什么是 PROTOLON SMRT (N)TSCGEWOEU 8.7/15kV？中压卷筒电缆技术解析
PROTOLON SMRT (N)TSCGEWOEU 8.7/15kV 是一类用于移动设备卷筒系统的柔性中压圆形卷筒电缆。它面向中等机械应力场景，例如中等行走速度、动态拉伸载荷、多平面方向变化、滚轮运行时的翻滚与搅动，以及一定扭转应力。与光纤复合 XPRT-LWL 或扁平 FL-LWL 方案相比，SMRT 版本更强调标准中压供电、合理动态能力、较高载流量与工程经济性，适合不需要光纤复合、但需要 15kV 级移动供电的起重机、堆取料机、装卸设备和大型移动装备。
Product definition
1. PROTOLON SMRT (N)TSCGEWOEU 8.7/15kV 是什么电缆？
从产品族描述看，它是 flexible medium voltage reeling cable，即柔性中压卷筒电缆。它不是固定敷设中压电缆，也不是低压吊具电缆，而是专为移动设备供电设计的 15kV 级动态电缆。其典型工况包括卷筒收放、滚轮导向、方向变化、动态拉力和扭转摆动。
SMRT 的重点是medium mechanical stresses。这意味着它适合中等机械应力，而不是最高速、极限拉力或光纤复合数据传输的场景。如果设备存在极高行走速度、更多方向变化、海量数据链路或需要 integrated fibre-optics，则应考虑 XPRT-LWL、FL-LWL 或其他更高动态等级方案。
工程定义
PROTOLON SMRT (N)TSCGEWOEU 8.7/15kV 可以理解为“15kV 中压圆形卷筒供电电缆”。它服务于中压动力传输，允许中等速度卷筒运行、动态拉伸、滚轮弯曲、反向弯曲和 ±25°/m 扭转。它的价值不是单纯高电压，而是把中压绝缘系统、半导电屏蔽结构、分裂接地导体、橡胶护套和机械加强层组合成可移动运行的电缆系统。
1.1 名称如何拆解？
| 名称片段 | 工程含义 | 选型解释 |
|---|---|---|
| PROTOLON | 中压橡胶绝缘卷筒电缆系列 | 通常对应移动设备用中压供电系统 |
| SMRT | 面向中等机械应力的卷筒版本 | 区别于 XPRT 这类更高机械应力或光纤复合版本 |
| (N)TSCGEWOEU | 中压卷筒电缆结构代号 | 包含橡胶绝缘、接地导体、屏蔽/半导电层、外护套等结构信息 |
| 8.7/15kV | 额定电压等级 | 适合 15kV 级中压移动供电，不适用于低压控制线替代 |
Application boundary
2. 典型应用：中等机械应力，不等于低要求
“中等机械应力”容易被误解为普通应用。实际上，中压卷筒工况本身已经比固定敷设严苛得多。电缆需要在带电状态下反复收放，经过导向滚轮，承受加速与制动造成的拉力波动，并在设备行走和卷筒排缆过程中发生一定扭转。
| 应用场景 | 工况特征 | SMRT 适配价值 | 需要谨慎评估 |
|---|---|---|---|
| 中压港口移动设备 | 设备行走、卷筒供电、滚轮导向 | 15kV 供电 + 动态柔性 + 耐候护套 | 速度是否超过 160/200 m/min 边界 |
| 堆取料机 / 料场移动设备 | 粉尘、室外 UV、油污、卷筒收放 | PCP 外护套耐油、耐臭氧、耐 UV、耐海水 | 是否存在强冲击或长悬垂动态拉力 |
| 大型移动机械中压馈电 | 多次方向变化、滚轮运行、动态张力 | 反向弯曲、滚轮弯曲、扭转应力设计 | S 型换向距离是否满足 20×D |
| 中压卷筒替换项目 | 旧电缆老化、护套裂纹、接头故障 | 有明确拉力、弯曲半径、载流量与温度参数 | 接头、端部应力锥和卷筒尺寸必须复核 |
重要接头提示
资料中特别说明：对于 T-Connectors 和 Coupling Connectors，Field Control Element / Stress Cone Adapter 仅适用于 35 mm² 及以上截面。这意味着 3×25+3×25/3 规格在接头系统选择上需要特别确认，不能只看电缆电压等级和载流量。
Cable construction
3. 电缆结构解析：中压移动供电需要完整电场控制
8.7/15kV 中压卷筒电缆的核心难点，是在移动状态下维持绝缘系统、电场控制结构、接地系统和机械护套的稳定。PROTOLON SMRT 采用三芯结构，分裂接地导体位于三个间隙中，内外半导电层与 EPR 主绝缘构成中压电场控制系统。
| 结构项目 | 资料给定信息 | 工程意义 |
|---|---|---|
| 主导体 | Finely stranded copper, bare, class 5 | 提供中压载流能力和卷筒柔性 |
| 接地导体 | PE: finely stranded copper, bare, class 5 | 保障移动中压系统接地连续性 |
| 内半导电层 | Semi-conductive EPR | 平滑导体电场，降低局部放电风险 |
| 绝缘 | EPR rubber, PROTOLON HS, >3GI3 | 中压电气绝缘与柔性运行基础 |
| 外半导电层 | Semi-conductive NBR easy-strip | 便于端接制作，同时形成外部电场控制层 |
| 芯线结构 | Three core design, split earth conductor in three interstices | 保持圆整结构，兼顾接地和机械平衡 |
| 内护套 | EPR rubber | 稳定缆芯、分散机械应力 |
| 加强层 | Polyester braiding | 提升抗扭、抗拉和结构保持能力 |
| 外护套 | PCP PROTOFIRM, >5GM5 | 耐油、耐候、耐海水、耐磨损 |
Electrical parameters
4. 电气参数：15kV 等级、24kV 测试电压与载流量范围
该电缆的额定电压 U0/U (Um) 为 8.7/15 (17.5) kV，标称电压 U 为 15000V，测试电压为 24kV。这些参数说明它属于中压移动供电电缆，适用于 15kV 级移动装备供电系统。
| 电气参数 | 数值 | 选型意义 |
|---|---|---|
| Rated voltage U0/U (Um) | 8.7/15 (17.5) kV | 对应 15kV 中压系统，Um 最高系统电压 17.5kV |
| Test voltage | 24 kV | 用于验证中压绝缘系统耐压能力 |
| Nominal voltage U | 15000 V | 适合 15kV 级中压移动设备供电 |
| Max. conductor temperature | 90°C | 连续运行导体温度边界 |
| Short circuit conductor temperature | 250°C | 短路工况下的热稳定边界 |
4.1 规格、拉力、弯曲半径与载流量表
| 产品号 | 基本结构 | 永久拉力 N | 加速时最大拉力 N | 移动弯曲半径 mm | 20°C 导体电阻 Ω/km | 载流量 A |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 20472283 | 3×25+3×25/3 | 1500 | 1875 | 427 | 0.784 | 139 |
| 20472284 | 3×35+3×25/3 | 2100 | 2625 | 453 | 0.554 | 172 |
| 20472285 | 3×50+3×25/3 | 3000 | 3750 | 486 | 0.386 | 215 |
| 20472286 | 3×70+3×50/3 | 4200 | 5250 | 538 | 0.272 | 265 |
| — | 3×95+3×50/3 | 5700 | 7125 | 586 | 0.206 | 319 |
| — | 3×120+3×70/3 | 7200 | 9000 | 623 | 0.161 | 371 |
| — | 3×150+3×70/3 | 9000 | 11250 | 692 | 0.129 | 428 |
| — | 3×185+3×95/3 | 11100 | 13875 | 727 | 0.106 | 488 |
| — | 3×240+3×120/3 | 14400 | 18000 | 807 | 0.0801 | 574 |
从表中可以看到，随主芯截面从 25 mm² 增至 240 mm²，载流量从 139A 提升至 574A，永久拉力从 1500N 提升至 14400N，加速时最大拉力从 1875N 提升至 18000N。选型时不能只看载流量，还必须同步核对卷筒拉力、启动加速度和最小动态弯曲半径。
1. 先按设备功率、电压、运行电流和环境修正选择主芯截面；
2. 再按卷筒拉力、加速度和行走工况核对永久拉力与加速拉力；
3. 最后按 10×D 动态弯曲半径和 20×D S 型换向距离核对卷筒与导向轮空间。
若电流满足但弯曲半径或拉力不足，该规格仍不能视为合格选型。
Mechanical rules
5. 机械性能：±25°/m 扭转、160/200 m/min 速度与 10×D 弯曲半径
卷筒电缆的机械规则是寿命边界。PROTOLON SMRT 的永久抗拉规则为 20 N/mm² static、25 N/mm² dynamic；扭转应力为 ±25°/m；卷筒运行速度为 center-feed 160 m/min、end-feed 200 m/min。弯曲半径依据 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 | 资料给定值 | 工程解释 |
|---|---|---|
| 扭转应力 | ±25°/m | 适应卷筒排缆、滚轮导向和设备摆动造成的轴向扭转 |
| 永久抗拉规则 | 20 N/mm² static；25 N/mm² dynamic | 区分静态悬挂载荷和动态加速载荷 |
| 卷筒速度 | 160 m/min center-feed；200 m/min end-feed | 端部馈电可承受更高推荐速度，仍属于中等速度范围 |
| 固定弯曲半径 | 6×D | 适用于固定安装路径中的最小弯曲控制 |
| 柔性弯曲半径 | 10×D | 用于动态卷筒、滚轮和移动运行工况 |
| S 型换向距离 | 20×D minimum | 防止短距离反向弯曲造成导体疲劳和绝缘层位移 |
5.1 为什么 center-feed 与 end-feed 速度不同？
center-feed 和 end-feed 的电缆受力路径、卷筒排缆状态和张力控制方式不同，因此推荐速度也不同。资料给出的 center-feed 速度为 160 m/min，end-feed 为 200 m/min。若设备速度接近边界，应进一步确认卷筒控制方式、张力控制、导向轮数量、运行频率、启停冲击和电缆温升。
Thermal & environmental
6. 热性能与环境性能：-25°C 动态、耐海水和户外运行
资料给出的固定安装温度范围为 -40°C 至 +80°C，柔性安装温度范围为 -25°C 至 +80°C。需要注意：固定低温能力和动态低温能力不是同一个概念。在低温下电缆若仍需卷筒收放，应以 flexible installation min temperature -25°C 为准。
| 项目 | 数值/状态 | 应用意义 |
|---|---|---|
| 固定安装最低温度 | -40°C | 适合寒冷户外环境固定段敷设 |
| 固定安装最高温度 | +80°C | 适合一般工业和港口高温环境 |
| 柔性安装最低温度 | -25°C | 低温动态卷筒运行的关键边界 |
| 柔性安装最高温度 | +80°C | 移动运行环境温度上限 |
| 阻燃 | EN/IEC 60332-1-2 | 单根电缆垂直火焰传播基础阻燃能力 |
| 耐油 | Yes | 抵抗润滑油、液压油和现场油污影响 |
| 耐臭氧 | Yes | 降低橡胶长期龟裂风险 |
| 耐 UV | Yes | 适合露天港口、料场和移动机械 |
| 耐海水 | Yes | 适合码头、海港和含盐湿热环境 |
Standards
7. 标准与测试：从材料、导体到动态试验
该产品资料列出了 DIN VDE 0298-4、Based on DIN VDE 0250-813、DIN EN 60228 / IEC 60228 / VDE 0295、DIN EN 60811-404，以及 reversed bending、roller bending、torsional stress。这些信息构成了中压卷筒电缆的基础审核框架。
| 标准/测试 | 在该电缆中的作用 | 采购或验收建议 |
|---|---|---|
| DIN VDE 0250-813 | 作为中压卷筒电缆结构与性能设计依据 | 索取结构符合性说明和技术数据表 |
| DIN EN 60228 / IEC 60228 / VDE 0295 | 导体类别与导体电阻依据 | 核对 class 5 导体和 20°C 电阻数据 |
| DIN VDE 0298-4 | 载流量和敷设条件参考 | 根据环境温度和敷设方式进行载流量修正 |
| DIN EN 60811-404 | 非金属护套材料耐油测试依据 | 用于港口、矿山、钢厂油污环境验收 |
| Reversed bending | 反向弯曲动态验证 | 关注 S 型换向和导向轮布置 |
| Roller bending | 滚轮运行动态验证 | 关注滚轮直径、表面状态和排缆质量 |
| Torsional stress | 扭转应力验证 | 关注多平面方向变化和电缆自由扭转释放 |
Comparison
8. 与 XPRT-LWL、FL-LWL 的区别：SMRT 不是“低配”，而是不同工况
在同系列中，SMRT、XPRT-LWL、FL-LWL 的定位并不相同。SMRT 是中压圆形卷筒供电电缆，适合中等机械应力，不含光纤复合；XPRT-LWL 是中压圆形卷筒光纤复合电缆，适合高或极高机械应力；FL-LWL 是中压扁平卷筒光纤复合电缆，适合单平面多次方向变化和高速大车卷筒。
| 对比维度 | PROTOLON SMRT 8.7/15kV | PROTOLON XPRT-LWL 6/10kV | PROTOLON FL-LWL 8.7/15kV |
|---|---|---|---|
| 核心定位 | 中等机械应力中压圆形卷筒电缆 | 高或极高机械应力中压圆形光纤复合卷筒电缆 | 中压扁平光纤复合卷筒电缆 |
| 光纤 | 未列光纤单元 | 集成 24E9LWL 等光纤单元 | 集成 E9/G50/G62.5 光纤单元 |
| 额定电压 | 8.7/15 (17.5) kV | 6/10 (12) kV | 8.7/15 (17.5) kV |
| 速度定位 | 160 m/min center-feed；200 m/min end-feed | 300 m/min 以上建议咨询制造商 | Gantry reeling up to 120 m/min |
| 结构形态 | 圆形三芯 + 分裂接地 | 圆形三芯 + 光纤 + 中心承力 | 扁平并列芯结构 + 光纤 |
| 适用场景 | 中等速度中压移动供电 | 高速、高扭转、高机械应力数据+供电 | 单平面换向、滚轮运行、快速大车设备 |
Selection checklist
9. 选型清单：如何判断是否适合使用 SMRT 8.7/15kV？
| 选型问题 | 需要确认的数据 | 判断标准 |
|---|---|---|
| 系统电压是否为 15kV 等级？ | U0/U、Um、接地方式、故障电流 | 8.7/15 (17.5) kV 与系统匹配 |
| 是否需要光纤？ | 通信协议、带宽、距离、抗干扰要求 | 若需要光纤，应考虑 LWL 复合版本 |
| 机械应力等级是否为中等？ | 速度、拉力、加速度、滚轮数量、扭转角 | 超出 SMRT 速度或拉力边界时应升级方案 |
| 卷筒速度是否合适？ | center-feed 或 end-feed、额定速度、峰值速度 | center-feed 160 m/min，end-feed 200 m/min |
| 弯曲半径是否满足？ | 电缆外径、卷筒直径、导向轮直径 | 动态至少 10×D，S 型换向距离至少 20×D |
| 接头是否匹配？ | T 接头、耦合接头、应力锥适配截面 | 注意 35 mm² 以下接头适配限制 |
| 环境是否苛刻？ | 温度、油污、UV、海水、臭氧、粉尘 | 核对 -25°C 动态与 PCP 护套环境性能 |
9.1 Feichun 对标开发中压卷筒电缆时的工程重点
在 Feichun 中压卷筒电缆方案开发中，SMRT 类产品的技术逻辑可转化为以下工程模块：中压绝缘电场控制、细绞导体柔性设计、分裂接地导体布局、半导电层剥离工艺、卷筒动态拉力核算、PCP 耐候耐磨护套、端部接头适配和现场安装说明。对客户而言，真正重要的是电缆、卷筒、接头和运行工况作为一个系统被验证，而不是只采购一根“15kV 电缆”。
| 开发模块 | Feichun 工程关注点 | 客户价值 |
|---|---|---|
| 中压绝缘系统 | EPR 绝缘、内外半导电层、电场控制 | 降低局部放电和端接故障风险 |
| 柔性导体 | Class 5 细绞导体与接地导体 | 提升动态弯曲寿命 |
| 机械加强 | 内护套、聚酯编织、PCP 外护套 | 抵抗滚轮弯曲、扭转和护套磨损 |
| 动态核算 | 拉力、加速拉力、速度、弯曲半径 | 减少卷筒运行早期失效 |
| 接头适配 | T 接头、耦合接头、应力锥和最小截面限制 | 确保现场安装和长期运行可靠 |
| 文件链 | 规格书、结构图、测试报告、安装说明 | 支持港口、矿山、电厂和 EPC 项目验收 |
Engineer FAQ
10. 工程师常问问题
Question 1 — PROTOLON SMRT 可以用于高速岸桥大车吗？
Answer: 需要看速度和机械应力。该资料给出的卷筒速度为 center-feed 160 m/min、end-feed 200 m/min，定位为中等机械应力。若为更高速度或更严苛机械应力，应考虑更高等级的 XPRT 或其他专项方案。
Question 2 — 它是否带光纤？
Answer: 当前资料中的 PROTOLON SMRT (N)TSCGEWOEU 8.7/15kV 未列光纤单元。若项目需要能源与数据复合传输，应选择 LWL 光纤复合版本，而不是将通信线后期随意绑扎在中压卷筒电缆旁。
Question 3 — 3×25 规格为什么要注意接头？
Answer: 资料提示 T-Connectors 和 Coupling Connectors 的 Field Control Element / Stress Cone Adapter 仅适用于 35 mm² 及以上截面。因此 25 mm² 规格在接头系统上需要单独确认，避免电缆可以选、接头却不匹配。
Question 4 — 动态弯曲半径 10×D 是否可以压缩？
Answer: 不建议压缩。中压移动电缆的弯曲半径不仅关系导体疲劳，也关系绝缘、半导电层、护套和接地系统的长期稳定。若现场空间不足，应重新设计卷筒、导向轮或电缆路径。
Question 5 — 耐海水是否意味着可以长期浸水？
Answer: 不应这样理解。耐海水说明外护套材料适合海港盐雾、溅水和潮湿环境，但具体是否可长期浸水、浸水深度和持续时间，需要另行确认电缆结构、端头密封和项目标准。
Question 6 — 它和固定敷设 15kV 电缆有什么本质区别？
Answer: 固定敷设电缆主要关注长期电气稳定和安装环境；卷筒电缆还必须承受反复弯曲、滚轮运行、动态拉力、扭转和护套磨损。把固定敷设中压电缆用于卷筒系统，通常会带来导体疲劳、半导电层损伤、护套开裂和接头应力异常。
Conclusion
11. 结论：SMRT 是中等机械应力 15kV 卷筒供电的工程型选择
PROTOLON SMRT (N)TSCGEWOEU 8.7/15kV 的核心价值，是在 15kV 中压供电场景下提供可移动、可卷筒运行、可承受动态拉力和扭转的电缆方案。它通过 Class 5 细绞铜导体、EPR PROTOLON HS 绝缘、内外半导电层、分裂接地导体、EPR 内护套、聚酯编织加强和 PCP PROTOFIRM 外护套，形成兼顾电气安全与机械寿命的中压移动电缆结构。
在实际项目中，若设备速度、拉力和数据需求处于中等范围，SMRT 是合理的中压卷筒电缆选择；若项目存在高速大车、极高机械应力或光纤数据复合需求，则应进一步升级到 XPRT-LWL、FL-LWL 或其他更高动态等级方案。正确选型的关键，是把电缆规格、卷筒尺寸、导向轮、接头系统、速度、拉力和环境条件作为一个整体系统进行核对。
Feichun Engineering Positioning
面向港口起重机、堆取料机、装船机、卸船机、矿山移动设备和大型工业移动装备，Feichun 可围绕 6/10kV、8.7/15kV 等中压卷筒电缆提供工程化对标开发与选型支持：包括 EPR 中压绝缘系统、半导电屏蔽结构、分裂接地导体、动态拉力核算、扭转与滚轮弯曲验证、PCP 耐候护套、接头适配和出口技术文件链。
