TENAX-SAS(N)TSCGEWOEU14/25 (29) кВ36 кВ test−50 °C flexible25 Н/мм²
TENAX-SAS (N)TSCGEWOEU 14/25 кВ — низкотемпературный высокопрочный trailing/reeling cable
25-кВ питание, центральный aramid load path и гибкая работа до −50 °C для shovels, draglines и тяжелых мобильных машин.
TENAX-SAS 14/25 кВ сочетает средневольтную изоляционную систему с conductive central support element и aramid rope. Конструкция рассчитана на волочение, циклический изгиб, работу через направляющие и применение с барабаном.
Надежность определяется совместной работой electric field control, termination, pilot continuity, центральной несущей структуры и наружной оболочки.
Номинальное напряжение
25 кВ
Um 29 кВ
Испытательное напряжение
36 кВ
по исходной спецификации
Гибкая эксплуатация
−50 °C
до +60 °C
Типоразмеры
11
16–300 мм²
Содержание
- Рабочая концепция
- Детальное сечение
- Разнесенная жила
- Termination
- Cold-soak
- Trailing
- Reeling
- Размеры
- Расчеты
- Приемка
1. Рабочая концепция
25-кВ система объединяет гибкую EPR-изоляцию, pilot-контроль и центральный aramid load path.
25-кВ особенность: конструкция должна одновременно выдерживать электрическое поле, многократный изгиб, продольную тягу и работу pilot-контура.
2. Детализированное поперечное сечение
Подробная функциональная схема: все электрические, защитные и механические элементы показаны отдельно.
Проводниклуженая тонкопроволочная медь, класс 5
Внутренний экранsemi-conductive EPR вокруг каждого проводника
ИзоляцияEPR, специальная смесь 3GI3
Наружный экранsemi-conductive NBR easy-strip
PEдве луженые PE-жилы с полупроводящей резиной
Pilot conductorлуженая медь, класс 5, EPR-изоляция
Центральная системаconductive support element + aramid rope
ОболочкиEPR 5GM3 inner sheath + rubber >5GM3 outer sheath
3. Разнесенная схема силовой жилы
Разнесенная схема помогает различать слои, которые в реальном кабеле расположены концентрически.
Важно: разнесенная схема показывает функциональные слои одной жилы. В реальном кабеле они нанесены концентрически и должны работать как единая экранированная изоляционная система.
4. 25-кВ termination и electric field control
Для 25 кВ правильная граница полупроводящего слоя и stress cone обязательны.
| Конструкция | Dmax | 10×D | Тип termination | Критические проверки |
|---|---|---|---|---|
| 3×16+2×16+1×16 | 63 мм | 630 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×25+2×16+1×16 | 67 мм | 670 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×35+2×16+1×16 | 71,6 мм | 716 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×50+2×16+1×16 | 74,7 мм | 747 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×70+2×25+1×16 | 78,3 мм | 783 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×95+2×25+1×16 | 84,4 мм | 844 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×120+2×35+1×16 | 89,1 мм | 891 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×150+2×35+1×16 | 91,6 мм | 916 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×185+2×70+35 | 97,1 мм | 971 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×240+2×70+1×16 | 102,7 мм | 1027 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
| 3×300+2×95+1×16 | 109 мм | 1090 мм | 14/25-кВ flexible-rubber termination | semi-con cutback + stress cone + sealing + strain relief + pilot continuity |
Semi-con cutback
Край наружного полупроводящего слоя должен иметь контролируемую геометрию без задиров.
Stress cone
Муфта должна быть предназначена для flexible rubber cable 14/25 кВ.
Sealing
Герметизация должна выдерживать cold/heat cycles и исключать проникновение влаги.
Strain relief
Тяга передается на central support/aramid rope, а не на электрические жилы.
5. Cold-soak и путь нагрузки
Даже при гибкой оболочке замерзшая механика может создать сверхнормативную тягу.
Главный риск: кабель сохраняет гибкость при −50 °C, но примерзание к грунту, замерзший ролик или резкий пуск могут создать тягу выше допустимого уровня.
6. Trailing и reeling
Trailing
Abrasion, tearing, острые кромки, наезд и рывок при зацеплении.
Reeling
Layer pressure, cross-winding, малый радиус и S-reverse bending.
Кручение
Допускается ±100°/м; неправильная трасса может добавить лишнее torsion.
Скорость
В исходной спецификации скорость движения или намотки не указана.
7. Барабанная геометрия
| Конструкция | Dmax | 10×D радиус | Мин. диаметр по оси | 20×D S-участок | Масса |
|---|---|---|---|---|---|
| 3×16+2×16+1×16 | 63 мм | 630 мм | 1260 мм | 1260 мм | 4,29 кг/м |
| 3×25+2×16+1×16 | 67 мм | 670 мм | 1340 мм | 1340 мм | 5,03 кг/м |
| 3×35+2×16+1×16 | 71,6 мм | 716 мм | 1432 мм | 1432 мм | 5,63 кг/м |
| 3×50+2×16+1×16 | 74,7 мм | 747 мм | 1494 мм | 1494 мм | 6,3 кг/м |
| 3×70+2×25+1×16 | 78,3 мм | 783 мм | 1566 мм | 1566 мм | 7,79 кг/м |
| 3×95+2×25+1×16 | 84,4 мм | 844 мм | 1688 мм | 1688 мм | 8,84 кг/м |
| 3×120+2×35+1×16 | 89,1 мм | 891 мм | 1782 мм | 1782 мм | 10,12 кг/м |
| 3×150+2×35+1×16 | 91,6 мм | 916 мм | 1832 мм | 1832 мм | 11,57 кг/м |
| 3×185+2×70+35 | 97,1 мм | 971 мм | 1942 мм | 1942 мм | 13,22 кг/м |
| 3×240+2×70+1×16 | 102,7 мм | 1027 мм | 2054 мм | 2054 мм | 16,18 кг/м |
| 3×300+2×95+1×16 | 109 мм | 1090 мм | 2180 мм | 2180 мм | 18,84 кг/м |
8. Стандарты и свойства
DIN VDE 0250-813
Общая конструкционная база.
DIN VDE 0207-21
Резиновые смеси.
DIN VDE 0298-4
Электрические параметры и ampacity.
EN 60228 / IEC 60228 / VDE 0295
Проводники.
IEC 60811-404
Химическое поведение материалов.
IEC 60332-1-2
Нераспространение пламени.
GOST-R/-K/-B
Сертификационный и пожарный контекст.
Стойкость
Oil, ozone и UV resistant.
9. Размеры, масса и радиусы
| Конструкция | SAP | Проводник, мм | Dmin | Dmax | кг/км | кг/м | 6×D | 10×D | 20×D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×16+2×16+1×16 | TENAX_SAS_25KV_005 | 5 | 59 | 63 | 4 288 | 4,29 | 378 | 630 | 1260 |
| 3×25+2×16+1×16 | TENAX_SAS_25KV_010 | 6,2 | 62,5 | 67 | 5 030 | 5,03 | 402 | 670 | 1340 |
| 3×35+2×16+1×16 | TENAX_SAS_25KV_013 | 7,5 | 67,1 | 71,6 | 5 631 | 5,63 | 429,6 | 716 | 1432 |
| 3×50+2×16+1×16 | TENAX_SAS_25KV_015 | 9 | 70,2 | 74,7 | 6 301 | 6,3 | 448,2 | 747 | 1494 |
| 3×70+2×25+1×16 | TENAX_SAS_25KV_017 | 10,6 | 73,8 | 78,3 | 7 794 | 7,79 | 469,8 | 783 | 1566 |
| 3×95+2×25+1×16 | TENAX_SAS_25KV_019 | 12,6 | 79,9 | 84,4 | 8 843 | 8,84 | 506,4 | 844 | 1688 |
| 3×120+2×35+1×16 | TENAX_SAS_25KV_001 | 14,8 | 84,6 | 89,1 | 10 125 | 10,12 | 534,6 | 891 | 1782 |
| 3×150+2×35+1×16 | TENAX_SAS_25KV_003 | 16 | 87,1 | 91,6 | 11 568 | 11,57 | 549,6 | 916 | 1832 |
| 3×185+2×70+35 | 20318853 | 17,7 | 92,1 | 97,1 | 13 220 | 13,22 | 582,6 | 971 | 1942 |
| 3×240+2×70+1×16 | TENAX_SAS_25KV_008 | 20,3 | 98,5 | 102,7 | 16 175 | 16,18 | 616,2 | 1027 | 2054 |
| 3×300+2×95+1×16 | TENAX_SAS_25KV_011 | 31,3 | 104 | 109 | 18 837 | 18,84 | 654 | 1090 | 2180 |
Аномалия исходных данных №1: конструкция 3×185+2×70+35 не соответствует обычной записи 2×PE + 1×pilot. Значение сохранено без исправления и требует подтверждения: является ли 35 отдельной pilot-жилой, частью PE-системы или опечаткой.
Аномалия исходных данных №2: для 3×300+2×95+1×16 указан диаметр проводника 31,3 мм, тогда как для 240 мм² — 20,3 мм. Значение сохранено без исправления и требует производственного чертежа.
10. Электрические и механические расчеты
Мощность рассчитана при cosφ = 0,9. Падение напряжения рассчитано по исходному R20 на 100 м. Для 25 мм² использовано указанное значение 0,795 Ом/км.
| Конструкция | Fmax | C | L | R20 | Ток | А/мм² | ≈МВА | ≈МВт | ΔU/100 м | Ic, А/км | Qc, квар/км |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×16+2×16+1×16 | 1 200 | 130 | 0,48 | 1,24 | 105 | 6,56 | 4,55 | 4,09 | 0,09% | 0,572 | 24,8 |
| 3×25+2×16+1×16 | 1 875 | 140 | 0,44 | 0,795 | 139 | 5,56 | 6,02 | 5,42 | 0,077% | 0,616 | 26,7 |
| 3×35+2×16+1×16 | 2 625 | 160 | 0,42 | 0,565 | 172 | 4,91 | 7,45 | 6,7 | 0,067% | 0,704 | 30,5 |
| 3×50+2×16+1×16 | 3 750 | 170 | 0,39 | 0,393 | 215 | 4,3 | 9,31 | 8,38 | 0,059% | 0,748 | 32,4 |
| 3×70+2×25+1×16 | 5 250 | 200 | 0,37 | 0,277 | 265 | 3,79 | 11,47 | 10,33 | 0,051% | 0,88 | 38,1 |
| 3×95+2×25+1×16 | 7 125 | 210 | 0,35 | 0,21 | 319 | 3,36 | 13,81 | 12,43 | 0,046% | 0,924 | 40 |
| 3×120+2×35+1×16 | 9 000 | 230 | 0,34 | 0,164 | 371 | 3,09 | 16,06 | 14,46 | 0,042% | 1,012 | 43,8 |
| 3×150+2×35+1×16 | 11 250 | 250 | 0,33 | 0,132 | 428 | 2,85 | 18,53 | 16,68 | 0,039% | 1,1 | 47,6 |
| 3×185+2×70+35 | 13 875 | 270 | 0,32 | 0,108 | 488 | 2,64 | 21,13 | 19,02 | 0,037% | 1,188 | 51,4 |
| 3×240+2×70+1×16 | 18 000 | 300 | 0,3 | 0,0817 | 574 | 2,39 | 24,85 | 22,37 | 0,032% | 1,319 | 57,1 |
| 3×300+2×95+1×16 | 22 500 | 420 | 0,27 | 0,0654 | 660 | 2,2 | 28,58 | 25,72 | 0,03% | 1,847 | 80 |
11. Тяга и самовес
Fmax = 25 Н/мм² × 3 × S
Rфикс = 6 × D
Rподв = 10 × D
S-переход ≥ 20 × D
Lтеор = Fmax / (m × g)Lтеор учитывает только собственный вес.
Не учитываются волочение, грунт, трение, рывок, лед и коэффициент запаса.
| Конструкция | Сечение | Расчет Fmax | Табличное | Самовес 100 м | Lтеор | Статус |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×16+2×16+1×16 | 16 мм² | 1 200 Н | 1 200 Н | 4207 Н | 28,5 м | соответствует |
| 3×25+2×16+1×16 | 25 мм² | 1 875 Н | 1 875 Н | 4934 Н | 38 м | соответствует |
| 3×35+2×16+1×16 | 35 мм² | 2 625 Н | 2 625 Н | 5524 Н | 47,5 м | соответствует |
| 3×50+2×16+1×16 | 50 мм² | 3 750 Н | 3 750 Н | 6181 Н | 60,7 м | соответствует |
| 3×70+2×25+1×16 | 70 мм² | 5 250 Н | 5 250 Н | 7646 Н | 68,7 м | соответствует |
| 3×95+2×25+1×16 | 95 мм² | 7 125 Н | 7 125 Н | 8675 Н | 82,1 м | соответствует |
| 3×120+2×35+1×16 | 120 мм² | 9 000 Н | 9 000 Н | 9933 Н | 90,6 м | соответствует |
| 3×150+2×35+1×16 | 150 мм² | 11 250 Н | 11 250 Н | 11348 Н | 99,1 м | соответствует |
| 3×185+2×70+35 | 185 мм² | 13 875 Н | 13 875 Н | 12969 Н | 107 м | соответствует |
| 3×240+2×70+1×16 | 240 мм² | 18 000 Н | 18 000 Н | 15868 Н | 113,4 м | соответствует |
| 3×300+2×95+1×16 | 300 мм² | 22 500 Н | 22 500 Н | 18479 Н | 121,8 м | соответствует |
12. Низкотемпературное сопротивление
R−50 ≈ R20 × [1 + 0,00393 × (−50 − 20)]
Ориентировочная коррекция сопротивления меди.
| Конструкция | R20 | Оценка R−50 | Самовес 100 м | Остаток до Fmax | Lтеор |
|---|---|---|---|---|---|
| 3×16+2×16+1×16 | 1,24 | 0,8989 | 4207 Н | -3007 Н | 28,5 м |
| 3×25+2×16+1×16 | 0,795 | 0,5763 | 4934 Н | -3059 Н | 38 м |
| 3×35+2×16+1×16 | 0,565 | 0,4096 | 5524 Н | -2899 Н | 47,5 м |
| 3×50+2×16+1×16 | 0,393 | 0,2849 | 6181 Н | -2431 Н | 60,7 м |
| 3×70+2×25+1×16 | 0,277 | 0,2008 | 7646 Н | -2396 Н | 68,7 м |
| 3×95+2×25+1×16 | 0,21 | 0,1522 | 8675 Н | -155 Н | 82,1 м |
| 3×120+2×35+1×16 | 0,164 | 0,1189 | 9933 Н | -933 Н | 90,6 м |
| 3×150+2×35+1×16 | 0,132 | 0,0957 | 11348 Н | -98 Н | 99,1 м |
| 3×185+2×70+35 | 0,108 | 0,0783 | 12969 Н | 906 Н | 107 м |
| 3×240+2×70+1×16 | 0,0817 | 0,0592 | 15868 Н | 2132 Н | 113,4 м |
| 3×300+2×95+1×16 | 0,0654 | 0,0474 | 18479 Н | 4021 Н | 121,8 м |
13. Быстрый инженерный выбор
| Конструкция | Ток | ≈МВт | Dmax | Масса | Предварительное применение |
|---|---|---|---|---|---|
| 3×16+2×16+1×16 | 105 А | 4,09 МВт | 63 мм | 4 288 кг/км | компактная 25-кВ trailing-система или вспомогательный привод |
| 3×25+2×16+1×16 | 139 А | 5,42 МВт | 67 мм | 5 030 кг/км | компактная 25-кВ trailing-система или вспомогательный привод |
| 3×35+2×16+1×16 | 172 А | 6,7 МВт | 71,6 мм | 5 631 кг/км | компактная 25-кВ trailing-система или вспомогательный привод |
| 3×50+2×16+1×16 | 215 А | 8,38 МВт | 74,7 мм | 6 301 кг/км | shovel, dragline или мобильная установка средней мощности |
| 3×70+2×25+1×16 | 265 А | 10,33 МВт | 78,3 мм | 7 794 кг/км | shovel, dragline или мобильная установка средней мощности |
| 3×95+2×25+1×16 | 319 А | 12,43 МВт | 84,4 мм | 8 843 кг/км | shovel, dragline или мобильная установка средней мощности |
| 3×120+2×35+1×16 | 371 А | 14,46 МВт | 89,1 мм | 10 125 кг/км | крупная 25-кВ машина с pilot-контуром и тяжелой механикой |
| 3×150+2×35+1×16 | 428 А | 16,68 МВт | 91,6 мм | 11 568 кг/км | крупная 25-кВ машина с pilot-контуром и тяжелой механикой |
| 3×185+2×70+35 | 488 А | 19,02 МВт | 97,1 мм | 13 220 кг/км | крупная 25-кВ машина с pilot-контуром и тяжелой механикой |
| 3×240+2×70+1×16 | 574 А | 22,37 МВт | 102,7 мм | 16 175 кг/км | высокомощная 25-кВ trailing/reeling-система с полной HV-приемкой |
| 3×300+2×95+1×16 | 660 А | 25,72 МВт | 109 мм | 18 837 кг/км | высокомощная 25-кВ trailing/reeling-система с полной HV-приемкой |
14. Failure modes
Over-tension
Причина: примерзание или зацепление.
Эффект: повреждение central support или termination.
Pilot failure
Причина: изгиб, сжатие или неясная конфигурация 185 мм² исполнения.
Эффект: ложный trip или потеря ground-check.
Partial discharge
Причина: дефект semi-con cutback, stress cone или надрез EPR.
Эффект: деградация 25-кВ termination.
Sheath abrasion
Причина: острый грунт или постоянное волочение.
Эффект: потеря механической защиты.
15. Приемка и ввод в эксплуатацию
- Проверка TENAX-SAS, SAP-кода, длины и маркировки 14/25 (29) кВ.
- Проверка протокола испытания 36 кВ.
- Измерение силовых жил, PE, pilot и изоляции.
- Проверка semi-con cutback, EPR surface и stress cone.
- Проверка central support, aramid rope и strain relief.
- Проверка 10×D радиуса и 20×D S-перехода.
- Cold-soak запуск с плавным движением и контролем тяги.
- Повторная проверка pilot/RPE и оболочки после первых циклов.
- Подтверждение записи 3×185+2×70+35 производственным чертежом.
- Подтверждение диаметра 31,3 мм для 300 мм² исполнения.
16. Инженерные ограничения
Расчеты мощности, падения напряжения, зарядного тока, радиуса и вертикальной длины предназначены для предварительного проектирования. Они не заменяют расчет короткого замыкания, координацию защиты, partial discharge assessment, фактическую тягу, динамику барабана, termination и утвержденный производственный чертеж.
