Техническая информация PANZERFLEX: монтаж, эксплуатация, радиусы изгиба, кабельные барабаны и электрические расчёты
Данный технический раздел объединяет ключевые рекомендации по обращению, хранению, монтажу и электрическому расчёту гибких мобильных кабелей PANZERFLEX, PANZERLITE, PANZERFLAT, PANZERFLEX-ELX и BASKETHEAVYFLEX. Его задача — дать инженеру, проектировщику и монтажной команде практическую основу для правильного выбора cable handling system, расчёта bending radius, настройки tension protection, выбора cable reel, устранения twist, проверки current carrying capacity, short circuit current и voltage drop.
1. Назначение технического раздела
Цель технической информации — предоставить основные практические правила для правильного обращения с мобильными кабелями: от проектирования кабельной системы до финального монтажа, пробного запуска и эксплуатационной проверки. Для нестандартных условий рекомендуется отдельная инженерная консультация, поскольку срок службы кабеля напрямую зависит от совокупности факторов: bending radius, guide alignment, reel type, tension control, cable anchoring, absence of twist, current derating and correct electrical calculation.
Главная инженерная идея: срок службы мобильного кабеля определяется не только конструкцией самого кабеля. Даже правильно выбранный кабель может преждевременно выйти из строя при неправильном радиусе изгиба, перекосе направляющих, отсутствии защиты от over/under tension, неправильной намотке, торсионной нагрузке или использовании неверной токовой нагрузки для барабанной укладки.
2. Рекомендуемые минимальные радиусы изгиба
Минимальный bending radius — один из важнейших факторов надёжности. Соблюдение рекомендуемых радиусов и точный расчёт геометрии особенно важны для cable reels, festoons, cable carriers, basket systems and guide pulley systems. Увеличение минимального радиуса изгиба оказывает более чем пропорциональное положительное влияние на срок службы кабеля, поскольку снижает растяжение, внутреннюю torsion и механическое напряжение в проводниках.
| Operating voltage | Cable overall diameter | Fixed installation | Anchoring | Reel / Cable winding reels | Cable carrier / Festoons / Chains | Basket systems | Guide pulley system |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Operating voltage ≤ 1000 V | |||||||
| ≤ 1000 V | < 8,0 mm | 3 × OD | 3 × OD | 5 × OD | – | 8 × OD | 7,5 × OD |
| ≤ 1000 V | < 12,0 mm | 3 × OD | 4 × OD | 5 × OD | – | 9 × OD | 7,5 × OD |
| ≤ 1000 V | ≤ 20,0 mm | 4 × OD | 5 × OD | 5 × OD | – | 10 × OD | 7,5 × OD |
| ≤ 1000 V | > 20,0 mm | 4 × OD | 5 × OD | 6 × OD | 15 × OD | 11 × OD | 7,5 × OD |
| Operating voltage > 1000 V | |||||||
| > 1000 V | Medium / high voltage mobile cables | 6 × OD | 10 × OD | 12 × OD | – | 10 × OD | 15 × OD |
Практическое правило: при медленном или редком движении иногда может рассматриваться более малый bending radius, но для частых движений, высоких скоростей, guide rollers, pulleys, reels parallel to travel line and combined flexion/torsion stress необходимо проектировать с запасом и избегать локальных перегибов.
3. Кабельные направляющие: one-way, two-way и multi-roller systems
После выбора правильной reeling system необходимо внимательно проектировать cable guides. Неправильное применение направляющих является одной из частых причин проблем в reeling systems. Лучшие направляющие — radius type guides, поскольку они обеспечивают generous bending radii and minimum cable deflection.
| Тип направляющей | Особенность | Преимущество | Риск при неправильном применении |
|---|---|---|---|
| One-way guide | Экономичное решение, часто используется даже при payout в двух направлениях | Простота конструкции | Может создавать несимметричное torsion and massaging effect. |
| Two-way guide | Симметричная направляющая для двух направлений движения | Балансирует torsional and massaging effects, увеличивая срок службы кабеля | Требует правильной геометрии и точного alignment. |
| End-fed reeling system | One-directional guide контактирует с кабелем независимо от направления машины | Проблема one-way guide становится менее критичной | Нужно всё равно контролировать радиус и отсутствие перекоса. |
| Multi-roller system | Несколько роликов формируют дугу | Хороший контроль bending radius and deflection | Дуга должна продолжаться beyond the angle of deflection. |
| Radius type guide | Направляющая с большим радиусом | Preferred design: minimum cable deflection, stable bending radius | Слишком короткая дуга вызывает abrupt bending radius changes. |
Критическое требование: guide must be exactly aligned with the payout plane of the cable. Любое misalignment увеличивает torsion. Абсолютно необходимо избегать резких изменений bending radius, потому что они создают punctual overpressure и могут привести к cable breakage.
4. Over-tension и under-tension protection
Cable guiding systems должны включать защиту как от избыточного натяжения, так и от недостаточного натяжения. Даже кратковременное over tension вследствие механического отказа или аварии может сделать кабель непригодным из-за permanent conductor deformation or breakage. Under tension protection предотвращает free spooling from the reel and subsequent cable damage.
| Тип защиты | Что предотвращает | Почему важно | Настройка |
|---|---|---|---|
| Over-tension protection | Чрезмерная тяга, аварийное растяжение, conductor deformation | Даже короткое превышение может вызвать необратимое повреждение | Set to maximum continuous safe working tension for each cable section |
| Under-tension protection | Free spool from reel, loose coils, uncontrolled cable movement | Особенно важно для high mounted cable reels | Настраивается так, чтобы кабель не терял управляемое натяжение |
5. Sheaves: профиль ролика и влияние на срок службы кабеля
Sheaves имеют дополнительные сложности по сравнению с radius guides. Вес sheave увеличивает inertia, поэтому требуется больший torque, что увеличивает cable tension и снижает срок службы. Кроме того, оболочка кабеля напрямую контактирует с окружностью sheave, что может ускорять износ.
| Профиль sheave | Поведение кабеля | Инженерный результат |
|---|---|---|
| Incorrect sheave profile | Rolling effect induces torsion on the cable | Срок службы кабеля снижается из-за torsional stress. |
| Correct sheave profile | Minimizes torsion applied on the cable | Лучшее распределение контакта и меньшая torsional loading. |
| Hollow internal sheave shape | Увеличивает контактную зону оболочки | Может значительно сократить cable life при неправильном профиле. |
6. Change of direction: расстояние между изгибами
На стадии проектирования cable winding system необходимо оставлять достаточное расстояние между любыми изменениями направления. Рекомендуемая дистанция — не менее 20 × cable OD, а для high speed systems — ещё больше.
Такая дистанция позволяет кабелю восстановить исходную форму перед следующим изгибом. Если изгибы расположены слишком близко, в кабеле накапливаются flexion and torsional stresses, что увеличивает риск преждевременного отказа.
7. Anchoring systems: распределение растягивающих нагрузок
Правильное анкерное крепление является ключевым фактором надёжной работы cable handling system. Независимо от типа anchoring system задача одна: распределить tensile forces по достаточно большой площади наружной оболочки, чтобы избежать повреждений в точке крепления.
| Система крепления | Рекомендация | Инженерная цель |
|---|---|---|
| Cable grip / ordinary terminal | Coverage length 20/25 × cable OD | Распределение tensile load по длине оболочки. |
| Slack loop before terminal box | Оставлять slack loop перед вводом в terminal box | Компенсация operating movements. |
| Underground centre point attachment | Vertical distance between entry bell and crane payout guide ≥ 15 × OD or 1 m, whichever is larger | Предотвращение чрезмерного изгиба и локальной нагрузки. |
| Fixed stress relief drum | At least 2 cable turns around drum | Достаточная площадь контакта для stress relief. |
| Stress bearing drum for MV cables | 10 × OD | Радиус stress relief для medium voltage cables. |
| Stress bearing drum for LV cables | 5 × OD | Радиус stress relief для low voltage cables. |
В high travel speed applications dynamic tensile stress может привести к premature failure. Для снижения риска рекомендуется travel speed reduction device: система снижает скорость перед center point и снова ускоряет машину после прохождения center point и reversal of reel rotation.
8. Cable reels: mono-spiral, random wound и multi-spiral
Срок службы и performance кабеля тесно связаны с конструкцией cable reel. Хорошо спроектированная reeling system в сочетании с правильным кабелем обеспечивает оптимальную работу всей системы и увеличивает надёжность кабеля.
| Тип барабана | Преимущества | Ограничения / риски | Где применять |
|---|---|---|---|
| Mono-Spiral reel | Простой guide route; увеличивает cable life; лучшее heat dissipation; обычно допускает меньший conductor size | Критичны cable diameter, cable length, inner/outer reel diameter balance and tension control | Один из наиболее распространённых и предпочтительных вариантов. |
| Random Wound reel | Самая простая конструкция; работает без guides | Random layering causes coil slippage, abrupt tensile forces, torsion, abrasions and abnormal build-ups | Только малые диаметры и короткие ходы: maximum run около 250 m, вес примерно < 4 kg/m. |
| Multi-Spiral reel | Подходит для больших диаметров и длинных cable lengths; большое количество кабеля при постоянном reeling tension | Часто трудно уменьшить количество guides and changes of direction из-за расположения барабана | Large cable diameters and long travel distances. |
9. Handling of cable: хранение и транспортировка
Рекомендуется хранить и перемещать кабели на original drums, чтобы предотвратить образование дефектов от loose coils. По возможности следует избегать перекатывания drum on its flanges. Предпочтительно использовать fork-lifter or crane.
| Операция | Правильное действие | Что предотвращает |
|---|---|---|
| Перемещение drum | Использовать fork-lifter or crane | Повреждение фланцев, loose coils, torsion. |
| Если drum нужно катить | Roll against the coiling direction, not following it | Сохраняет cable coiled tight to the reel и предотвращает abrupt tension. |
| Хранение spare cables | Оставлять на original drums | Предотвращает coils slumping. |
| Условия хранения | Cool, dry and shaded location | Снижение старения оболочки и изоляции. |
| Концы кабеля | Keep sealed as on first delivery | Предотвращает entrance of moisture and dirt. |
10. Cable installation: монтаж на reeler, festoons, gravity-fed basket
При установке кабеля на forced guidance system — reeler, festoons или gravity-fed basket — transport drum должен быть поднят над уровнем земли. Предпочтительный метод: поднять original drum, размотать кабель вдоль всего travel route машины, используя conventional pulling equipment and rollers.
| Метод установки | Когда применять | Ключевые требования |
|---|---|---|
| Unwind along entire machine travel route | Предпочтительный метод на площадке | Drum jacked up; cable pulled with rollers; avoid unnecessary loops and torsion. |
| Direct transfer from drum to final reel | Когда reel location или cable runway недоступны | Избегать “S” bending; transfer slowly with minimum tension. |
| Transfer through rollers | Только когда unavoidable | Минимизировать changes of direction and torsional influence. |
| Test-run after installation | Всегда после укладки | Проверить работу, устранить defects, faults or twisting immediately. |
Критическое правило: при прямом переносе с transport drum на final reel нельзя вводить “S” bending. Кабель должен передаваться медленно и при минимальном натяжении, чтобы не ввести torsional influence ещё до начала эксплуатации.
11. Twist removal: устранение скручивания кабеля
Если во время установки кабель был скручен, torsion необходимо устранить до финального крепления и эксплуатации. Обычно используются два метода: wave motion и spiral method.
| Метод | Процедура | Когда применять |
|---|---|---|
| Wave Motion | Подложить cylinder roller диаметром 15/20 cm под кабель возле twist. Два человека перемещают roller, толкая “wave” к концу кабеля. | Для удаления локального twisting на разложенном кабеле. |
| Spiral Method | Один человек формирует right-side or left-side spiral в зависимости от направления twist и прокатывает её к свободному концу кабеля. | Когда нужно удалить twist без двух человек или при доступной длине кабеля. |
| Residual twisting after test run | Move machine to end run, un-anchor cable, optionally cut 25/50 cm, eliminate torsion, re-anchor and final check | При обнаружении остаточного скручивания после первого запуска. |
Правильно установленный кабель сам по себе не должен скручиваться, если torsion не вводится guides or unnatural bending. Для финальной проверки рекомендуется нанести marks on the cable и запустить машину: если marks показывают twist, систему нужно остановить и устранить внешнюю причину torsion. Natural slight spiral effect на длинных кабелях не является twisting problem.
12. Cable installation on multi-spire reels
PANZERFLEX crane cables manufactured with right hand lay-up of conductors. Поэтому при намотке на multi-spiral reels первый виток должен быть уложен с кабелем against the right flange of the reel. Это использует естественную тенденцию кабеля под тягой смещаться вправо и помогает держать последующие витки близко друг к другу.
Для облегчения движения кабеля по guide rollers and sheaves можно использовать dry lubricant или silicone based grease. Эти смазки помогают избежать прилипания dust and dirt к смазанной поверхности.
13. Вертикальные применения: BASKETHEAVYFLEX, PANZERFLEX-L VS, PANZERLITE
Монтаж кабеля на spreader или другой vertical application требует особого внимания. Общие рекомендации по размотке с original drum, избеганию loops, torsion and twisting, устранению residual torsion and test-run остаются обязательными, но добавляются требования к anchoring, fixing the bottom and basket coiling.
13.1 Anchoring systems for vertical application
Лучшее крепление достигается с помощью stress relief drum. Open ended construction упрощает установку и замену, обеспечивая лучший stress relief and sheath protection, чем cable grips. При применении drum минимум 2 витка кабеля должны быть намотаны вокруг барабана.
| Вертикальный монтаж | Рекомендация | Цель |
|---|---|---|
| Stress relief drum | At least 2 cable turns around drum | Лучшее распределение нагрузки и защита оболочки. |
| Cable grip | Coverage length 20/25 × cable OD | Распределение dynamic stresses over sheath area. |
| Bottom fixing for PANZERFLEX-L VS / PANZERLITE | Suitable grip with 20/25 OD sheath coverage | Надёжная фиксация нижней части кабеля. |
| Distance to end of machine travel | At least 40 × cable OD | Снижение динамического напряжения у anchor point. |
| Frequent dynamic stresses | Spring may be used | Амортизация нагрузки около anchor point. |
13.2 BASKETHEAVYFLEX suggested cable coiling
Даже если BasketHeavyFlex специально разработан для basket application, правильная конструкция корзины критична как для срока службы кабеля, так и для предотвращения operating malfunction. High stress applications часто включают long vertical lengths, high speed combined ascent and descent, horizontal movement and strong winds.
| BasketHeavyFlex coiling factor | Рекомендация | Инженерное значение |
|---|---|---|
| Coiling diameter | Not less than 1,5 m | Снижает риск неправильной укладки и перегиба. |
| Central guide cone | Centrally placed into the basket | Помогает равномерному coiling. |
| Basket height for high lift / high speed | At least 2 m | Предотвращает выброс и хаотичную укладку витков. |
| Opening shape | Conical opening recommended | Улучшает ввод и распределение кабеля. |
| Direction of laying | Anticlockwise direction from the bottom of the basket | Критично для правильного coiling pattern. |
| Source layer | Starting from the outer layer of the original cable drum | Снижает риск torsion during installation. |
14. Основные эксплуатационные проверки
Life and performance of PANZERFLEX depend directly on correct handling and installation. Особенно регулярно нужно проверять alignment, protection devices and twisting.
| Что проверять | Почему важно | Последствие нарушения |
|---|---|---|
| Perfect alignment of lyres, reels, sheaves and guides | Предотвращает torsion and abnormal bending | Premature cable failure. |
| Over and under tension protection | Защищает кабель от растяжения и free spool | Conductor deformation, cable damage, loose coils. |
| Twisting induced during installation or test-run | Twist must be released before operation | Internal torsion, sheath damage, conductor fatigue. |
Misuse even one of these instructions can lead to premature cable failures. Особенно опасны перекосы направляющих, отсутствующая tension protection, неправильная first winding on multi-spiral reels, twist introduced during installation and excessive bending radius changes.
15. Electrical parameters: rated voltage, operating voltage and test voltage
Для rated, operating and test voltages применяются определения DIN VDE 0298 Part 3. Rated voltage выражается как U0/U, где U0 — rms voltage between one conductor and earth, а U — rms voltage between two conductors of a multi-core cable or system of single-core cables.
| Параметр | Определение | Практическое значение |
|---|---|---|
| Rated voltage U0/U | Voltage used as basis for design and testing of cable electrical characteristics | Должно быть не ниже rated voltage системы. |
| U0 | RMS value between one conductor and earth | Критично для изоляции conductor-to-earth. |
| U | RMS value between two conductors | Критично для междуфазного напряжения. |
| Operating voltage | Voltage applied between conductors and earth during trouble-free operation | Проверяется по допустимым превышениям rated voltage. |
| Test voltage | Applied to complete cable according to corresponding parts of DIN VDE 0250 | Подтверждает электрическую прочность кабеля. |
15.1 Таблица напряжений и испытаний
| Flexible cable | Rated voltage Uo/U | Max permissible operating voltage in AC system Uom/Um | DC system Vm kV | Single-phase earthed U kV | Test voltage power cores kV | Test voltage control cores kV | Test voltage pilot cores kV |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BasketHeavyFlex | 300/500 V | 318/550 V | 0,825 | 0,413 | 2 | – | – |
| Flexiflat | 450/750 V | 476/825 V | 1,238 | 0,619 | 2,5 | – | – |
| Festoonflex-LX / Panzerflex-L | 0,6/1 kV | 0,7/1,2 kV | 1,8 | 0,9 | 3,5 | 2 | – |
| Panzerflex-L VS / Panzerlite | 3,6/6 kV | 4,2/7,2 kV | 10,8 | 5,4 | 11 | 2 | 2 |
| Panzerflex-L VS / Panzerlite | 6/10 kV | 6,9/12 kV | 18 | 8 | 17 | 2 | 2 |
| Panzerflex-ELX / Panzerflat-ELX | 8,7/15 kV | 10,4/18 kV | 27 | 14 | 24 | 2 | 2 |
| Panzerflex-ELX / Panzerflat-ELX | 12/20 kV | 13,9/24 kV | 36 | 18 | 29 | 2 | 2 |
| Panzerflex-ELX / Panzerflat-ELX | 18/30 kV | 20,8/36 kV | 54 | 27 | 43 | 2 | 2 |
Для DC installations continuously permissible DC operating voltage between conductors must not exceed 1,5 times the permissible AC operating voltage. В single-phase earthed DC installations это значение умножается на 0,5.
16. Calculation of cable cross section
При передаче заданного тока необходимо использовать current carrying capacities for standard continuous operation и корректировать их с учётом условий эксплуатации. Понижающие поправки могут требоваться по ambient temperature, number of layers and turns on reels, number of conductors simultaneously under tension. При длинных кабельных линиях необходимо проверять voltage drop не только для low voltage, но и для medium / high voltage connections.
| Фактор расчёта | Что влияет | Практический вывод |
|---|---|---|
| Ambient temperature | Повышение температуры снижает допустимый ток | Использовать temperature de-rating factor. |
| Number of reel layers | Каждый дополнительный слой ухудшает heat dispersion | Использовать layer reduction factor. |
| Number of loaded conductors | Больше simultaneously loaded cores повышают тепловую нагрузку | Использовать multi-core de-rating. |
| Non-continuous operation | Периодическая работа улучшает thermal behaviour | Можно применять intermittent duty correction factors. |
| Voltage drop | Длина, ток, сопротивление и реактивность | Проверять особенно при длинных соединениях. |
| Short circuit current | Thermal and electrodynamic stress | Проверять стойкость cable cross section к аварийному току. |
17. Current carrying capacity for continuous operation
Хотя кабели из каталога имеют EPR insulation с допустимой continuous operating temperature 90 °C, приведённые токовые нагрузки соответствуют conductor temperature 80 °C. Это сделано для соответствия VDE standards и как предосторожность из-за более сложного heat dispersion у mobile cables. При установках, где срок службы в большей степени ограничен mechanical stress or sheath wear, может рассматриваться 90 °C, и значения могут быть увеличены примерно на 7%.
| Cross-section mm² | Stretched laying A | Suspended freely in air A | Reeled in 1 layer A | 2 layers A | 3 layers A | 4 layers A | 5 layers A | 6 layers A | 7 layers A |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cables up to 10 kV — current carrying capacity | |||||||||
| 1 | 18 | 19 | 14 | 11 | 9 | 8 | 6 | 5 | 4 |
| 1,5 | 23 | 24 | 18 | 14 | 11 | 10 | 8 | 6 | 5 |
| 2,5 | 30 | 32 | 24 | 18 | 15 | 13 | 10 | 8 | 7 |
| 4 | 41 | 43 | 33 | 25 | 20 | 17 | 14 | 11 | 9 |
| 6 | 53 | 56 | 42 | 32 | 26 | 22 | 18 | 14 | 12 |
| 10 | 74 | 78 | 59 | 45 | 36 | 31 | 25 | 20 | 16 |
| 16 | 99 | 104 | 79 | 60 | 49 | 42 | 34 | 27 | 22 |
| 25 | 131 | 138 | 105 | 80 | 64 | 55 | 45 | 35 | 29 |
| 35 | 162 | 170 | 130 | 99 | 79 | 68 | 55 | 44 | 36 |
| 50 | 202 | 212 | 162 | 123 | 99 | 85 | 69 | 55 | 44 |
| 70 | 250 | 263 | 200 | 153 | 123 | 105 | 85 | 68 | 55 |
| 95 | 301 | 316 | 241 | 184 | 147 | 126 | 102 | 81 | 66 |
| 120 | 352 | 370 | 282 | 215 | 172 | 148 | 120 | 95 | 77 |
| 150 | 404 | 424 | 323 | 246 | 198 | 170 | 137 | 109 | 89 |
| 185 | 461 | 484 | 369 | 281 | 226 | 194 | 157 | 124 | 101 |
| 240 | 540 | 567 | 432 | 329 | 265 | 227 | 184 | 146 | 119 |
| 300 | 620 | 651 | 496 | 378 | 304 | 260 | 211 | 167 | 136 |
| Cables above 10 kV — current carrying capacity | |||||||||
| 16 | 105 | – | 84 | 64 | 51 | 44 | 36 | 28 | 23 |
| 25 | 139 | – | 111 | 85 | 68 | 58 | 47 | 38 | 31 |
| 35 | 172 | – | 138 | 105 | 84 | 72 | 58 | 46 | 38 |
| 50 | 215 | – | 172 | 131 | 105 | 90 | 73 | 58 | 47 |
| 70 | 265 | – | 212 | 162 | 130 | 111 | 90 | 72 | 58 |
| 95 | 319 | – | 255 | 195 | 156 | 134 | 108 | 86 | 70 |
| 120 | 371 | – | 297 | 226 | 182 | 156 | 126 | 100 | 82 |
| 150 | 428 | – | 342 | 261 | 210 | 180 | 146 | 116 | 94 |
| 185 | 488 | – | 390 | 298 | 239 | 205 | 166 | 132 | 107 |
| 240 | 574 | – | 459 | 350 | 281 | 241 | 195 | 155 | 126 |
| 300 | 660 | – | 528 | 403 | 323 | 277 | 224 | 178 | 145 |
Reduction factor by installation: freely in air 1,05; 1 layer 0,8; 2 layers 0,61; 3 layers 0,49; 4 layers 0,42; 5 layers 0,34; 6 layers 0,27; 7 layers 0,22. The reduction factor for 3 layers is also valid for flat reeling cables spirally.
18. De-rating factors
18.1 Ambient temperature de-rating
| Ambient temperature °C | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| De-rating factor | 1,18 | 1,14 | 1,10 | 1,05 | 1,00 | 0,95 | 0,89 | 0,84 | 0,77 | 0,71 | 0,63 | 0,55 | 0,45 |
18.2 Multi-core cables up to 10 mm²
| Number of loaded cores | 5 | 7 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 42 | 61 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| De-rating factor | 0,75 | 0,65 | 0,53 | 0,44 | 0,40 | 0,37 | 0,36 | 0,35 | 0,30 |
18.3 Grouping de-rating — engineering interpretation
| Arrangement | Typical effect | Engineering recommendation |
|---|---|---|
| Bunched directly at wall/floor/conduit/ducting | Strong reduction as number of cables increases | Use conservative grouping factors for dense bundles. |
| Single layer spaced by 1 cable diameter | Better heat dispersion | Preferred when current rating is critical. |
| Single layer under ceiling spaced | Stable factor around 0,9 for larger groups | Better than direct bunching. |
| Single layer touching | Moderate reduction | Check actual ventilation. |
| Single layer under ceiling touching | Often around 0,85 | Acceptable only with correct thermal verification. |
19. Current carrying capacities for non-continuous operation
При intermittent operation кабель работает не постоянно на полной нагрузке. Типичный пример — hoisting equipment: 10 минут full load, затем более длительный период no load. Load factor рассчитывается как доля времени нагрузки в общем цикле.
| Load factor | 1,5 | 2,5 | 4 | 6 | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 60% | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,03 | 1,07 | 1,10 | 1,13 | 1,16 | 1,18 | 1,20 | 1,21 | 1,22 | 1,23 | 1,24 | 1,25 |
| 40% | 1,00 | 1,00 | 1,03 | 1,04 | 1,09 | 1,16 | 1,23 | 1,28 | 1,34 | 1,38 | 1,42 | 1,44 | 1,46 | 1,48 | 1,49 | 1,50 |
| 25% | 1,00 | 1,02 | 1,05 | 1,13 | 1,21 | 1,34 | 1,45 | 1,53 | 1,62 | 1,69 | 1,74 | 1,78 | 1,81 | 1,82 | 1,85 | 1,87 |
| 20% | 1,00 | 1,04 | 1,11 | 1,18 | 1,31 | 1,45 | 1,59 | 1,69 | 1,79 | 1,87 | 1,93 | 1,97 | 2,01 | 2,04 | 2,10 | 2,15 |
| 15% | 1,00 | 1,08 | 1,19 | 1,27 | 1,44 | 1,62 | 1,79 | 1,90 | 2,03 | 2,13 | 2,21 | 2,26 | 2,30 | 2,32 | 2,36 | 2,39 |
20. Short circuit current: thermal limit
Согласно VDE standards 0250 c.8/75, admissible thermal limits for short circuit current in heavy duty mobile service cables рассчитываются с reference values: initial temperature 80 °C under full load and final short circuit temperature 200 °C. Значения таблицы даны для base time 1 sec.
| Nominal cable cross section mm² | One second thermal limit kA |
|---|---|
| 1,5 | 0,20 |
| 2,5 | 0,32 |
| 4 | 0,51 |
| 6 | 0,77 |
| 10 | 1,29 |
| 16 | 2,06 |
| 25 | 3,22 |
| 35 | 4,50 |
| 50 | 6,43 |
| 70 | 9,00 |
| 95 | 12,2 |
| 120 | 15,4 |
| 150 | 19,3 |
| 185 | 23,8 |
| 240 | 31,0 |
20.1 kcc coefficient for different temperatures
| Final short circuit temperature | Initial 30 °C | Initial 40 °C | Initial 50 °C | Initial 60 °C | Initial 70 °C | Initial 80 °C | Initial 90 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 160 °C | 143 | 136 | 129 | 122 | 115 | 107 | 100 |
| 200 °C | 159 | 153 | 147 | 141 | 135 | 128 | 122 |
| 250 °C | 176 | 170 | 159 | 159 | 154 | 148 | 143 |
21. Voltage drop calculation
Voltage drop should be checked not only for low voltage but also for medium voltage connections where cable lengths are long. Значение рассчитывается по току, длине соединения и коэффициенту K, который зависит от активного сопротивления R, реактивности X и power factor.
K = 1,73 × (R × cosφ + X × sinφ)
| Cross section mm² | AC resistance at 50Hz and 80 °C R Ohm/km | X ≤0,6/1 kV Ohm/km | X 3,6/6 kV Ohm/km | X 6/10 kV Ohm/km | X 8,7/15 kV Ohm/km | X 12/20 kV Ohm/km |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,5 | 16,9 | 0,103 | – | – | – | – |
| 2,5 | 10,1 | 0,095 | – | – | – | – |
| 4 | 6,29 | 0,092 | – | – | – | – |
| 6 | 4,19 | 0,086 | – | – | – | – |
| 10 | 2,41 | 0,083 | – | – | – | – |
| 16 | 1,53 | 0,078 | – | – | – | – |
| 25 | 0,983 | 0,078 | 0,106 | 0,107 | 0,114 | 0,123 |
| 35 | 0,699 | 0,075 | 0,100 | 0,101 | 0,107 | 0,116 |
| 50 | 0,486 | 0,075 | 0,095 | 0,097 | 0,102 | 0,110 |
| 70 | 0,343 | 0,073 | 0,090 | 0,092 | 0,097 | 0,104 |
| 95 | 0,261 | 0,072 | 0,087 | 0,088 | 0,093 | 0,099 |
| 120 | 0,204 | 0,071 | 0,084 | 0,085 | 0,089 | 0,095 |
| 150 | 0,165 | 0,071 | 0,082 | 0,083 | 0,087 | 0,092 |
| 185 | 0,136 | 0,071 | 0,080 | 0,081 | 0,085 | 0,090 |
| 240 | 0,104 | 0,070 | 0,079 | 0,079 | 0,083 | 0,087 |
Для conductor temperature 90 °C сопротивление R необходимо умножать на 1,03. Для частоты 60 Hz реактивность X необходимо умножать на 1,2 и пересчитать значение K.
22. Drum dimensions and weight
Ниже приведены типовые drum dimensions and weight. Для staved drum внешний размер D1 увеличивается на 50 mm in total.
| Type | D1 mm | D2 mm | L2 mm | L1 mm | Net weight kg | Bulk space | Volume staved |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 06 | 630 | 315 | 335 | 410 | 16 | 0,34 | 0,23 |
| 07 | 710 | 355 | 420 | 495 | 20 | 0,45 | 0,33 |
| 08 | 800 | 400 | 470 | 545 | 28 | 0,54 | 0,46 |
| 09 | 900 | 450 | 470 | 565 | 36 | 0,63 | 0,59 |
| 10 | 1.000 | 500 | 580 | 675 | 55 | 0,81 | 0,84 |
| 12 | 1.250 | 630 | 630 | 740 | 85 | 1,09 | 1,42 |
| 14 | 1.400 | 710 | 750 | 870 | 125 | 1,41 | 2,04 |
| 16 | 1.600 | 900 | 900 | 1.055 | 190 | 1,92 | 3,18 |
| 18 | 1.800 | 1.120 | 1.140 | 1.315 | 270 | 2,63 | 4,90 |
| 20 | 2.000 | 1.250 | 1.140 | 1.325 | 365 | 2,94 | 6,05 |
| 22R | 2.240 | 1.300 | 1.000 | 1.185 | 450 | 2,96 | 6,80 |
| 22 | 2.240 | 1.400 | 1.140 | 1.325 | 480 | 3,28 | 7,54 |
| 25 | 2.450 | 1.500 | 1.140 | 1.325 | 600 | 3,58 | 8,98 |
| 25S | 2.450 | 1.250 | 1.140 | 1.325 | 600 | 3,58 | 8,98 |
| 25S pal | 2.450 | 1.250 | 1.270 | 1.455 | 650 | 3,90 | 9,80 |
| 26S | 2.600 | 1.600 | 1.140 | 1.365 | 770 | 3,90 | 10,37 |
| 26S pal | 2.600 | 1.250 | 1.270 | 1.455 | 800 | 3,56 | 11,00 |
23. Итоговая инженерная логика применения
Срок службы кабелей PANZERFLEX, PANZERFLEX-ELX, PANZERFLAT-ELX, PANZERLITE и BASKETHEAVYFLEX определяется совместной работой кабеля и cable handling system. Правильная конструкция кабеля должна сопровождаться правильной геометрией установки: достаточный bending radius, aligned cable guides, correct sheave profile, controlled changes of direction, proper anchoring, over and under tension protection, correct cable reel type, absence of twist and correct current de-rating.
Для reeling systems особенно важны reel geometry, number of layers, heat dissipation, speed, acceleration and tension control. Для festoon systems важны bending loops, guide alignment and speed. Для vertical applications критичны stress relief drum, cable grip coverage, bottom fixing and dynamic tensile stress. Для BasketHeavyFlex дополнительно важны coiling diameter ≥ 1,5 m, central guide cone, basket height ≥ 2 m, conical opening and anticlockwise cable laying.
Электрическая часть должна проверяться не только по rated voltage, но также по maximum operating voltage, test voltage, current carrying capacity, ambient temperature, grouping, reel layers, intermittent duty, short circuit current and voltage drop. При длинных средневольтных линиях проверка voltage drop и short-circuit capacity так же важна, как и для low voltage systems.
