Кабель КНР 4-х жильный
Кабель КНР 4-х жильный: конструкция, стандарты, применение и технические параметры
Кабель КНР представляет собой силовой кабель с медными жилами, бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, предназначенный для стационарной прокладки. Расшифровка маркировки: К – кабель, Н – с негорючей (на бумажной основе) изоляцией, Р – в резиновой защитной оболочке поверх свинцовой. Четырехжильное исполнение является одним из наиболее востребованных для организации трехфазных сетей с нулевым проводом. Данный тип кабеля относится к устаревшим, но все еще эксплуатируется в сетях напряжением до 10 кВ, особенно в магистральных линиях, на промышленных предприятиях и в условиях, требующих высокой надежности и стойкости к внешним воздействиям.
Конструктивные особенности кабеля КНР 4х жильного
Конструкция кабеля КНР является многослойной и обеспечивает высокую степень защиты токопроводящих жил.
- Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки. В зависимости от сечения может быть однопроволочной (секторной или круглой) или многопроволочной. Для кабелей на напряжение 1 кВ и выше жилы, как правило, имеют секторную форму для оптимального заполнения внутреннего пространства.
- Фазная изоляция: Каждая жила индивидуально изолируется бумажными лентами, пропитанными вязким маслоканифольным или синтетическим составом. Пропитка обеспечивает высокие диэлектрические свойства и отводит тепло от жил.
- Поясная изоляция: Поверх скрученных изолированных жил накладывается общий поясной слой из бумажных лент. Это выравнивает электрическое поле и повышает стойкость к пробою.
- Свинцовая оболочка: Герметичная оболочка из свинцового сплава, наложенная поверх поясной изоляции. Основная функция – абсолютная защита изоляции от проникновения влаги и воздуха, предотвращение растекания пропиточного состава. Также выполняет роль экрана.
- Защитный покров (броня): Поверх свинцовой оболочки накладывается подушка из битума и бумажных лент (крепи). Далее следует броня из двух стальных лент, наложенных с зазором. Броня защищает кабель от механических повреждений, растягивающих усилий и грызунов.
- Наружный защитный шланг: В кабеле марки КНР поверх брони накладывается защитный шланг из негорючей резины (Р) или, в других модификациях, из поливинилхлоридного пластиката (КНВ). Он предохраняет броню от коррозии.
- Промышленные электросети 6-10 кВ для питания мощного оборудования.
- Магистральные линии 0.4-10 кВ в городах и на предприятиях, прокладываемые в кабельных каналах, тоннелях, коллекторах.
- Прокладка в земле (траншеях) при условии отсутствия блуждающих токов и малой коррозионной активности грунта. Требуется дополнительная защита от механических повреждений при пересечениях с коммуникациями.
- Прокладка в помещениях, шахтах, туннелях с нормальной и повышенной влажностью.
- Требуется строгое соблюдение технологии разделки концов для предотвращения подсоса влаги в бумажную изоляцию. Обязательна установка кабельных муфт (концевых и соединительных) с полной герметизацией.
- При прокладке необходимо избегать резких изгибов. Тяжение кабеля должно производиться с применением специальных чулок, закрепляемых на броне.
- Перед включением под напряжение после длительного хранения или прокладки в условиях повышенной влажности рекомендуется проверка состояния изоляции (измерение сопротивления и тангенса угла диэлектрических потерь).
- При монтаже в зимнее время при отрицательных температурах кабель требует предварительного прогрева в отапливаемом помещении или с помощью трансформаторов тока.
Основные технические характеристики и параметры
Кабель КНР выпускается на различные номинальные напряжения: 1, 6 и 10 кВ. Четырехжильные кабели на 1 кВ имеют все жилы одного сечения, где четвертая жила выполняет функцию нулевого проводника. Для кабелей на 6 и 10 кВ четвертая жила может быть полносекционной (равного сечения) или иметь уменьшенное сечение (жила заземления).
| Номинальное напряжение, кВ | Сечение жил, мм² | Назначение четвертой жилы |
|---|---|---|
| 1 | 4 — 240 | Нулевой рабочий проводник (N) |
| От 25 с жилой 16 мм² | Нулевой рабочий (N) и защитный (PE) совмещенный проводник (PEN) | |
| От 25 с жилой 10 мм² | Отдельный защитный проводник (PE) | |
| 6, 10 | 10 — 240 | Жила заземления (сечение регламентировано стандартами, обычно меньше фазных) |
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Рабочая температура жилы | До +80°C в длительном режиме. Допустимый нагрев при КЗ: до +250°C. |
| Минимальная температура прокладки | Без предварительного подогрева: не ниже 0°C. |
| Сопротивление изоляции | Не менее 100 МОм·км для кабелей на 1-10 кВ при температуре +20°C. |
| Испытательное напряжение переменным током | Для кабелей на 1 кВ – 3.5 кВ в течение 10 мин.; на 6 кВ – 15 кВ; на 10 кВ – 20.5 кВ. |
| Радиус изгиба | Не менее 15-25 наружных диаметров кабеля (зависит от конструкции и сечения). |
| Срок службы | 30-40 лет при соблюдении условий эксплуатации и монтажа. |
Области применения и условия эксплуатации
Кабель КНР 4х жильный предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Основные сферы применения:
Важные ограничения по эксплуатации: Кабель КНР не предназначен для прокладки в блоках, на трассах со значительными перепадами уровней (из-за стекания пропитки), в условиях агрессивных химических сред, разрушающих резиновый шланг, и в местах с большими растягивающими усилиями (подвесная прокладка). При прокладке в земле необходимо использовать сигнальную ленту.
Сравнение с современными аналогами и особенности монтажа
На смену кабелям КНР пришли кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), такие как ПвВнг, ПвПуг. Их преимущества: меньший вес и радиус изгиба, отсутствие ограничений по перепаду уровней, более высокая допустимая температура жилы (+90°C), простота монтажа и обслуживания. Однако кабели КНР обладают проверенной долговечностью, высокой термостойкостью и стойкостью к некоторым внешним воздействиям, а также хорошо изученным поведением в аварийных режимах.
Особенности монтажа кабеля КНР:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие кабеля КНР от КНВ?
Отличие заключается в материале наружного защитного шланга. У кабеля КНР он выполнен из негорючей резины (Р), а у кабеля КНВ – из поливинилхлоридного пластиката (В). Кабель КНВ, как правило, имеет более широкое распространение в настоящее время.
Можно ли использовать кабель КНР для прокладки в земле?
Да, кабель КНР предназначен для прокладки в земле (траншеях). Однако необходимо учитывать коррозионную активность грунта и наличие блуждающих токов. Стальная броня требует дополнительной защиты от коррозии, которую обеспечивает наружный резиновый шланг. В агрессивных грунтах рекомендуется прокладка в трубах или каналах.
Как определить необходимое сечение четвертой (нулевой) жилы в кабеле КНР на 1 кВ?
Для четырехжильных кабелей на 1 кВ с сечением фазных жил до 50 мм² включительно сечение нулевой жилы должно быть равно фазному. При сечениях фазных жил 70 мм² и более, нулевая жила может иметь сечение 50, 70 или 95 мм², но не менее 50% сечения фазной жилы, как того требуют современные стандарты (ПУЭ 7 изд.). В кабелях старого выпуска встречаются комбинации, например, 3х95+1х50.
Что означает маркировка «КНР-С»?
Буква «С» в маркировке указывает на то, что свинцовая оболочка кабеля является сплошной (не армированной). Это стандартное исполнение. Также может встречаться маркировка «КНР-Г», где «Г» означает «голый», то есть без защитного шланга поверх брони (фактически, это кабель КНБ).
Какой кабель является современной заменой КНР для сетей 10 кВ?
Прямым функциональным аналогом для прокладки в земле и кабельных сооружениях является кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, например, ПвВнг(ож)-10 3х(сечение)+1х(сечение) или ПвПуг-10. Он лишен основных эксплуатационных недостатков КНР (перепады уровней, сложный монтаж) и имеет улучшенные технические характеристики.
Требуется ли для кабеля КНР на 6/10 кВ нулевая жила?
В трехфазных кабелях на напряжение выше 1 кВ четвертая жила, как правило, не является нулевой рабочей, а служит для заземления экрана/брони или металлической оболочки. Ее сечение меньше сечения основных фазных жил и нормируется стандартами (обычно 16, 25 или 35 мм²).
Заключение
Кабель КНР 4-х жильный представляет собой классическое, надежное решение для построения силовых сетей среднего напряжения. Несмотря на постепенное вытеснение полимерными кабелями, он продолжает эксплуатироваться благодаря своей долговечности и стабильности параметров. Его применение требует глубокого понимания конструктивных особенностей, строгого соблюдения правил монтажа, особенно герметизации, и учета ограничений по условиям прокладки. При проектировании новых сетей, как правило, рассматриваются более современные аналоги, но для ремонта и модернизации действующих линий, изначально проложенных кабелем КНР, знание его характеристик остается критически важным для специалистов электротехнической отрасли.