Кабель АКНРУ 2-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АКНРУ 2-х жильный представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами, с наружным защитным покровом. Данная марка является классическим представителем кабелей с бумажной изоляцией, которые на протяжении десятилетий используются для стационарной прокладки в электрических сетях на напряжение до 10 кВ включительно. Его основное назначение – передача и распределение электрической энергии в стационарных установках.
Расшифровка маркировки АКНРУ
Маркировка кабеля АКНРУ, установленная ГОСТ 18410-73, раскрывает его конструкцию:
- А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
- К – тип изоляции: кабельная бумага, пропитанная вязким или нестекающим составом.
- Н – материал оболочки: наружная свинцовая оболочка.
- Р – тип брони: броня из стальных лент.
- У – тип наружного покрова: усиленный защитный покров (под броней и поверх нее накладываются подушки из битума, крепированной бумаги/ПЭТ ленты и пр., а поверх брони – джутовый покров или покров из ПВХ шланга).
- 2-х жильный – количество основных токопроводящих жил.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АЕ по ГОСТ 22483). Для сечений от 16 до 240 мм² жила, как правило, однопроволочная (секторной или круглой формы для 2-жильных кабелей). Для больших сечений может быть многопроволочной.
- Фазная изоляция: На жилу послойно накладывается кабельная бумага марок К-080, К-120 или К-170, пропитанная вязким или нестекающим изоляционным составом. Толщина изоляции нормирована в зависимости от номинального напряжения кабеля.
- Поясная изоляция: Поверх изолированных жил накладывается общий пояс из бумажных лент, пропитанных тем же составом.
- Экран (для кабелей на 6 кВ и выше): На поясную изоляцию может накладываться экран из электропроводящей бумаги или полупроводящей ленты для выравнивания электрического поля.
- Свинцовая оболочка: Выпрессовывается из свинцового сплава (чаще всего свинец марки С-3 или ССу). Обеспечивает абсолютную герметичность, защищая бумажную изоляцию от проникновения влаги и воздуха, а также служит заземляющим экраном.
- Защитные покровы под броней: Включают подушку (например, из битумного состава, крепированной бумаги или ПЭТ-ленты) для защиты свинцовой оболочки от коррозии и механических повреждений лентами брони.
- Броня: Выполняется из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с зазором. Ленты имеют толщину, регламентированную ГОСТом, в зависимости от диаметра кабеля.
- Наружный защитный покров (джутовый): Поверх брони накладывается покров из пропитанного кабельным составом джута или аналогичного волокнистого материала для защиты брони от коррозии.
- Точные значения зависят от конкретного производителя, напряжения и конструктивного исполнения. Данные приведены для кабеля на напряжение 10 кВ.
- Прокладка в земле (траншеях): Это основной способ прокладки. Броня из стальных лент надежно защищает кабель от механических повреждений (например, при раскопках), от давления грунта и растягивающих усилий. Защитный покров предохраняет броню от почвенной коррозии.
- Прокладка в кабельных каналах, туннелях, коллекторах и по эстакадам: Допускается при условии отсутствия риска растекания пропитки (для кабелей с нестекающим пропиткой ограничений меньше). Необходимо учитывать пожарную опасность и организовывать системы пожаротушения.
- Прокладка в помещениях и тоннелях: Возможна, но требует соблюдения противопожарных мер. Ввиду наличия горючих материалов (бумага, джут, битум) рекомендуется применять в производственных помещениях с невысокой пожарной и взрывопожарной опасностью.
- Использование в условиях повышенной влажности: Свинцовая оболочка обеспечивает полную герметичность, что позволяет прокладывать кабель в местах с высокой влажностью, в грунтах с высокой коррозионной активностью (при соответствующем защитном покрове), а также в условиях блуждающих токов.
- Высокая надежность и долговечность: Проверенная десятилетиями конструкция обеспечивает срок службы 30-40 лет и более.
- Отличные электрические характеристики: Бумажно-масляная изоляция обладает высокой электрической прочностью и стабильностью параметров.
- Абсолютная герметичность: Свинцовая оболочка надежно защищает изоляцию от влаги и кислорода, предотвращая старение диэлектрика.
- Хорошая теплоотдача: Конструкция позволяет эффективно отводить тепло, что обеспечивает высокие допустимые токовые нагрузки.
- Механическая прочность: Броня из стальных лент защищает от большинства внешних механических воздействий.
- Устойчивость к коррозии: Свинец стоек ко многим агрессивным средам.
- Большая масса и габариты: Значительно тяжелее и толще современных аналогов (например, кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена).
- Сложность монтажа: Требует специального инструмента для разделки концов (снятия брони, оболочки), обязательной герметизации концевых муфт для предотвращения утечки пропитки. Большой радиус изгиба усложняет трассировку.
- Пожарная опасность: Наличие горючих материалов (бумага, джут, битум) требует дополнительных мер пожарной безопасности при прокладке в помещениях и коллекторах.
- Ограничение по высотной прокладке: При вертикальной прокладке возможно стекание пропиточного состава, что приводит к осушению изоляции в верхней части и ее переувлажнению в нижней. Для таких случаев требуются кабели с нестекающей пропиткой (обозначаются индексом «Ц» или «Н»).
- Экологические аспекты: Использование свинца и минеральных масел требует особых процедур утилизации.
- АКНРУ vs СБ (СБГ): Кабель СБ имеет аналогичную конструкцию (бумажная изоляция, свинцовая оболочка, броня), но не имеет усиленного защитного покрова («У»). Его наружный покров проще, что ограничивает применение в агрессивных грунтах.
- АКНРУ vs ААБл: Кабель ААБл также имеет бумажную изоляцию и алюминиевые жилы, но вместо свинцовой оболочки используется алюминиевая (буква «А» после первой «А»). Алюминиевая оболочка легче и дешевле, но менее гибкая и требует более аккуратного обращения при монтаже. Броня также ленточная («Бл»).
- АКНРУ vs АПвБбШп: Это принципиально разные кабели. АПвБбШп – кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (Пв), алюминиевыми жилами (А), броней из стальных оцинкованных лент (Бб) и защитным шлангом из полиэтилена (Шп). Он легче, проще в монтаже (меньший радиус изгиба), не боится стекания пропитки, но может быть более чувствителен к влаге при повреждении оболочки и, как правило, дороже при равном сечении.
Отсутствие буквы «А» в конце маркировки (например, АКНРУ, а не АКНРУа) указывает на то, что броня не имеет антикоррозийного покрова из выпрессованного шланга (пластмассового), а защищена волокнистыми материалами (джут, пропитанный битумом).
Конструкция кабеля АКНРУ 2х жильного
Конструкция кабеля многослойна, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
Основные технические характеристики
Кабель АКНРУ изготавливается в соответствии с ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с бумажной изоляцией». Ниже приведены ключевые параметры для двухжильного исполнения.
Таблица 1. Номинальные сечения жил и электрические параметры
| Номинальное сечение жилы, мм² | Наружный диаметр кабеля, мм (примерно)* | Масса 1 км кабеля, кг (примерно)* | Допустимый длительный ток нагрузки, А (для прокладки в земле)* | Сопротивление жилы при 20°C, Ом/км, не более |
|---|---|---|---|---|
| 16 | 28-32 | 1400-1600 | 80-85 | 1.91 |
| 25 | 31-35 | 1700-1900 | 105-110 | 1.20 |
| 35 | 34-38 | 2000-2300 | 130-135 | 0.868 |
| 50 | 37-41 | 2400-2700 | 155-160 | 0.641 |
| 70 | 41-45 | 2900-3300 | 190-200 | 0.443 |
| 95 | 46-50 | 3700-4200 | 235-245 | 0.320 |
| 120 | 49-53 | 4300-4800 | 270-280 | 0.253 |
| 150 | 53-57 | 5100-5700 | 310-320 | 0.206 |
| 185 | 57-61 | 6000-6700 | 355-365 | 0.164 |
| 240 | 63-67 | 7500-8300 | 420-430 | 0.125 |
Таблица 2. Общие эксплуатационные характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U (Um) | 1/1 кВ, 6/6 кВ, 6/10 кВ, 8,7/10 кВ, 10/10 кВ. Где U0 – напряжение между жилой и землей, U – междуфазное напряжение. |
| Класс напряжения | До 10 кВ включительно. |
| Частота переменного тока | 50 Гц. |
| Температура эксплуатации | Допустимая температура нагрева жил при эксплуатации: +80°C. Допустимая температура нагрева жил в режиме перегрузки: +90°C. Допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании: +200°C (не более 4 сек). |
| Минимальная температура прокладки | Без предварительного подогрева: 0°C. При более низких температурах требуется подогрев. |
| Радиус изгиба при прокладке | Не менее 25 наружных диаметров кабеля для многожильных кабелей с секторными жилами. |
| Срок службы | Не менее 30 лет при соблюдении условий транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации. |
Область применения и способы прокладки
Кабель АКНРУ 2-х жильный предназначен для передачи электроэнергии в трехфазных сетях с изолированной нейтралью или сетях с глухозаземленной нейтралью. Основные сферы применения:
Важно: Прокладка по воздуху (по опорам) не рекомендуется из-за значительной массы кабеля, отсутствия стойкости к УФ-излучению (джутовый покров разрушается) и риска растекания пропиточного состава при вертикальной или наклонной прокладке.
Преимущества и недостатки кабеля АКНРУ
Преимущества:
Недостатки:
Отличия от других марок кабелей (СБ, ААБл, АПвБбШп)
Особенности монтажа и эксплуатации
1. Транспортировка и хранение: Барабаны с кабелем должны храниться в закрытых помещениях или под навесом. Не допускается хранение на ребре. Срок хранения ограничен (обычно не более 5 лет) из-за старения бумаги и пропитки.
2. Прокладка: При прокладке в траншеях необходимо устройство песчаной подушки и засыпки, а также защита кирпичом или сигнальными лентами. Расстояние между параллельно проложенными кабелями должно быть не менее 100 мм для обеспечения теплоотвода.
3. Разделка и монтаж муфт: Требует высокой квалификации персонала. Концевые и соединительные муфты должны обеспечивать полную герметизацию, чтобы исключить подсос влаги в бумажную изоляцию и утечку пропиточного состава. Особое внимание уделяется заземлению свинцовой оболочки и брони.
4. Испытания: После монтажа кабельная линия обязательно подвергается высоковольтным испытаниям постоянным током (например, для кабеля 10 кВ – напряжением 60 кВ в течение 10 минут) для проверки состояния изоляции.
5. Эксплуатационный контроль: Рекомендуется регулярный мониторинг температуры кабеля, осмотр трасс, измерение сопротивления изоляции.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АКНРУ от АКНРУГ?
Буква «Г» в конце маркировки (АКНРУГ) означает «гидроизоляция». Это указывает на наличие дополнительного гидроизоляционного слоя поверх брони, обычно из пластмассового шланга (поливинилхлорид, полиэтилен). Кабель АКНРУГ имеет повышенную стойкость к влаге и агрессивным средам по сравнению с АКНРУ, у которого наружный покров выполнен из волокнистых материалов (джут).
Можно ли прокладывать АКНРУ в земле без дополнительной защиты?
Да, кабель АКНРУ специально предназначен для прокладки в земле (траншеях). Его конструкция (броня из стальных лент и защитный покров) рассчитана на непосредственную укладку в грунт. Однако для дополнительной защиты от механических повреждений при последующих раскопках рекомендуется укладка в траншее на песчаную подушку с последующей засыпкой песком и укрытием сигнальными лентами или защитными плитами/кирпичом.
Какое максимальное напряжение выдерживает кабель АКНРУ 2х жильный?
Двухжильные кабели АКНРУ изготавливаются на стандартные номинальные напряжения: 1 кВ, 6 кВ и 10 кВ. Максимальное рабочее напряжение (Um) для кабеля 10 кВ составляет 12 кВ. Выбор конкретного напряжения зависит от класса изоляции, указанного в маркировке и документации.
Требуется ли заземление брони и свинцовой оболочки?
Да, это обязательное требование ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок). Свинцовая оболочка и броня должны быть заземлены с обоих концов кабельной линии. Это делается для обеспечения электробезопасности (снятие потенциала) и для правильной работы устройств релейной защиты в случае повреждения изоляции.
Что означает «нестекающая пропитка» и как ее отличить?
Нестекающая пропитка – это специальный изоляционный состав на основе церезина, воска и масла, который сохраняет вязкость и не стекает с жил при высоких температурах и вертикальной прокладке. Кабели с такой пропиткой имеют в маркировке дополнительную букву «Ц» (например, АКНРУЦ) или «Н». Они предназначены для трасс с большими перепадами по высоте (более 15-25 м).
Как определить необходимое сечение жил АКНРУ для конкретной нагрузки?
Сечение выбирается по двум основным критериям: 1) По допустимому длительному току нагрузки (с учетом способа прокладки, температуры окружающей среды и количества параллельно проложенных кабелей). Данные приведены в ПУЭ, глава 1.3. 2) По потере напряжения (для длинных линий). Для точного расчета необходимо выполнить электротехнический расчет с учетом всех условий эксплуатации.
Каков реальный срок службы кабеля АКНРУ?
Номинальный срок службы, заявленный ГОСТ, составляет не менее 30 лет. На практике, при корректных условиях прокладки, монтажа и эксплуатации (отсутствие перегрузок, повреждений, поддержание правильного теплового режима), срок службы кабельных линий с бумажной изоляцией может достигать 50 лет и более.
Заключение
Кабель АКНРУ 2-х жильный остается востребованным продуктом для строительства и реконструкции магистральных и распределительных кабельных линий напряжением до 10 кВ, особенно в проектах, где приоритетом являются долговечность, надежность и устойчивость к сложным условиям прокладки (влажные и агрессивные грунты). Несмотря на появление более современных полимерных аналогов, его преимущества – проверенная временем конструкция, высокая электрическая прочность и ремонтопригодность – обеспечивают ему стабильную нишу в электроэнергетике. Ключевыми для успешной эксплуатации являются строгое соблюдение правил монтажа, качественная установка кабельных муфт и соблюдение нормативных требований по нагрузкам и защите.