什么是 PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV：15kV 高到极高机械应力中压卷筒电缆深度解析
PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV 是一种柔性中压卷筒电缆，适用于高到极高机械应力应用，例如高速移动、动态拉伸载荷、多次方向变化进入不同平面、运行过滚轮时的搅动和碾压，以及扭转应力。它主要用于移动设备，例如快速移动的集装箱起重机和大型移动设备。该电缆采用镀锡极细绞铜 class FS 导体、PROTOLON HS EPR 橡胶绝缘、内半导电 EPR 层、易剥离半导电 NBR 外层、三芯结构、分裂地线、PROTOFIRM PCP 特殊夹层 EPR/CR 内护套、聚酯编织加强层和 PROTOFIRM PCP 特殊外护套，额定电压 U0/U (Um) 为 8.7/15 (17.5) kV，测试电压为 24kV。
Definition and application
1. 什么是 PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV？
PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV 是一种用于高到极高机械应力移动供电系统的柔性中压卷筒电缆。它的重点不是普通静态敷设，而是中压电缆在卷筒、滚轮、导向轮、多平面换向和高速移动设备中的长期动态运行。
这类电缆主要应用于快速移动集装箱起重机、大型移动设备、港口机械、堆取料设备和其他需要中压移动供电的重型设备。其结构必须同时解决五个问题：中压绝缘与电场控制、动态拉伸、抗扭转、多方向滚轮弯曲、户外化学环境耐受。
Technical thesis
专业论点：PROTOLON (SMK) 8.7/15kV 的核心价值，不只是把电压等级提升到 15kV，而是将 24kV 测试电压、中压半导电电场控制、PROTOLON HS 绝缘、PROTOFIRM PCP 护套、聚酯编织加强、-35°C 柔性运行、±25°/m 扭转和 30N/mm² 动态拉力整合在一根高机械应力卷筒电缆中。
1.1 应用场景解析
| 应用维度 | 资料描述 | 工程含义 |
|---|---|---|
| 电缆类别 | Medium voltage reeling cable | 柔性中压卷筒电缆，用于移动供电系统。 |
| 机械应力等级 | High to extreme mechanical stresses | 适合高到极高机械应力，而不是普通轻载移动电缆。 |
| 高速运行 | High travel speeds | 适用于快速移动设备和高速卷筒收放。 |
| 动态拉伸 | Dynamic tensile loads | 适合启动、制动、加速、移动和卷筒张力变化。 |
| 多平面换向 | Multiple changes of direction into different planes | 适合复杂滚轮组、导向轮系统和多方向电缆路径。 |
| 滚轮运行 | Churning on running over rollers | 护套和内部结构需承受滚轮搅动、压缩和磨耗。 |
| 扭转应力 | Torsional stresses | 通过聚酯编织加强层和整体结构控制扭转损伤。 |
| 典型设备 | Fast-moving container cranes and large moving equipment | 适合快速移动集装箱起重机和大型移动设备。 |
Standards and approvals
2. 标准与认证：DIN VDE 0250-813、DIN VDE 0298-4、IEC 60228 与 GOST 认证
该电缆基于 DIN VDE 0250-813，同时涉及 DIN VDE 0298-4 电气参数、DIN EN 60228 / IEC 60228 / VDE 0295 导体标准、DIN EN 60811-404 / IEC 60811-404 化学行为测试，以及反向弯曲、滚轮弯曲和扭转应力等机械参数测试。资料还列出 GOST -R/-K/-B 和 Russian Federation Fire Certificate。
| 标准 / 认证 | 资料中的对应项 | 工程意义 |
|---|---|---|
| DIN VDE 0250-813 | General，Based on | 作为该类中压卷筒电缆的一般设计依据。 |
| DIN VDE 0298-4 | Electrical parameters | 用于载流量和电气运行参数参考。 |
| DIN EN 60228 / IEC 60228 / VDE 0295 | Conductor | 对应镀锡极细绞铜导体等级。 |
| DIN EN 60811-404 / IEC 60811-404 | Chemical behaviour | 与耐油等化学性能测试相关。 |
| Reversed bending / roller bending / torsional stress | Mechanical parameters | 反映该电缆面向卷筒、滚轮和扭转工况。 |
| GOST -R/-K/-B | Certifications / Approvals | 资料列出的认证/批准信息。 |
| Fire Certificate of Russian Federation | Certifications / Approvals | 资料列出的俄罗斯联邦消防证书信息。 |
Cable construction
3. 电缆结构解析：镀锡 class FS 导体、PROTOLON HS 绝缘、半导电层、分裂地线和 PROTOFIRM 护套
PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV 的结构延续了高机械应力中压卷筒电缆的典型设计：导体必须柔软，绝缘必须适合 15kV 等级，中压电场必须通过半导电层控制，地线必须分布在三芯间隙中，护套必须抵抗卷筒、滚轮、油污、臭氧、紫外线和海水环境。
Electrical and thermal parameters
4. 电气与热参数：8.7/15 (17.5) kV、24kV 测试电压、90°C 导体温度
该电缆额定电压 U0/U (Um) 为 8.7/15 (17.5) kV，测试电压为 24kV，名义电压 U 为 15000V。最高导体温度为 90°C，短路时最高导体温度为 250°C。固定安装环境温度范围为 -50°C 到 80°C，柔性安装环境温度范围为 -35°C 到 80°C。
| 参数 | 数值 | 工程解释 |
|---|---|---|
| 额定电压 U0/U (Um) | 8.7/15 (17.5) kV | 适合 15kV 等级中压移动供电系统。 |
| 测试电压 | 24 kV | 用于验证 15kV 中压绝缘系统耐压能力。 |
| 名义电压 U | 15000 V | 对应 15kV 级中压系统。 |
| 最高导体温度 | 90°C | 适合橡胶绝缘中压移动电缆连续运行。 |
| 短路最高导体温度 | 250°C | 用于短时故障热稳定校核。 |
| 固定安装环境温度 | -50°C 到 80°C | 适合静态段和固定敷设段。 |
| 柔性安装环境温度 | -35°C 到 80°C | 适合动态卷筒、滚轮和移动运行段。 |
15kV engineering insight
专业论点：8.7/15kV 版本相比 3.6/6kV 版本，最核心的变化是电压等级和测试电压明显提高。15kV 移动卷筒系统对绝缘厚度、电场控制、半导电层处理和中压端接工艺更敏感，因此不能只按机械参数判断替代可行性。
Chemical and environmental resistance
5. 化学与环境性能：耐油、耐臭氧、抗 UV、耐海水
资料显示，该电缆具备耐油、耐臭氧、抗 UV 和耐海水性能。对于港口、码头、集装箱起重机和大型露天移动设备，这些性能非常关键，因为卷筒电缆长期暴露于日照、雨水、盐雾、海水、油污、臭氧和机械磨耗环境。
| 环境性能 | 资料描述 | 工程价值 |
|---|---|---|
| 耐油 | Yes | 适合液压油、润滑油和工业油污环境。 |
| 耐臭氧 | Yes | 降低橡胶护套龟裂和老化风险。 |
| 抗 UV | Yes | 适合露天设备长期日照。 |
| 耐海水 | Yes | 适合港口、码头、海岸和盐雾环境。 |
| 外护套材料 | PCP PROTOFIRM special compound > 5GM5 | 提供耐磨、耐撕裂和环境耐受基础。 |
Mechanical parameters
6. 机械参数：±25°/m 扭转、20N/mm² 静态拉力、30N/mm² 动态拉力
PROTOLON (SMK) 8.7/15kV 的机械参数显示，它适合高到极高机械应力工况。允许扭转应力为 ±25°/m，永久拉力规则为 20N/mm² 静态、30N/mm² 动态。Gantry 卷筒运行速度无严格限制；对于超过 240m/min 的速度，建议咨询电缆制造商。弯曲半径按 VDE 0298-3：固定安装 6×D，柔性运行 10×D，S 型方向变化最小距离 20×D。
| 机械参数 | 数值 / 规则 | 工程意义 |
|---|---|---|
| 扭转应力 | ±25°/m | 适合存在扭转和多平面换向的运行路径。 |
| 静态拉力规则 | 20 N/mm² static | 用于持续运行和正常张力校核。 |
| 动态拉力规则 | 30 N/mm² dynamic | 用于启动、制动、加速和动态冲击校核。 |
| Gantry 卷筒速度 | No restriction | 资料未给出普通限制，但高速应用仍需工程校核。 |
| 超过 240m/min | Recommended to consult the cable manufacturer | 超高速卷筒系统应进行制造商级别技术确认。 |
| 固定安装弯曲半径 | 6 × D | 适合静态段设计。 |
| 柔性运行弯曲半径 | 10 × D | 适合卷筒、滚轮和动态运行段。 |
| S 型方向变化最小距离 | 20 × D | 适合多滚轮、多方向换向系统布置。 |
Basic cable properties
7. 电缆基本规格：从 3×25+3×25/3 到 3×300+3×150/3
该系列 8.7/15kV 规格从 25mm² 到 300mm²，覆盖不同功率等级的中压移动设备。随着截面增加，导体直径、电缆外径、重量、允许拉力、加速期间拉力、移动弯曲半径和载流量同步提高。最大列出规格为 3×300+3×150/3，最大外径 89.2mm，重量约 16350kg/km，载流量 660A。
| 基本结构 | SAP code | External code | 导体直径 mm | 电缆外径 min mm | 电缆外径 max mm | 电缆重量 kg/km |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×25+3×25/3 | 20004658 | 5DK5061 | 7.1 | 41.1 | 44.1 | 2790 |
| 3×35+3×25/3 | 20004659 | 5DK5062 | 8.3 | 43.7 | 46.7 | 3270 |
| 3×50+3×25/3 | 20004660 | 5DK5063 | 9.9 | 47.1 | 50.1 | 3980 |
| 3×70+3×35/3 | 20004661 | 5DK5064 | 11.8 | 52 | 56 | 5160 |
| 3×95+3×50/3 | 20148256 | 5DK5065 | 13.8 | 57.2 | 61.2 | 6330 |
| 3×120+3×70/3 | 20321231 | 5DK5066 | 15.4 | 62.1 | 66.1 | 7770 |
| 3×150+3×70/3 | 20196988 | 5DK5067 | 17.2 | 65.9 | 69.9 | 8630 |
| 3×185+3×95/3 | SMK_15KV_002 | 5DK5068 | 19 | 69.8 | 73.8 | 10500 |
| 3×240+3×120/3 | SMK_15KV_003 | 5DK5070 | 21.8 | 77.3 | 81.3 | 13300 |
| 3×300+3×150/3 | SMK_15KV_004 | 5DK5071 | 24.4 | 84.2 | 89.2 | 16350 |
Electrical and mechanical properties
8. 电气 / 机械规格表：拉力、弯曲半径、电阻与载流量
以下规格表列出了每个截面的最大拉力、加速期间最大拉力、移动最小弯曲半径、20°C 导体电阻和载流量。载流量依据 VDE 0298-4 表 15，在 30°C 环境温度下、表面敷设橡胶电缆条件给出。
| 基本结构 | SAP code | External code | 最大拉力 N | 加速期间最大拉力 N | 移动最小弯曲半径 mm | 20°C 导体电阻 Ω/km | 载流量 A |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×25+3×25/3 | 20004658 | 5DK5061 | 1500 | 2250 | 441 | 0.795 | 139 |
| 3×35+3×25/3 | 20004659 | 5DK5062 | 2100 | 3150 | 467 | 0.565 | 172 |
| 3×50+3×25/3 | 20004660 | 5DK5063 | 3000 | 4500 | 501 | 0.393 | 215 |
| 3×70+3×35/3 | 20004661 | 5DK5064 | 4200 | 6300 | 560 | 0.277 | 265 |
| 3×95+3×50/3 | 20148256 | 5DK5065 | 5700 | 8550 | 612 | 0.21 | 319 |
| 3×120+3×70/3 | 20321231 | 5DK5066 | 7200 | 10800 | 661 | 0.164 | 371 |
| 3×150+3×70/3 | 20196988 | 5DK5067 | 9000 | 13500 | 699 | 0.132 | 428 |
| 3×185+3×95/3 | SMK_15KV_002 | 5DK5068 | 11100 | 16650 | 738 | 0.108 | 488 |
| 3×240+3×120/3 | SMK_15KV_003 | 5DK5070 | 14400 | 21600 | 813 | 0.0817 | 574 |
| 3×300+3×150/3 | SMK_15KV_004 | 5DK5071 | 18000 | 27000 | 892 | 0.0654 | 660 |
Selection framework
9. 如何选择 PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV 同类电缆？
选择 8.7/15kV 版本时，不应只看截面和载流量。15kV 中压卷筒电缆需要同时确认系统电压、绝缘等级、测试电压、半导电层端接、载流量、短路能力、卷筒速度、动态拉力、扭转、滚轮路径、S 型方向变化、低温柔性和环境耐受性。
| 选型维度 | 需要确认的数据 | 决定的电缆方案 |
|---|---|---|
| 系统电压 | 是否为 8.7/15kV 系统，最高系统电压是否在 17.5kV 范围内。 | 确认 8.7/15 (17.5) kV 等级是否适用。 |
| 测试电压 | 项目是否要求 24kV AC test voltage。 | 确认中压绝缘验证边界。 |
| 运行电流 | 连续负载电流、环境温度和敷设方式。 | 选择 25mm² 到 300mm² 截面。 |
| 移动速度 | Gantry 卷筒速度，是否超过 240m/min。 | 超过 240m/min 时建议咨询制造商。 |
| 动态拉力 | 启动、制动、加速、卷筒张力和电缆自重。 | 核对最大拉力和加速期间最大拉力。 |
| 扭转路径 | 是否存在多平面换向和电缆扭转。 | 确认 ±25°/m 扭转能力是否满足。 |
| 弯曲半径 | 卷筒直径、导向轮直径和电缆外径。 | 固定 6×D，柔性 10×D，S 型方向变化 20×D。 |
| 环境条件 | 油污、臭氧、UV、海水、港口盐雾和户外暴露。 | 确认 PROTOFIRM PCP > 5GM5 外护套适用性。 |
| 低温运行 | 固定段最低温度和移动段最低温度。 | 固定按 -50°C，柔性运行按 -35°C 校核。 |
| 中压端接 | 半导电层剥离、屏蔽处理、接地和应力控制。 | 易剥离半导电 NBR 有利于端接施工。 |
Comparison with 3.6/6kV version
10. 与 PROTOLON (SMK) 3.6/6KV 的区别：结构相似，电压和尺寸边界提高
从当前对话中两组 PROTOLON (SMK) 资料看，3.6/6kV 与 8.7/15kV 版本在应用描述、导体、绝缘、半导电层、分裂地线、PROTOFIRM 护套、聚酯编织加强、温度、化学性能和机械规则上高度一致。主要区别集中在额定电压、测试电压、名义电压、外径、重量和移动弯曲半径。
| 对比项目 | PROTOLON (SMK) 3.6/6kV | PROTOLON (SMK) 8.7/15kV | 工程理解 |
|---|---|---|---|
| 额定电压 | 3.6/6 (7.2) kV | 8.7/15 (17.5) kV | 15kV 版本用于更高电压等级系统。 |
| 测试电压 | 11 kV | 24 kV | 15kV 版本绝缘验证要求更高。 |
| 名义电压 | 6000 V | 15000 V | 对应不同中压系统等级。 |
| 导体 | 镀锡极细绞铜 class FS | 镀锡极细绞铜 class FS | 导体结构一致。 |
| 绝缘 | PROTOLON HS EPR，> 3GI3 | PROTOLON HS EPR，> 3GI3 | 绝缘材料体系一致，但 15kV 版本电压等级更高。 |
| 扭转应力 | ±25°/m | ±25°/m | 机械扭转规则一致。 |
| 拉力规则 | 20N/mm² static，30N/mm² dynamic | 20N/mm² static，30N/mm² dynamic | 静态和动态拉力规则一致。 |
| 柔性运行低温 | -35°C | -35°C | 低温动态运行边界一致。 |
| 最大列出规格 | 3×400+3×240/3 | 3×300+3×150/3 | 当前 15kV 表格列到 300mm²。 |
Key difference
一句话区分：PROTOLON (SMK) 8.7/15kV 不是简单的“更粗版本”，而是面向 15kV 中压移动供电系统的高电压等级卷筒电缆。它与 3.6/6kV 版本共享许多机械和材料设计，但在电压、测试电压、绝缘系统校核和端接要求上更严格。
Engineer FAQ
11. 工程师常问问题
Question 1 — PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV 是什么电缆？
Answer: 它是一种柔性中压卷筒电缆，适用于高到极高机械应力下的移动设备，例如快速移动集装箱起重机和大型移动设备。
Question 2 — 它的额定电压是多少？
Answer: 额定电压 U0/U (Um) 为 8.7/15 (17.5) kV，测试电压为 24kV，名义电压 U 为 15000V。
Question 3 — 它为什么需要内外半导电层？
Answer: 中压电缆需要电场控制。内半导电 EPR 层和外半导电 NBR easy-strip 层用于平滑电场，降低局部电场集中，同时外半导电层易剥离，有利于中压端接施工。
Question 4 — 它适合寒冷地区吗？
Answer: 适合。固定安装最低温度为 -50°C，柔性安装最低温度为 -35°C。动态卷筒运行时应以 -35°C 作为低温校核边界。
Question 5 — 它的拉力能力如何？
Answer: 资料给出的永久拉力规则为 20N/mm² 静态、30N/mm² 动态。规格表中 3×300+3×150/3 的最大拉力为 18000N，加速期间最大拉力为 27000N。
Question 6 — 它的卷筒速度是否有限制？
Answer: 资料显示 Gantry 卷筒运行无严格限制；对于超过 240m/min 的速度，建议咨询电缆制造商。实际项目仍需结合卷筒直径、导向轮、弯曲半径、张力和扭转进行校核。
Question 7 — 15kV 版本选型最容易忽略什么？
Answer: 最容易忽略的是中压端接和电场控制。15kV 卷筒电缆不仅要满足拉力和弯曲半径，还要正确处理内外半导电层、绝缘屏蔽、接地和应力控制，否则会影响长期电气可靠性。
Feichun Engineering View
PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU 8.7/15KV 是面向高到极高机械应力移动设备的 15kV 柔性中压卷筒电缆。它通过镀锡极细绞 class FS 铜导体、PROTOLON HS EPR 绝缘、半导电 EPR 内层、易剥离半导电 NBR 外层、三芯结构、分裂地线、PROTOFIRM PCP 特殊夹层 EPR/CR 内护套、聚酯编织加强层和 PROTOFIRM PCP > 5GM5 外护套，实现 8.7/15kV 中压电气能力与高速移动、动态拉力、滚轮弯曲、S 型换向、扭转、耐油、耐臭氧、耐 UV 和耐海水能力的结合。对于快速移动集装箱起重机和大型移动设备，选型重点应放在额定电压、24kV 测试电压、载流量、动态拉力、加速拉力、卷筒速度、移动弯曲半径、S 型方向变化距离、柔性低温、护套环境耐受性和 15kV 中压端接可靠性上。
