Кабель КНРк 2-х жильный: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель КНРк 2-х жильный представляет собой контрольный кабель с медными жилами, предназначенный для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов с номинальным переменным напряжением до 660 В частотой до 100 Гц или постоянным напряжением до 1000 В. Основное функциональное назначение – передача сигналов управления, измерений и контроля в системах автоматизации, релейной защиты, телемеханики, а также для вторичной коммутации распределительных устройств (РУ) подстанций и электростанций. Кабель марки КНРк допускается прокладывать в кабельных сооружениях (каналах, туннелях, шахтах) и производственных помещениях, за исключением прокладки в земле (траншеях).

Расшифровка маркировки КНРк

Маркировка кабеля производится согласно ГОСТ 1508-78 и несет следующую информацию:

• К – кабель контрольный.
• Н – наличие негорючего наружного защитного шланга.
• Р – наличие резиновой изоляции жил.
• к – обозначение, относящееся к исполнению экрана. Буква «к» указывает на экран, выполненный из медных проволок, наложенных поверх скрученных жил. В двухжильном исполнении это принципиально важный элемент конструкции.
• 2-х жильный – количество основных токопроводящих жил в кабеле.

Таким образом, КНРк – это контрольный кабель с резиновой изоляцией, в негорючей оболочке, с экраном из медных проволок.

Конструкция кабеля КНРк 2х…

Конструкция кабеля является многослойной и обеспечивает высокий уровень помехозащищенности и механической стойкости. Рассмотрим ее подробно, начиная от центра:

• Токопроводящая жила. Изготавливается из медной проволоки по ГОСТ 22483. В зависимости от сечения, жила может быть однопроволочной (монолитной) для сечений до 16 мм² или многопроволочной. Класс гибкости – 1 или 2 по ГОСТ 22483, что подразумевает использование для стационарного монтажа без частых изгибов.
• Изоляция жилы. Выполняется из резины на основе кремнийорганической или этиленпропиленовой (СПЭ) композиции, не распространяющей горение. Изоляция каждой жилы имеет стандартную цветовую маркировку согласно ГОСТ: для двухжильного кабеля это, как правило, синий и коричневый/черный цвета. Толщина изоляции нормирована.
• Скрутка. Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними негорючим материалом (например, резиновой смесью или пленкой) для придания кабелю округлой формы и дополнительной механической стабильности.
• Экран. Поверх скрученных жил накладывается экранирующая оплетка из медных луженых проволок малого диаметра. Это ключевой элемент для кабеля КНРк. Экран служит для защиты передаваемых сигналов от воздействия внешних электромагнитных помех, а также для ограничения излучения электромагнитных полей от самого кабеля. Сопротивление экрана строго нормируется.
• Разделительный слой. Поверх экрана может накладываться поясная изоляция в виде ленты или обмотки для предотвращения повреждения экрана и обеспечения целостности конструкции.
• Защитная оболочка. Наружная оболочка выполняется из шланговой резины негорючего исполнения (например, на основе полихлоропрена). Оболочка обеспечивает защиту от механических повреждений, агрессивных сред (масел, бензина, озона), а также обладает стойкостью к распространению горения. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические параметры и характеристики

Технические характеристики кабеля КНРк регламентируются ТУ 16.К71-277-98 и другими ведомственными нормативами. Основные параметры сведены в таблицу.

Таблица 1. Основные технические характеристики кабеля КНРк 2-х жильного

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение, U0/U	660/1000 В
Количество жил	2
Сечение жил, мм²	0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0
Диапазон рабочих температур	от -50°C до +70°C
Максимально допустимая температура жилы при КЗ	+200°C (продолжительность не более 5 с)
Минимальный радиус изгиба при прокладке	Не менее 6 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 150 м (для сечений до 6 мм²), не менее 125 м (для 10 мм²)
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц	3000 В в течение 5 минут
Сопротивление изоляции при +20°C	Не менее 10 МОм·км
Стойкость к распространению горения	Не распространяет горение при одиночной прокладке

Область применения и особенности монтажа

Кабель КНРк 2-х жильный нашел широкое применение в отраслях, где требуется высокая надежность систем управления в условиях сложных электромагнитных обстановок и возможных механических воздействий.

• Энергетика: Вторичные цепи релейной защиты и автоматики (РЗА) на подстанциях и электростанциях, цепи управления выключателями, разъединителями, сигнализации и измерения.
• Промышленная автоматизация: Подключение датчиков, исполнительных механизмов, контроллеров в системах АСУ ТП на предприятиях нефтегазовой, химической, металлургической промышленности.
• Транспортная инфраструктура: Системы сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте.
• Судостроение: Применяется на речных и морских судах благодаря стойкости к вибрации, повышенной влажности и маслам.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка допускается в кабельных лотках, коробах, по конструкциям, в помещениях и кабельных сооружениях. Прокладка в земле (траншеях) запрещена, так как резиновая оболочка не предназначена для длительного контакта с грунтом и его агрессивными составляющими.
• При прокладке в пучках или группах необходимо учитывать коэффициент снижения токовой нагрузки.
• Обязательным условием является заземление или зануление экрана с одной или двух сторон (в зависимости от требований проекта по ЭМС). Экран должен быть надежно соединен с земляной шиной для выполнения своих защитных функций.
• При монтаже необходимо соблюдать минимальный радиус изгиба во избежание повреждения изоляции и экрана.
• Кабель обладает ограниченной стойкостью к ультрафиолетовому излучению. При прокладке на открытом воздухе необходима защита (например, в гофрированных трубах или коробах).

Сравнение с аналогами (КВВГэ, АКВВГэ, КВБбШв)

Выбор контрольного кабеля зависит от условий эксплуатации. КНРк имеет как преимущества, так и ограничения по сравнению с другими типами.

Таблица 2. Сравнение кабеля КНРк с аналогами

Тип кабеля	Конструктивные особенности	Основные преимущества	Основные ограничения	Типовая область применения
КНРк	Медные жилы, резиновая изоляция и оболочка, экран из медных проволок.	Высокая гибкость при низких температурах, стойкость к вибрации, маслобензостойкость, негорючесть оболочки.	Нельзя прокладывать в земле, ограниченная стойкость к УФ, высокая стоимость по сравнению с ПВХ-аналогами.	Промышленные объекты с агрессивными средами, суда, вторичные цепи РЗА, подвижные соединения на неподвижном оборудовании.
КВВГэ	Медные жилы, изоляция и оболочка из ПВХ, экран из алюмополимерной ленты или медной оплетки.	Более низкая стоимость, универсальность, широкий диапазон сечений и количеств жил.	Потеря гибкости при отрицательных температурах, выделение коррозионно-активных газов при горении.	Стационарная прокладка внутри помещений, в кабельных сооружениях, при отсутствии агрессивных сред и требований к низкотемпературной гибкости.
АКВВГэ	Алюминиевые жилы, изоляция и оболочка из ПВХ, экран.	Значительная экономия веса и стоимости.	Меньшая электропроводность и механическая прочность жил по сравнению с медью, склонность алюминия к окислению.	Стационарная прокладка для цепей, не требующих частых перемонтажей, при жестком ограничении бюджета.
КВБбШв	Медные жилы, ПВХ изоляция, броня из двух стальных оцинкованных лент, ПВХ шланг защитный.	Высокая механическая защита (стойкость к сдавливанию, грызунам).	Большой вес и радиус изгиба, сложность разделки, высокая стоимость.	Прокладка в земле (траншеях), в местах с высоким риском механических повреждений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие КНРк от КНР?

Буква «к» в маркировке КНРк указывает на наличие экрана из медных проволок. Кабель КНР (без «к») может иметь экран в виде проводящей полимерной ленты или фольги, либо не иметь его вовсе. Экран из проволок обеспечивает более высокую механическую прочность, лучшее сопротивление растяжению и, как правило, более низкое сопротивление заземления, что критично для эффективного подавления высокочастотных помех.

Можно ли использовать КНРк для подключения датчиков с токовым выходом 4-20 мА?

Да, кабель КНРк 2-х жильный отлично подходит для аналоговых сигналов низкого уровня, таких как токовая петля 4-20 мА. Наличие медного экрана, заземленного в одной точке (обычно со стороны контроллера), эффективно защищает слаботочный сигнал от наводок в условиях промышленных электромагнитных помех.

Как правильно заземлить экран кабеля КНРк?

Способ заземления экрана определяется проектом и требованиями к электромагнитной совместимости (ЭМС). Существует два основных подхода:

• Заземление с одной стороны: Применяется для защиты от электростатических наводок и предотвращения протекания циркулирующих токов по экрану. Типично для аналоговых цепей.
• Заземление с двух сторон: Применяется для защиты от низкочастотных магнитных полей (например, в условиях сильного промышленного фона). При этом для выравнивания потенциалов необходимо обеспечить низкоомное соединение между точками заземления, часто с использованием дополнительного проводника большего сечения.

На практике для цепей РЗА и АСУ ТП часто используется заземление экрана с двух сторон, при этом сам экран не должен использоваться в качестве заземляющего проводника. Для подключения экрана применяются специальные экранные зажимы или наконечники.

Допускается ли прокладка КНРк в одном лотке с силовыми кабелями?

Прокладка возможна, но не рекомендуется без дополнительных мер защиты. Согласно ПУЭ и рекомендациям по ЭМС, контрольные и силовые кабели должны быть по возможности разнесены. При необходимости прокладки в одном лотке следует:

• Разделить их металлической перегородкой.
• Проложить контрольный кабель в отдельном коробе или трубе.
• Обеспечить максимальное возможное расстояние между ними.
• Обязательно использовать экранированный кабель (КНРк) с правильно заземленным экраном.

Наводки от силовых линий могут исказить контрольные сигналы и привести к ложным срабатываниям систем автоматики.

Как определить сечение жил кабеля КНРк?

Сечение указывается в маркировке на барабане и на самой оболочке кабеля через равные промежутки (например, «КНРк 2х1,5»). Для самостоятельного определения при отсутствии маркировки необходимо:

1. Отрезать образец жилы.
2. Аккуратно снять изоляцию на длине не менее 10-20 мм.
3. С помощью микрометра или штангенциркуля измерить диаметр одной проволоки (d) для многопроволочной жилы или всей жилы для монолитной.
4. Рассчитать площадь сечения по формуле: S = (π d² N) / 4, где N – количество проволок в жиле. Полученное значение сравнивается с ближайшим стандартным рядом сечений.

Заключение

Кабель контрольный КНРк 2-х жильный является специализированным решением для ответственных систем управления, контроля и измерений, работающих в условиях повышенных электромагнитных помех, вибрации, низких температур и наличия агрессивных сред. Его конструкция, сочетающая медный экран, резиновую изоляцию и негорючую оболочку, обеспечивает высокую надежность и долговечность. Правильный выбор, монтаж с соблюдением требований к заземлению экрана и радиусу изгиба, а также учет ограничений по прокладке в земле являются обязательными условиями для эффективной и безаварийной эксплуатации данного типа кабельной продукции в энергетике и промышленной автоматизации.