Кабель АКНР 2-х жильный
Кабель АКНР 2-х жильный: конструкция, параметры и область применения
Кабель АКНР 2-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевыми токопроводящими жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с наружным защитным покровом. Данная марка кабеля предназначена для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде при отсутствии значительных растягивающих усилий, а также в кабельных сооружениях (тоннелях, каналах, шахтах) для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой до 100 Гц или постоянное напряжение до 25 кВ.
Расшифровка маркировки АКНР
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- К – контрольный кабель (в данном контексте – силовой кабель, исторически сложившееся обозначение для данной конструкции).
- Н – негорючая наружная защита (защитный покров из негорючих материалов).
- Р – наличие брони из стальных лент.
- 2-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
- Токопроводящая жила. Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АВ) по ГОСТ 22483. Жила может быть однопроволочной (секторной или круглой) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (секторной или круглой) для сечений от 300 мм² и выше. В двухжильном кабеле жилы имеют одинаковое сечение.
- Фазная изоляция. Каждая жила изолируется несколькими слоями кабельной бумаги, пропитанной специальным маслоканифольным или нестекающим составом. Толщина изоляции нормируется в зависимости от номинального напряжения кабеля (1, 6 или 10 кВ).
- Поясная изоляция. Поверх скрученных изолированных жил (скрутка может быть выполнена с заполнителями для придания кабелю круглой формы) накладывается поясная изоляция также из пропитанной бумаги.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше). На кабелях на напряжение 6 и 10 кВ поверх поясной изоляции накладывается экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты для выравнивания электрического поля.
- Свинцовая оболочка. Герметичная оболочка из свинцового сплава (обычно марки С), наложенная поверх изоляции или экрана. Предназначена для защиты токоведущих жил и их изоляции от проникновения влаги, воздуха и других внешних воздействий, а также для сохранения пропиточного состава.
- Защитная подушка (подушка под броню). На свинцовую оболочку накладывается слой, состоящий из крепированной бумаги или битумного состава, и два слоя поливинилхлоридной или битумизированной ленты. Подушка предотвращает механическое повреждение свинцовой оболочки стальной броней и обеспечивает коррозионную защиту брони.
- Броня. Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Броня обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений (ударов, сдавливания, растяжения) при прокладке в земле и от грызунов.
- Наружный защитный покров. Поверх брони накладывается покров типа «Бн» (негорючий), состоящий из битумного состава и слоя стеклопряжи или аналогичного негорючего материала. Покров защищает броню от коррозии.
- Прокладка в земле (траншеях) для подключения распределительных устройств, трансформаторных подстанций, крупных промышленных объектов.
- Прокладка в коллекторах, туннелях, кабельных каналах и шахтах.
- Прокладка через водные преграды (при условии отсутствия значительных растягивающих усилий и использовании дополнительной защиты при необходимости).
- Электроснабжение объектов нефтегазовой, горнодобывающей, металлургической промышленности.
- Прокладка должна осуществляться с соблюдением нормируемого радиуса изгиба во избежание повреждения изоляции и оболочек.
- При прокладке в земле необходима песчаная подсыпка (подушка) и засыпка поверх кабеля, а также укладка сигнальной ленты.
- Концы кабеля после разделки должны быть немедленно защищены от увлажнения с помощью концевых муфт или заглушек.
- При вертикальной или наклонной трассе с перепадом высот более 15 м для кабелей на напряжение 6-10 кВ необходимо использовать нестекающий пропиточный состав или устанавливать стопорные муфты для предотвращения стекания пропиточного состава.
- Свинцовая оболочка требует защиты от электрокоррозии в условиях блуждающих токов.
- АКНР vs ААБл (алюминий, бумажная изоляция, броня): Фактически, АКНР и ААБл являются близкими аналогами. Разница может заключаться в материале наружного покрова и некоторых деталях конструкции защитных покровов. В современной номенклатуре АКНР часто рассматривается как подвид кабелей типа ААБл.
- АКНР vs АВБбШв (алюминий, ПВХ изоляция, броня, ПВХ шланг): Кабель АВБбШв проще в монтаже (допускает прокладку при более низких температурах, имеет меньший радиус изгиба), не требует стопорных муфт, не боится стекания пропиточного состава. Однако АКНР на напряжение 6-10 кВ имеет более длительную историю эксплуатации в высоковольтных сетях и, при правильном монтаже, высокую надежность.
- АКНР vs АПвБбШп (алюминий, изоляция из сшитого полиэтилена, броня): Кабели с изоляцией из СПЭ (АПвБбШп) имеют более высокую допустимую температуру жилы (+90°C длительно), большую допустимую токовую нагрузку, меньший вес и диаметр, не требуют сложных концевых муфт. Однако их стоимость, как правило, выше. АКНР остается экономически эффективным решением для многих проектов реконструкции и строительства, особенно при работе с подрядными организациями, имеющими большой опыт монтажа бумажно-масляных кабелей.
Отсутствие буквы «В» в начале маркировки указывает на то, что изоляция жил выполнена не из ПВХ пластиката, а бумагой, пропитанной вязким или нестекающим составом.
Конструкция кабеля АКНР 2-х жильный
Конструкция кабеля АКНР является многослойной и обеспечивает высокую надежность в тяжелых условиях эксплуатации. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра.
Основные технические характеристики и условия эксплуатации
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АКНР 2-х жильный
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 1/1 кВ, 6/6 кВ, 10/10 кВ |
| Количество и сечение жил | 2 жилы, сечением от 2.5 до 800 мм² (номинальный ряд по ГОСТ) |
| Температура эксплуатации | Длительно: не более +80°C. Кратковременно (не более 8 ч): не более +90°C. |
| Минимальная температура прокладки (без предварительного подогрева) | -0°C |
| Допустимый радиус изгиба при прокладке | Не менее 15 наружных диаметров кабеля для многопроволочных жил, и не менее 25 диаметров для однопроволочных жил. |
| Строительная длина | Не менее 250 м для сечений до 70 мм², не менее 200 м для сечений 95-150 мм², не менее 150 м для сечений 185 мм² и выше. |
| Срок службы | Не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации. |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | Для кабелей на 1 кВ: 3.5 кВ в течение 10 мин. Для 6 кВ: 12 кВ. Для 10 кВ: 20 кВ. |
Таблица 2. Примеры длительно допустимого тока нагрузки (Iдоп) для кабеля АКНР 2-х жильный при прокладке в земле (+25°C, тепловое сопротивление грунта 1.2 К·м/Вт)
| Сечение жилы, мм² | Iдоп для 1 кВ, А | Iдоп для 6 кВ, А | Iдоп для 10 кВ, А |
|---|---|---|---|
| 16 | 80 | 85 | 90 |
| 50 | 155 | 165 | 175 |
| 120 | 270 | 285 | 300 |
| 240 | 405 | 425 | 445 |
Примечание: Точные значения Iдоп определяются по ПУЭ 7-го издания и зависят от конкретных условий прокладки (температура грунта, количество кабелей в траншее, наличие коробов и т.д.). Приведенные данные являются справочными.
Область применения и особенности монтажа
Кабель АКНР 2-х жильный традиционно применяется для питания мощных однофазных нагрузок или в двухфазных сетях, а также в трехфазных сетях (в сочетании с другими кабелями). Основные сферы применения:
Особенности монтажа и эксплуатации:
Сравнение с кабелями других марок
Кабель АКНР является классическим решением, но в современных условиях часто сравнивается с кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем главное преимущество бумажной пропитанной изоляции перед полимерной?
Главное историческое преимущество – высокая электрическая прочность и надежность, проверенная десятилетиями эксплуатации в сетях среднего напряжения. Диэлектрические свойства бумажно-масляной изоляции хорошо изучены, система диагностики таких кабелей (например, измерение tg δ) отработана. Кроме того, такие кабели менее чувствительны к локальным дефектам из-за «самозалечивающих» свойств пропиточного состава.
Почему в маркировке стоит «К», если это силовой кабель?
Это исторически сложившееся обозначение в отечественной кабельной номенклатуре. Буква «К» в данном контексте не означает «контрольный», а указывает на конкретную конструкцию кабеля с бумажной изоляцией и свинцовой оболочкой. В более поздних стандартах для силовых кабелей с бумажной изоляцией утвердилась маркировка, начинающаяся с «А» (алюминий) или «АА» (алюминий, алюминиевая оболочка).
Можно ли прокладывать кабель АКНР в воздухе (по фасадам, эстакадам)?
Да, прокладка допустима, но с учетом негативного воздействия солнечного излучения и перепадов температур на наружный покров. Рекомендуется прокладка в лотках, коробах или с использованием дополнительных защитных кожухов для увеличения срока службы. При открытой прокладке необходимо учитывать риск электрокоррозии свинцовой оболочки.
Как бороться со стеканием пропиточного состава в кабелях АКНР?
Для кабелей на напряжение 6-10 кВ при прокладке на трассах с перепадом высот более 15 метров между концевыми муфтами необходимо применять кабели с нестекающим пропиточным составом (обозначаются индексом «Ц» или «н» в маркировке, например, АКНРн) или устанавливать на трассе специальные стопорные муфты, разделяющие участки кабеля на секции.
Требуется ли дополнительная защита от коррозии для свинцовой оболочки АКНР?
При прокладке в грунтах с повышенной агрессивностью (кислые, щелочные, заболоченные почвы) или в условиях возможного воздействия блуждающих токов (вблизи рельсового транспорта, катодных установок) необходима дополнительная защита. Она может обеспечиваться прокладкой в полиэтиленовых трубах, применением кабеля с усиленным наружным покровом (типа «БнШв») или устройством активной катодной защиты.
Какие муфты используются для соединения и оконцевания кабеля АКНР?
Для соединения используются свинцовые или эпоксидные соединительные муфты (СС). Для оконцевания – концевые муфты наружной (КН) или внутренней (КВ) установки. Конструкция муфты зависит от номинального напряжения, сечения кабеля и условий установки. Монтаж муфт на кабели с бумажной изоляцией требует высокой квалификации персонала для обеспечения герметичности и предотвращения увлажнения изоляции.
Является ли кабель АКНР пожароопасным?
Наружный покров типа «Бн» является негорючим. Однако при горении кабеля (от внешнего источника) бумажная изоляция и пропиточный состав могут поддерживать горение. Для прокладки в пожароопасных помещениях и зданиях следует руководствоваться требованиями ПУЭ и проектной документации, которые могут предписывать применение кабелей в нераспространяющем горение исполнении, чего у АКНР нет.
Заключение
Кабель АКНР 2-х жильный представляет собой проверенное временем, надежное решение для организации силовых линий электропередачи напряжением до 10 кВ в условиях, требующих механической защиты и устойчивости к внешним воздействиям. Его конструкция, включающая алюминиевые жилы, бумажно-масляную изоляцию, герметичную свинцовую оболочку и стальную броню, обеспечивает длительный срок службы при соблюдении правил монтажа и эксплуатации. Несмотря на появление современных аналогов с полимерной изоляцией, АКНР сохраняет свою актуальность в ряде отраслей благодаря отработанной технологии, диагностике и часто более низкой капитальной стоимости. Выбор в пользу данной марки кабеля должен основываться на тщательном технико-экономическом обосновании с учетом всех особенностей трассы, условий окружающей среды и требований проекта.