Революционный оптико-силовой гибкий многопроводный кабель среднего напряжения для горнодобывающей промышленности, туннелестроения и переносного оборудования, объединяющий в одной конструкции трехфазные проводники питания среднего напряжения и систему передачи данных по оптическому волокну. Разработан с трехфазными проводниками питания из люминесцентной медиступени 5 по DIN VDE 0295, изоляцией из резины EPR для надежности в экстремальных условиях, полупроводящим экранированием для равномерного распределения электрического поля, управляемыми проводниками с цветной маркировкой, земляными проводниками из люминесцентной медиступени 5, встроенным оптическим волокном до 24 жил диаметром 9, 50 или 62,5 микрон, медным плетеным экраном для защиты от электромагнитных помех, эластомерным внешним покрытием 5GM5-типа красного цвета, номинальными напряжениями от 3,6 кВ до 30 кВ, температурным диапазоном от −40°C до +80°C для стационарных установок и от −25°C до +80°C для мобильного оборудования, минимальным радиусом изгиба 4,2×d до 20,8×d в зависимости от напряжения, полным соответствием требованиям DIN VDE 0250-812 и DIN EN 60332-1-2, одновременным питанием, управлением и передачей данных — комплексное решение для горнодобывающего оборудования, требующего исключительной гибкости при сохранении надежности среднего напряжения и передачи критических данных в реальном времени.
Innovative optical power cable for mining and tunneling: Flexible tinned copper class 5 power conductors | EPR rubber insulation | Integrated multi-fiber optic system (up to 24 cores) | Semi-conducting shields | Color-coded control conductors | Rated voltages 3.6 kV to 30 kV | Temperature range −40°C to +80°C (fixed) | Minimum bending radius 4.2×d to 20.8×d | DIN VDE and IEC compliant | Oil, water, UV and ozone resistant with integrated data transmission capability
(N)TSCGEWÖU® – FO
Революционный оптико-силовой гибкий многопроводный кабель среднего напряжения для горнодобывающей промышленности, туннелестроения и переносного оборудования, объединяющий в одной конструкции трехфазные проводники питания среднего напряжения и систему передачи данных по оптическому волокну. Разработан с трехфазными проводниками питания из люминесцентной медиступени 5 по DIN VDE 0295, изоляцией из резины EPR для надежности в экстремальных условиях, полупроводящим экранированием для равномерного распределения электрического поля, управляемыми проводниками с цветной маркировкой, земляными проводниками из люминесцентной медиступени 5, встроенным оптическим волокном до 24 жил диаметром 9, 50 или 62,5 микрон, медным плетеным экраном для защиты от электромагнитных помех, эластомерным внешним покрытием 5GM5-типа красного цвета, номинальными напряжениями от 3,6 кВ до 30 кВ, температурным диапазоном от −40°C до +80°C для стационарных установок и от −25°C до +80°C для мобильного оборудования, минимальным радиусом изгиба 4,2×d до 20,8×d в зависимости от напряжения, полным соответствием требованиям DIN VDE 0250-812 и DIN EN 60332-1-2, одновременным питанием, управлением и передачей данных — комплексное решение для горнодобывающего оборудования, требующего исключительной гибкости при сохранении надежности среднего напряжения и передачи критических данных в реальном времени.
Innovative optical power cable for mining and tunneling: Flexible tinned copper class 5 power conductors | EPR rubber insulation | Integrated multi-fiber optic system (up to 24 cores) | Semi-conducting shields | Color-coded control conductors | Rated voltages 3.6 kV to 30 kV | Temperature range −40°C to +80°C (fixed) | Minimum bending radius 4.2×d to 20.8×d | DIN VDE and IEC compliant | Oil, water, UV and ozone resistant with integrated data transmission capability
Введение: Интеграция питания, управления и оптической связи
(N)TSCGEWÖU® – FO представляет собой специализированное решение для горнодобывающей промышленности, туннелестроения и экскаваторов, которые требуют одновременной подачи электроэнергии среднего напряжения, передачи управляющих сигналов и высокоскоростной передачи данных через оптические каналы. В отличие от традиционного подхода, при котором используются отдельные силовые кабели, кабели управления и оптические волокна, монтируемые параллельно на системе кабельного барабана, кабель (N)TSCGEWÖU – FO объединяет все необходимые элементы в одном гибком кабеле с интегрированной оптической подсистемой.
Аббревиатура TSCGEWÖU расшифровывается как “Trennung, Schirm, Control, Erdung, Werkstoffe, Öl-Resistenz, Universell” (разделение, экранирование, управление, заземление, материалы, устойчивость к маслам, универсальность), что указывает на комплексный дизайн, охватывающий все аспекты гибкого кабеля среднего напряжения для мобильного оборудования. Аббревиатура FO обозначает “Faseroptik” (оптическое волокно), подчеркивая уникальную особенность этого кабеля — встроенную систему передачи данных по оптическому волокну.
Интегрированный подход (N)TSCGEWÖU – FO позволяет горнодобывающему оборудованию, такому как экскаваторы, краны и погрузчики, функционировать с улучшенной системой контроля и мониторинга в реальном времени. Оптические волокна невосприимчивы к электромагнитным помехам, что делает их идеальными для использования в условиях высокого электромагнитного загрязнения, характерных для портов и промышленных объектов с интенсивным электрооборудованием. Это позволяет передавать критические данные с гарантированной целостностью даже в самых сложных электромагнитных условиях.
Архитектура и конструкция (N)TSCGEWÖU – FO
Кабель (N)TSCGEWÖU – FO содержит три основных проводника питания, обозначаемых как POWER (питание), несколько проводников управления с цветной маркировкой и центральный оптический модуль, содержащий до 24 оптических волокон. Три проводника питания расположены треугольником вокруг центра кабеля, и каждый окружен слоем полупроводящего материала, обеспечивающим электрически равномерное распределение поля.
Оптический модуль расположен в центре между проводниками питания и содержит полые трубки с наполнителем (ETFE-материал) для защиты оптических волокон. Каждое оптическое волокно имеет диаметр сердцевины 9, 50 или 62,5 микрон и диаметр оболочки 125 микрон, с дополнительным защитным слоем толщиной 125 микрон, что дает общий диаметр 250 микрон. Волокна кодируются цветом для облегчения идентификации при подключении к оптическому оборудованию. До 24 волокон могут быть расположены в одну слой вокруг центрального опорного элемента.
Проводники управления расположены во внешнем промежутке между оптическим модулем и силовыми проводниками. Они имеют собственную цветную изоляцию согласно стандарту, облегчая идентификацию при монтаже. Земляные проводники из люминесцентной медиступени 5 обеспечивают надежный путь для отвода токов утечки и замыкающих токов, с общим сечением не менее 60 процентов сечения каждого из основных проводников питания.
Все компоненты экранируются медным плетеным экраном, окружающим всю конструкцию и обеспечивающим путь низкого сопротивления для отвода электромагнитных помех. Внешняя оболочка из эластомерного материала 5GM5-типа красного цвета обеспечивает защиту от механических повреждений, масел, озона и ультрафиолетового излучения. Красный цвет позволяет легко отличить этот специализированный кабель от стандартных силовых кабелей при развертывании на объектах.
Интеграция оптического волокна в один кабель с высоковольтными проводниками питания требует тщательного дизайна экранирования и материалов. Оптическое волокно, будучи диэлектрическим материалом, полностью невосприимчиво к электромагнитным полям, окружающим проводники питания. Это означает, что сигналы данных, передаваемые по оптическому волокну, никогда не будут нарушены электромагнитным излучением, которое может легко помешать медным кабелям управления. Это особенно ценно в среде горной промышленности, где присутствуют интенсивные электромагнитные помехи от работающих вблизи кранов и силовых установок.
Почему оптико-силовая интеграция для горной промышленности
Горнодобывающее оборудование, такое как экскаваторы, краны и погрузчики, работает в условиях, требующих одновременной подачи электроэнергии, управления и получения данных в реальном времени от оборудования контроля и безопасности. Исторически эти требования удовлетворялись установкой отдельных силовых кабелей, кабелей управления и оптических волокон, которые прокладывались параллельно на одной системе кабельного барабана. Такой подход создает несколько проблем. Во-первых, отдельные кабели требуют значительно большего пространства на барабане, затрудняя развертывание и хранение оборудования на мобильных площадках. Во-вторых, существует риск рассинхронизации — если один из кабелей развертывается быстрее или медленнее других, может произойти перекручивание или повреждение. В-третьих, техническое обслуживание усложняется из-за необходимости отслеживания нескольких независимых кабельных систем.
Интегрированный подход (N)TSCGEWÖU – FO решает все эти проблемы. Единый кабель содержит все необходимые элементы: силовые проводники, управление и оптическую связь. Развертывание упрощается, потому что все компоненты движутся синхронно. Риск повреждения значительно снижается, потому что нет отдельных кабелей, которые могут запутаться или перекрутиться. Наиболее важно, что оптическая система передачи данных встроена в один кабель с полной электромагнитной защитой, обеспечиваемой единым экранирующим слоем.
В горной промышленности, где оборудование работает в условиях высокого электромагнитного загрязнения, возможность передачи данных без помех имеет решающее значение для систем безопасности, мониторинга нагрузки, контроля положения оборудования и диагностики неисправностей. Оптическое волокно предоставляет несокрушимый канал связи, защищенный от любых электромагнитных воздействий внешней среды.
Люминесцентная медь класса 5 и оптическое волокно
Все проводники питания в (N)TSCGEWÖU – FO изготовлены из люминесцентной медиступени 5 по стандарту DIN VDE 0295. Люминесцентная медь отличается от чистой красной меди наличием тонкого слоя олова, которое защищает медь от окисления. Класс 5 обозначает наивысшую степень гибкости, что означает, что каждый проводник разделен на максимальное количество очень тонких жил, позволяя кабелю многократно сгибаться без усталостного разрушения.
Оптическое волокно, встроенное в кабель, может быть одномодовым (SMF) с диаметром сердцевины 9 микрон или многомодовым со стандартными размерами 50/125 микрон или 62,5/125 микрон. Выбор типа волокна зависит от предполагаемого расстояния передачи и полосы пропускания, необходимой для данного приложения. Многомодовое волокно 62,5/125 лучше всего подходит для коротких расстояний (до нескольких сотен метров) в условиях горной промышленности, где оборудование часто работает в локальной области забоя.
Минимальный радиус изгиба для кабелей (N)TSCGEWÖU – FO составляет от 4,2×d (для 3,6/6 кВ) до 20,8×d (для 18/30 кВ). Даже при 20,8×d радиус изгиба остается консервативным, обеспечивая надежность оптического волокна. Оптическое волокно более хрупко, чем медные проводники, но при соблюдении рекомендуемого минимального радиуса изгиба волокно остается защищенным и функциональным.
Резина EPR и защита от экстремальных условий
Изоляция проводников питания выполнена из резины EPR (этилен-пропилен), которая обладает исключительной способностью сохранять свои свойства при экстремальных температурах. Для стационарных установок диапазон температур составляет от −40°C до +80°C, а для мобильного оборудования от −25°C до +80°C. Горная промышленность часто включает работу в холодных условиях на больших высотах и жарких условиях при наземной работе или в закрытых помещениях с интенсивным выделением тепла.
EPR остается гибким и механически прочным во всем этом диапазоне температур. Материал также обладает исключительной стойкостью к озону, который часто присутствует в атмосфере горных районов и может разрушить многие полимеры. Внешняя оболочка из эластомерного материала 5GM5-типа обеспечивает дополнительную защиту от ультрафиолетового излучения, которое может вызвать деградацию полимеров при длительном воздействии на солнце.
Специальная красная окраска (вместо традиционной черной) внешней оболочки не только способствует визуальной идентификации этого специализированного кабеля, но также указывает на использование стойкого к маслам эластомерного материала, необходимого для работы в среде горной промышленности, где часто присутствуют масла и смазки.
Многожильная оптическая система и кодирование
Оптическое волокно в кабеле (N)TSCGEWÖU – FO может содержать до 24 отдельных волокон, каждое из которых может передавать данные независимо. Волокна кодируются цветом согласно стандартной системе кодирования для облегчения идентификации. Типичная система кодирования использует для первых 12 волокон: белый, желтый, розовый, голубой, зеленый, коричневый, серый, фиолетовый, черный, красный, оранжевый и синий цвета. Для волокон 13-24 эта же последовательность повторяется с полосой на изоляции.
Диаметр волокна может быть выбран в зависимости от требований приложения. Волокно 9/125 микрон (одномодовое) используется для высокоскоростной передачи на большие расстояния. Волокно 50/125 микрон (многомодовое) обеспечивает хорошее соотношение между расстоянием и полосой пропускания для средних расстояний. Волокно 62,5/125 микрон обеспечивает лучшее соединение с оборудованием общего назначения и часто используется в промышленных приложениях.
Буферная оболочка волокна выполнена из материала ETFE (этилен-тетрафторэтилен), который обеспечивает механическую защиту при минимальном увеличении диаметра. Полые трубки с наполнителем вокруг волокон предотвращают проникновение влаги в волокна и обеспечивают дополнительный механический буфер при сгибании кабеля.
Экранирование и электромагнитная совместимость
Кабель (N)TSCGEWÖU – FO требует многоуровневой системы экранирования для обеспечения электромагнитной совместимости между различными компонентами. Полупроводящие слои вокруг каждого проводника питания обеспечивают электрически равномерные переходы, предотвращая локальное скопление электрического поля. Это критически важно в кабеле, содержащем оптическое волокно, потому что чувствительное оптическое оборудование на концах волокна может быть повреждено электромагнитным излучением.
Медный плетеный экран окружает всю конструкцию кабеля и служит для отвода электромагнитного излучения и токов утечки. Плетеная конструкция имеет решающее преимущество в гибких кабелях — она может деформироваться при сгибании и восстанавливаться, оставаясь электрически эффективной. Медный экран обычно имеет процент покрытия не менее 85 процентов, обеспечивая эффективный путь для отвода электромагнитных помех.
Особое внимание уделяется защите оптического волокна от электромагнитного излучения. Хотя оптическое волокно само по себе невосприимчиво к электромагнитным полям, оборудование на обоих концах волокна чувствительно к электромагнитным помехам. Встроенное в кабель волокно защищено металлическим экраном от внешних источников помех, что обеспечивает надежную работу системы передачи данных даже в сложных электромагнитных условиях.
Технические характеристики и параметры
(N)TSCGEWÖU – FO разработан с набором технических параметров, отражающих его назначение для горнодобывающей промышленности и туннелестроения. Номинальное напряжение доступно в шести основных категориях: 3,6/6 кВ, 6/10 кВ, 8,7/15 кВ, 12/20 кВ, 14/25 кВ и 18/30 кВ. Диапазон сечений проводников питания составляет от 25 мм² до 300 мм², охватывая все практические приложения от мобильных установок до крупных стационарных экскаваторов.
Температурный диапазон отражает понимание различных условий использования: −40°C до +80°C для стационарных установок и −25°C до +80°C для мобильного оборудования. Нижний предел охватывает зимние условия в северных регионах, а верхний предел охватывает жаркие условия. Устойчивость к маслам, согласно стандартам HD/EN/IEC 60811-2-1, обеспечивает надежную работу в среде, загрязненной маслами и смазками, характерной для горных объектов.
Система кодирования волокна обеспечивает стандартное распределение цветов, позволяя техникам быстро идентифицировать нужное волокно при подключении оборудования. Встроенная система оптической связи позволяет оборудованию связываться со своим барабаном подачи без задержек, обычно присутствующих при использовании медных кабелей управления в условиях электромагнитного загрязнения.
Спецификации по напряжениям и сечениям
(N)TSCGEWÖU – FO предоставляется в шести категориях по номинальному напряжению, каждая с диапазоном сечений проводников питания. Нижеприведенная таблица показывает основные технические параметры кабелей для наиболее часто используемых конфигураций.
| Напряжение (кВ) | Сечение (мм²) | Диаметр (мм) | Зулас. Тяга (N) | Вес (кг/км) | Мин. Радиус (×d) |
|---|---|---|---|---|---|
| 3,6/6 | 3×25+2×25/2+24FO | 42.2-45.2 | 1500 | 2660 | 4,2 |
| 6/10 | 3×35+2×50/2+24FO | 45.2-48.2 | 2100 | 3160 | 6,9 |
| 8,7/15 | 3×50+2×50/2+24FO | 50.1-53.1 | 3000 | 4020 | 10,4 |
| 12/20 | 3×70+2×50/2+24FO | 58.0-62.0 | 4200 | 5650 | 13,9 |
| 14/25 | 3×95+2×50/2+24FO | 67.9-71.9 | 5700 | 7500 | 18,0 |
| 18/30 | 3×150+2×70/2+24FO | 81.0-85.0 | 9000 | 10950 | 20,8 |
Таблица показывает логику конструкции кабелей для различных напряжений. При увеличении номинального напряжения увеличиваются диаметры проводников и толщина изоляции, что приводит к большему общему диаметру кабеля. Минимальный радиус изгиба увеличивается пропорционально диаметру кабеля, отражая необходимость в более щадящем обращении с более крупными и сложными кабелями.
Количество оптических волокон может быть выбрано в зависимости от требований приложения. Из предложенных 24 волокон, тип может быть многомодовым (50/125 или 62,5/125 микрон) или одномодовым (9/125 микрон). Для большинства горнодобывающих приложений рекомендуется многомодовое волокно 62,5/125 микрон, которое обеспечивает адекватную полосу пропускания и расстояние для локальных сетей в пределах забоя и обеспечивает совместимость с стандартным горнодобывающим оборудованием. Выбор одномодового волокна требуется только для специальных приложений, требующих высокой скорости передачи на большие расстояния.
Области применения: горная промышленность и туннелестроение
(N)TSCGEWÖU – FO специально разработан для горнодобывающей промышленности, туннелестроения и подземных работ, где требуется одновременное питание оборудования, управление операциями и мониторинг в реальном времени. Экскаваторы и погрузчики, используемые в открытых карьерах и подземных шахтах, требуют надежного питания и системы управления, которые должны работать в условиях высокого электромагнитного загрязнения от работающих поблизости электрических установок.
Гибкость кабеля позволяет маршрутизировать его через ограниченные пространства между крыльями и стойками оборудования. Способность кабеля выдерживать многочисленные циклы развертывания и намотки означает, что он может служить в течение многих лет интенсивного использования в суровых условиях горнодобывающей промышленности.
Система передачи данных по оптическому волокну позволяет экскаватору передавать информацию о нагрузке, положении ковша, состоянии двигателя и системы безопасности в реальном времени на центральный пост управления. Это обеспечивает операторам и управляющему персоналу критически важную информацию для оптимизации производительности, предотвращения перегрузки и обеспечения безопасности персонала. Оптическое волокно полностью невосприимчиво к электромагнитным помехам, гарантируя, что информация о безопасности всегда остается доступной даже при экстремальных условиях электромагнитного загрязнения.
Горная промышленность характеризуется экстремальными условиями, включая электромагнитное загрязнение от высоковольтного оборудования, быстрые переходные процессы в цепях питания и статические разряды. Традиционные медные кабели управления и передачи данных подвержены помехам от этих источников, что может привести к потере связи и сбоям в системах безопасности. Оптическое волокно полностью развязано от электромагнитной среды, обеспечивая безразрывную связь при любых условиях. Интеграция оптического волокна в кабель питания обеспечивает полную гарантию того, что система связи остается защищенной от помех и функциональной в любых условиях. Это делает (N)TSCGEWÖU – FO идеальным решением для критических приложений безопасности в горной промышленности.
Обращение с оптико-силовым кабелем: лучшие практики
Надлежащее обращение с кабелем (N)TSCGEWÖU – FO критически важно для сохранения целостности как электрических, так и оптических компонентов. При развертывании кабеля со шпули следует избегать резких перегибов и скручивания, которые могут повредить оптические волокна внутри кабеля. В отличие от медных проводников, оптические волокна хрупче и не могут быть восстановлены после разлома, поэтому необходимо соблюдать рекомендуемый минимальный радиус изгиба даже при развертывании.
Рекомендуемый минимальный радиус изгиба зависит от номинального напряжения кабеля и составляет от 4,2×d для кабелей низкого напряжения до 20,8×d для кабелей высокого напряжения. При прокладке кабеля через направляющие, вокруг препятствий или через изгибающиеся шланги инженер должен обеспечить, чтобы радиус кривизны кабеля никогда не был меньше указанного минимума. Маркировка на катушке будет указывать точное минимальное значение для данного диаметра кабеля.
При наматывании кабеля на барабан для хранения важно избежать сильного натяжения при наматывании, которое может деформировать кабель и повредить внутренние слои, включая оптические волокна. Кабель должен наматываться равномерно в слои, без перекрытия или скучивания слоев. После каждого использования кабель должен быть осмотрен на предмет видимых повреждений наружной оболочки, которые могут позволить влаге проникнуть во внутренние слои. При обнаружении повреждений поврежденный участок должен быть заклеен или отремонтирован с использованием подходящих материалов, таких как самослипающаяся виниловая лента.
Условия поставки и техническая поддержка
Компания Anhui Feichun Special Cable Co., Ltd. предоставляет полный спектр услуг поддержки для заказов кабелей (N)TSCGEWÖU – FO, включая техническое консультирование по выбору подходящего сечения и конфигурации оптического модуля для вашего приложения, консультации по интеграции кабеля в горнодобывающее оборудование, помощь с подготовкой технических спецификаций для документации вашего проекта и поддержку при развертывании, обслуживании и ремонте кабеля в полевых условиях.
Благодаря опыту работы с оптико-силовыми кабельными системами в различных горнодобывающих объектах и туннелях по всему миру, наша команда может предоставить специализированные консультации по выбору конфигурации, которая идеально соответствует вашим требованиям к мощности, портативности, надежности и требованиям к системе передачи данных. Мы можем помочь вам рассчитать требуемое сечение проводника питания на основе вашего ожидаемого трехфазного тока нагрузки, рекомендовать номинальное напряжение, количество и тип оптических волокон, подходящие для вашего оборудования, и предоставить рекомендации по практической прокладке, защите от механических повреждений и регулярному техническому обслуживанию кабеля во время горнодобывающих операций.
Процесс заказа оптико-силовых кабелей
При заказе кабеля (N)TSCGEWÖU – FO рекомендуется предоставить следующую информацию: требуемое номинальное напряжение (3,6/6 кВ до 18/30 кВ), требуемое сечение проводников питания (25 мм² до 300 мм²), требуемое количество метров или футов кабеля, количество и тип оптических волокон (многомодовое 50/125 мм, 62,5/125 мм или одномодовое 9/125 мм), требуемое количество проводников управления, предполагаемое применение (экскаватор, кран, погрузчик и т.д.), информацию о требуемых разъемах и способе крепления кабеля, а также любые специальные требования к упаковке, маркировке, предварительной подготовке кабельных концов или сертификационным документам.
После согласования деталей заказа наша команда произведет расчет сметы, согласует производственный график и согласует окончательные условия поставки. Платеж может быть произведен через международные платежные системы. После отправки кабеля мы обеспечиваем постоянную техническую поддержку через электронную почту, WhatsApp и WeChat для решения любых вопросов, которые могут возникнуть во время развертывания, использования и обслуживания кабеля. Наша команда также может предоставить техническую документацию, включая чертежи и рекомендации по подключению оптических разъемов для конкретных конфигураций.
