях управления и сигнализации.
| Количество и номинальное сечение жил, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (приблизительно) | Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно) |
|---|---|---|
| 5 х 0.75 | 9.0 — 10.5 | 130 — 160 |
| 5 х 1.0 | 9.5 — 11.0 | 150 — 180 |
| 5 х 1.5 | 10.5 — 12.0 | 190 — 230 |
| 5 х 2.5 | 12.5 — 14.0 | 280 — 330 |
| 5 х 4.0 | 14.0 — 16.0 | 400 — 470 |
| 5 х 6.0 | 16.0 — 18.0 | 550 — 650 |
Примечание: Фактические значения наружного диаметра и массы могут незначительно отличаться в зависимости от производителя и конкретной конструкции.
Области применения и схемы подключения
Кабель КНРЭ 5-жильный нашел широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей надежности и помехозащищенности.
Типовая схема подключения для 5-жильного кабеля в цепи управления трехфазным двигателем через преобразователь частоты (ПЧ): жила 1 (L1) – фаза А управления, жила 2 (L2) – фаза В, жила 3 (L3) – фаза С, жила 4 – сигнал «Пуск/Стоп», жила 5 (зелено-желтая) – защитное заземление (PE). Экран кабеля заземляется с обеих сторон для отвода наведенных токов и обеспечения эффективной защиты от помех.
Особенности монтажа и эксплуатации
Правильный монтаж является залогом долговечной и безотказной работы кабеля КНРЭ.
Отличия от аналогов (КВВГЭ, КВВГЭнг, КГВВЭ)
Выбор конкретного типа кабеля зависит от условий эксплуатации.
| Тип кабеля | Ключевые отличия от КНРЭ | Предпочтительная область применения |
|---|---|---|
| КВВГЭ | Кабель управления с ПВХ изоляцией и оболочкой, экранированный. Не имеет индекса «НР» (негорючий), может распространять горение при групповой прокладке. | Одиночная прокладка в местах, где не предъявляются повышенные требования к пожарной безопасности. |
| КВВГЭнг | Кабель с пониженным дымо- и газовыделением (индекс «нг-LS»). Оболочка и изоляция при горении выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов. | Прокладка в пучках внутри зданий, в метро, на транспорте, в местах с массовым пребыванием людей. |
| КГВВЭ | Гибкий кабель с резиновой изоляцией и ПВХ оболочкой, экранированный. Обладает повышенной стойкостью к многократным изгибам и вибрациям. | Подвижное подключение на кранах, тельферах, подвижных частях оборудования. Более гибок, чем КНРЭ. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается КНРЭ от КНРЭнг?
Кабель КНРЭнг имеет оболочку и изоляцию из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности с индексом «нг-LS». Это означает, что при групповой прокладке такой кабель не распространяет горение, а при пожаре выделяет значительно меньше дыма и токсичных газообразных продуктов. Обычный КНРЭ является нераспространяющим горение только при одиночной прокладке. Выбор зависит от требований к объекту: для общественных зданий, тоннелей, метро обязателен кабель «нг-LS».
Как правильно заземлить экран кабеля КНРЭ?
Экран в виде медной оплетки должен быть заземлен. Для этого его необходимо объединить в единый проводник (скрутить или использовать специальную гильзу) и подключить к клемме заземления на оборудовании или в шкафу управления через отдельный зажим. Рекомендуется использовать для этого экранирующие сальники (gland), которые обеспечивают контакт между оплеткой и корпусом шкафа. В цепях с высокочастотными помехами (частотные приводы) часто применяют двустороннее заземление экрана, но это может привести к возникновению уравнительных токов. В чувствительных аналоговых цепях (например, термопар) часто используют заземление в одной точке.
Можно ли использовать КНРЭ для прокладки на улице?
Да, кабель КНРЭ предназначен для эксплуатации в условиях климатического исполнения УХЛ (умеренный и холодный климат) и может прокладываться на открытом воздухе. Однако при этом необходимо защищать его от прямого воздействия солнечного излучения, которое со временем разрушает ПВХ оболочку. Рекомендуется прокладка в трубах, гофре, лотках с крышками или использование кабеля с УФ-стабилизированной оболочкой (специальное исполнение).
Какое максимальное расстояние передачи сигнала по кабелю КНРЭ?
Максимальное расстояние зависит не от самого кабеля, а от типа передаваемого сигнала, его частоты, допустимого затухания и уровня помех. Для дискретных сигналов постоянного тока (24 В DC) расстояние может достигать сотен метров. Для аналоговых сигналов (0-10 В) рекомендуется не более 100-150 м для сохранения точности. Для высокоскоростных цифровых протоколов (например, RS-485) расстояние может составлять до 1200 м на скорости 9600 бит/с, но при обязательном условии правильного заземления экрана и использования витой пары внутри кабеля (в КНРЭ жилы скручены, но не попарно). Для высокочастотных сигналов (Ethernet) кабель КНРЭ не подходит.
Допустима ли прокладка КНРЭ в одном лотке с силовыми кабелями 0.4 кВ?
Прокладка допустима, но нежелательна без принятия мер защиты. Силовые кабели создают сильные электромагнитные поля, которые могут наводить помехи в цепях управления. При необходимости совместной прокладки рекомендуется: выдерживать максимально возможное расстояние (не менее 30-50 см), разделять кабели металлической перегородкой, прокладывать силовые и управляющие кабели в разных ярусах лотка. Экран КНРЭ в такой ситуации обязателен и должен быть качественно заземлен.
Как расшифровать маркировку КНРЭ 5х1.5?
Маркировка расшифровывается следующим образом: К – кабель, НР – нераспространяющий горение, Э – экранированный. 5 – количество токопроводящих жил. 1.5 – номинальное сечение каждой жилы в квадратных миллиметрах.
Заключение
Кабель КНРЭ 5-жильный является надежным и универсальным решением для построения цепей управления, сигнализации и контроля в условиях промышленных помех и повышенных требований к пожарной безопасности. Его ключевые преимущества — наличие медного экрана, гибкость, стойкость к распространению горения и широкий температурный диапазон эксплуатации. Правильный выбор сечения, соблюдение норм монтажа, в особенности правил заземления экрана, и учет условий окружающей среды позволяют создать устойчивые и долговечные системы автоматизации. При проектировании сложных систем или прокладке в агрессивных средах всегда следует обращаться к актуальным техническим условиям (ТУ) конкретного производителя кабеля.