FC-REELFLEX™ MV-FO (аналог RHEYFIRM®-RTS OFE): кабель 8,7/15 кВ для барабанов кранов, экскаваторов и драглайнов
Как только напряжение переходит границу 1 кВ, добавляется задача, которой не было у низковольтного reeling-кабеля: управление электрическим полем внутри изоляции. Ниже — зачем экрану на жиле и экрану по изоляции придают не меньше значения, чем самой меди, что проверяет испытание частичными разрядами, и полные данные 3×70+2×35E мм² + 12×OM1 без единого сокращения.
1. Начните здесь: какая у вас задача?
FC-REELFLEX™ MV-FO закрывает узкий, но критичный класс задач: питание среднего напряжения (свыше 1 кВ) на подвижный узел — барабан крана или трейлинг-барабан горной машины, — где кабель одновременно скручивается, растягивается и работает под напряжением, при котором ошибка в экранировании не «слегка снижает ресурс», а создаёт риск пробоя изоляции и частичных разрядов. Ниже — пять формулировок задачи и куда они ведут.
«Питаю STS/RTG/RMG-кран на среднем напряжении — трансформатор на тележке, ввод СН идёт через барабан или гибкую подвеску»
Это ядровая задача FC-REELFLEX MV-FO. Экранированная конструкция 8,7/15 кВ с антиторсионной защитой рассчитана именно на реечный ввод СН крана. Смотрите раздел 5 для проверки барабана под вашу геометрию.
«Электрический экскаватор/драглайн на разрезе, машина постоянно перемещается по забою, кабель наматывается на трейлинг-барабан на самой машине»
Тоже ваш случай. Диапазон напряжений электрических лопат и драглайнов на открытых разработках — как правило 3,3–15 кВ (реже выше), и 8,7/15 кВ попадает точно в этот класс. См. раздел 4 — на трейлинг-барабане экскаватора наводки от собственных мощных приводов подъёма особенно сильны, поэтому встроенная оптика для телеметрии особенно оправдана.
«Роторный экскаватор / штабелирующая-реклаймерная машина непрерывного действия, кабель на барабане, а не просто тянется по земле»
Конструкция подходит и для этого случая — она прямо указана как типовое применение. Проверьте раздел 5 на скорость (до 120 м/мин) и кручение (±25°/м) под цикл вашей машины.
«У меня спредер или периферия крана на низком напряжении (0,6/1 кВ), просто много жил»
Это не FC-REELFLEX MV-FO. Экранирование, толстая изоляция и испытание частичными разрядами избыточны и сильно удорожают кабель для задачи, где нет проблемы управления электрическим полем. Смотрите низковольтный аналог FC-SPREADERFLEX FO (44G2,5 + 12×OM1, 0,6/1 кВ) — отдельный технический документ FeiChun.
«Нужен ли отдельный pilot-провод для мониторинга целостности заземления (ground-fault monitoring)?»
В базовом исполнении FC-REELFLEX MV-FO — 2 полноразмерных заземляющих жилы по 35 мм², без отдельного контрольного pilot-провода: этого достаточно для надёжного обратного пути замыкания на землю в большинстве схем. Если ваша схема защиты требует именно контура непрерывного мониторинга обрыва земли (pilot relay/ELCB), уточните это отдельно у инженера FeiChun при запросе.
2. Почему кабель среднего напряжения — другая задача
Механика барабана намотки — растяжение, кручение, циклический изгиб — у кабеля 8,7/15 кВ решается теми же принципами, что и у низковольтного reeling-кабеля (антиторсионная оплётка, толстая эластомерная изоляция, армирование). Но сверх этого добавляется задача, которой у низковольтных жил попросту нет: контроль распределения электрического поля внутри изоляции.
Экран жилы + экран по изоляции
У фазной жилы FC-REELFLEX MV-FO не одна, а три концентричных оболочки поверх меди: полупроводящий экран по жиле, изоляция EPR, полупроводящий экран по изоляции. Оба экрана выполнены тройной соэкструзией с самой изоляцией — заодно с ней, без отдельного технологического шва.
Толщина изоляции — не запас, а изолирующий промежуток
Номинальная толщина изоляции — 5,0 мм против 0,8 мм у низковольтной сигнальной жилы. Это не «десятикратный запас прочности», а физически необходимый изолирующий промежуток под рабочее напряжение 8,7/15 кВ и испытательное 30,5 кВ.
Испытательное напряжение на порядок выше
Приёмо-сдаточное испытание — 30,5 кВ переменного тока 5 минут (3,5×U₀), против 3,5 кВ у низковольтного аналога. Это не техническая деталь для галочки — именно этим напряжением производитель подтверждает отсутствие дефектов изоляции перед отгрузкой.
Ток короткого замыкания на два порядка выше
Допустимый ток КЗ (1 с) — 10,0 кА и на фазе, и на паре заземляющих жил, против 0,36 кА у низковольтной жилы. При аварии в сети СН энергия многократно выше — конструкция жилы и земляных проводников должна её выдержать без разрушения на время срабатывания защиты.
3. Экранирование и частичные разряды: что проверяет протокол
Коэффициент теплового расширения резиновой/эластомерной изоляции примерно на порядок выше, чем у меди. При выходе жилы на рабочую температуру +90 °C изоляция расширяется значительно сильнее проводника — если между медью и изоляцией нет полупроводящего экрана, плотно с обеих сторон сцепленного и с проводником, и с изоляцией, на этой границе неизбежно образуется микрозазор. Именно такой зазор — газонаполненная полость в зоне максимальной напряжённости поля — становится очагом частичных разрядов: ионизация газа в полости под действием поля создаёт локальные разряды наносекундной длительности, которые сами по себе не пробивают изоляцию мгновенно, но постепенно разрушают её структуру при каждом цикле напряжения, сокращая срок службы кабеля непредсказуемо и незаметно до самого пробоя.
Экран по жиле
Полупроводящий слой, экструдированный прямо на скрутку жилы. Убирает неровности поверхности многопроволочной жилы (промежутки между отдельными проволоками) как источник локальной концентрации поля — без экрана поле «цепляется» именно за эти микронеровности.
Экран по изоляции
Полупроводящий слой поверх изоляции, электрически заземляемый на концах. Замыкает электрическое поле строго внутри изоляции, даёт определённый путь для ёмкostных и аварийных токов и делает наружную поверхность изоляционной системы безопасной на потенциал земли.
Почему это особенно важно для reeling-кабеля
У кабеля, который годами циклически сгибается и скручивается на барабане, риск расслоения именно на границе «экран—изоляция» выше, чем у статично проложенного кабеля. Испытание частичными разрядами на каждом барабане — это не формальность, а прямая проверка того, что технология скрутки и соэкструзии не нарушила адгезию экранов под механической нагрузкой производства.
Порог ≤10 пКл
Частичные разряды измеряются при испытательном напряжении 1,73×U₀ (около 15 кВ для этой позиции). Уровень ≤10 пКл — консервативный порог, ниже верхней границы 5–20 пКл, типично встречающейся в отраслевых стандартах на кабели среднего напряжения; чем ниже измеренный уровень, тем меньше вероятность скрытых дефектов изоляции.
4. Зачем в 15-кВ кабеле оптоволокно
На трейлинг-барабане экскаватора или драглайна рядом с фазными жилами 8,7/15 кВ работают собственные мощные приводы подъёма и хода машины — источник значительно более сильных электромагнитных наводок, чем на низковольтном спредере крана. Передавать телеметрию, видеонаблюдение или сигналы ПЛК по меди в этих условиях — рисковать ложными срабатываниями защит и потерей данных именно в момент пиковой нагрузки, когда контроль важнее всего.
12 волокон OM1 на нейтральной оси
Тот же принцип, что и в низковольтном аналоге: оптический модуль вынесен в один из внешних промежутков скрутки (не в центр геометрически, но конструктивно обособлен арамidной нитью и собственной оболочкой ТПУ) — физически и электрически независим от силовых жил.
ПЛК, CCTV, Ethernet — одним кабелем
Для экскаваторов и драглайнов, работающих в диспетчерской системе рудника (телеметрия положения ковша, видеонаблюдение зоны работ, данные вибрации и нагрузки приводов), встроенная оптика избавляет от второй прокладки на том же барабане и том же трейлинг-контуре.
Гибкость по числу и классу волокон
Базовая комплектация — 12×OM1, но по опциям доступны 6, 12 или 24 волокна, а также классы OM2/OM3/OM4 или одномодовое G.652.D/G.657.A1 — см. раздел 7.5, если проект требует большей полосы или дальности (например, кольцевая сеть между несколькими машинами на разрезе).
5. Расчёт барабана: радиус, натяжение, кручение, ток
Проверочные формулы на базе технических данных FC-REELFLEX MV-FO (наружный диаметр D ≈ 66,0 мм).
6. Часто путают
| Путают с чем | Ключевое отличие | Как проверить за 1 минуту | Что выбрать |
|---|---|---|---|
| FC-SPREADERFLEX FO (низковольтный аналог, 0,6/1 кВ) | Другой класс напряжения целиком: без экранирования жил, без испытания частичными разрядами, изоляция в разы тоньше | Питаете периферию/спредер по НН или вводите СН на кран/машину? → НН → низковольтный аналог значительно дешевле | FC-SPREADERFLEX FO (44G2,5 + 12×OM1, 0,6/1 кВ) |
| FC-REELFLEX MV без FO (силовая версия без оптики) | Тот же принцип экранированной конструкции, без встроенного оптического модуля | Нет потребности в волоконных каналах на этой машине? → базовая версия без оптики дешевле | FC-REELFLEX MV (без FO) — уточняйте у инженера |
| Неэкранированный кабель на СН (для коротких прогонов в заземлённых металлических коробах) | По отраслевой практике экран может не требоваться только для очень коротких прогонов до 15 кВ внутри заземлённого металлического ограждения (например, от ячейки СН до трансформатора) | Кабель проложен снаружи, гибко, на открытом барабане или в цепи, а не внутри заземлённого металлического короба? → да → экран обязателен | FC-REELFLEX MV-FO (экранированный) |
| Кабель более низкого класса напряжения СН (3,3/3,3–6/10 кВ) | Меньшая толщина изоляции и другое испытательное напряжение — рассчитан под более низкий класс сети | Фактическое рабочее напряжение вашей сети — 6, 10 или 15 кВ? → сверьте с паспортом трансформатора/РУ перед заказом | Соответствующий класс из линейки FC-REELFLEX MV — уточняйте у инженера |
| Другой класс/число волокон (6/24 волокна, OM3/OM4, одномод) | Отличается ёмкость и дальность передачи данных, а не силовая часть кабеля | Нужно больше 12 каналов или трасса длиннее типичной для OM1? → апгрейд по опциям (раздел 7.5) | Тот же FC-REELFLEX MV-FO, другая опция волокна/числа |
7. Полная техническая карта FC-REELFLEX MV-FO
Номинальное напряжение
8,7/15 кВ
Жилы
3×70 + 2×35E
Оптические волокна
12 × OM1
Наружный Ø
66,0 мм
Масса, ориент.
6 500 кг/км
7.1. Электрические данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Номинальное напряжение U₀/U (Uм) | 8,7/15 (17,5) кВ |
| Испытательное напряжение (приёмо-сдаточное) | 30,5 кВ AC, 5 мин (3,5×U₀) |
| Частичные разряды при 1,73×U₀ | ≤ 10 пКл |
| Макс. сопротивление постоянному току при 20°C, фаза 70 мм² | 0,277 Ом/км |
| Макс. сопротивление постоянному току при 20°C, земля 35 мм² (каждая / 2 параллельно) | 0,565 / 0,283 Ом/км |
| Сопротивление переменному току при 90°C, 50 Гц, фаза | ≈ 0,354 Ом/км |
| Рабочая ёмкость | ≈ 0,28 мкФ/км |
| Зарядный ток при U₀, 50 Гц | ≈ 0,77 А/км |
| Индуктивность / реактивное сопротивление при 50 Гц | ≈ 0,34 мГн/км / 0,108 Ом/км |
| Допустимый ток, свободный воздух 30°C, 1 слой размотан | 245 А |
| Макс. температура жилы, эксплуатация | +90°C |
| Макс. температура жилы, КЗ (≤5с) | +250°C |
| Допустимый ток КЗ, 1с | 10,0 кА (фаза) · 10,0 кА (2×35 мм² земля) |
| Темп. окр. среды, °C | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент | 1,04 | 1,00 | 0,96 | 0,91 | 0,87 | 0,82 |
| Слоёв на барабане | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент | 0,80 | 0,61 | 0,49 | 0,42 | 0,38 |
Для моноспиральных барабанов при нормальной вентиляции применяйте коэффициент 0,85. Для фестонных/свободно висящих систем используйте значение для свободного воздуха.
7.2. Данные оптического волокна
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип волокна | Многомодовое градиентное 62,5/125 мкм, класс OM1 (IEC 60793-2-10, тип A1b) |
| Число волокон | 12 |
| Диаметр сердцевины / оболочки | 62,5 ± 2,5 мкм / 125,0 ± 1,0 мкм |
| Диаметр первичного покрытия | 245 ± 10 мкм (УФ-отверждаемый акрилат) |
| Числовая апертура | 0,275 ± 0,015 |
| Макс. затухание в кабеле | ≤ 3,5 дБ/км на 850 нм · ≤ 1,5 дБ/км на 1300 нм |
| Мин. модовая полоса пропускания (OFL) | ≥ 200 МГц·км на 850 нм · ≥ 500 МГц·км на 1300 нм |
| Цветовая маркировка волокон | По IEC 60304 / TIA-598 (см. ниже) |
| Буферная трубка | PBT, заполнена тиксотропным гидрофобным гелем |
| Приёмо-сдаточные оптические испытания | OTDR-рефлектограмма на 850/1300 нм по каждому волокну, на каждом барабане |
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Цвет | Синий | Оранжевый | Зелёный | Коричневый | Серый | Белый | Красный | Чёрный | Жёлтый | Фиолетовый | Розовый | Бирюзовый |
7.3. Механические и температурные данные
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Область применения | Моторные кабельные барабаны, барабаны намотки и трейлинг-режим на подвижной технике СН |
| Макс. скорость перемещения | 120 м/мин |
| Макс. рабочее растягивающее усилие | 4 200 Н (15 Н/мм² суммарного сечения меди) |
| Допустимое кручение | ± 25°/м |
| Мин. радиус изгиба, фиксированная прокладка | 6 × D = 396 мм |
| Мин. радиус изгиба, намотка/изгиб на барабане | 10 × D = 660 мм |
| Темп. окружающей среды, в движении | от −25°C до +80°C |
| Темп. окружающей среды, фиксированная прокладка | от −40°C до +80°C |
| Нераспространение горения | По IEC 60332-1-2 |
| Стойкость к маслам | Минеральные масла, по EN 60811-404 |
| Атмосферостойкость | УФ-, озоно- и погодостойкость по EN 50396; пригоден для горной и портовой эксплуатации |
7.4. Размеры, масса и заказ
| Тип | Жилы | Волокна | Наружный Ø, мм | Масса, ориент., кг/км | Содержание меди, кг/км |
|---|---|---|---|---|---|
| FC-RFM-FO | 3×70 + 2×35E | 12×OM1 | 66,0 ± 1,5 | 6 500 | 2 492 |
Значения диаметров и массы ориентировочные и подлежат производственному допуску.
| Стандарт | Область применения |
|---|---|
| IEC 60228 | Жилы изолированных кабелей — класс 5 |
| IEC 60502-2 | Требования к электрическим испытаниям кабелей с экструдированной изоляцией 8,7/15 кВ |
| DIN VDE 0250-813 | Руководство по конструкции MV reeling-/трейлинг-кабелей (N)TSCGEWÖU |
| HD 22.1 / DIN VDE 0207-20 / -21 | Изоляционный компаунд 3GI3 и оболочечный компаунд 5GM5 |
| IEC 60885-3 | Измерение частичных разрядов |
| EN 50395 / EN 50396 | Методы электрических и неэлектрических испытаний |
| IEC 60332-1-2 | Нераспространение горения одиночного вертикального кабеля |
| IEC 60793-2-10 (A1b) | Многомодовое волокно 62,5/125 мкм |
| IEC 60794-1-21 / -22 | Механические и климатические испытания оптического кабеля |
| DIN VDE 0298-4 | Длительно допустимая токовая нагрузка и поправочные коэффициенты |
| ISO 9001:2015 | Система менеджмента качества |
7.5. Упаковка и заказ
Поставляется на деревянных барабанах со стальным усилением или на стальных барабанах, подобранных под заказанную длину, единой непрерывной длиной без соединительных муфт. Концы кабеля герметизированы термоусаживаемыми колпачками; концы волокон защищены и доступны с обеих сторон для приёмочных испытаний.
Заказное обозначение
FC-REELFLEX™ MV-FO 8,7/15 кВ 3×70 + 2×35E + 12 OFE 62,5/125 · чёрный · длина в метрах
Опции: число волокон 6/12/24; волокно OM2/OM3/OM4 или одномодовое G.652.D/G.657.A1; красная или жёлтая наружная оболочка; pilot-/контрольные жилы — по запросу.
8. Конструкция: что внутри
| № | Элемент | Материал | Параметры |
|---|---|---|---|
| 1 | Фазная жила | Луженая отожжённая медь, гибкая, класс 5 по IEC 60228 | 70 мм²; Ø ≈ 11,0 мм |
| 2 | Экран по жиле | Экструдированный полупроводящий EPR | Номинально 0,7 мм |
| 3 | Изоляция | Резиновый компаунд EPR типа 3GI3 | Номинально 5,0 мм (мин. средняя 4,5 мм) |
| 4 | Экран по изоляции | Экструдированный полупроводящий EPR, тройная соэкструзия с поз. 2–3 | Номинально 0,7 мм; Ø жилы в сборе ≈ 23,8 мм |
| 5 | Заземляющие жилы | Луженая отожжённая медь, класс 5 | 2 × 35 мм², в двух наружных промежутках скрутки |
| 6 | Покрытие земляной жилы | Полупроводящий эластомер | Ø земляного элемента ≈ 9,8 мм |
| 7 | Оптические волокна | 12 × многомодовое 62,5/125 мкм OM1 в буферной трубке PBT с гелем | Ø трубки 3,2 мм; см. раздел 7.2 |
| 8 | Силовой элемент оптического модуля | Арамидная нить | Снимает растягивающую нагрузку с волокон |
| 9 | Оболочка оптического модуля | Термопластичный полиуретан (ТПУ), оранжевый | Ø модуля 9,5 мм, в третьем наружном промежутке скрутки |
| 10 | Центральный заполнитель | Текстильный/эластомерный сердечник | Поддерживает круглую форму скрутки |
| — | Скрутка | 3 фазные жилы + 2 земляных элемента + 1 оптический модуль | Короткий шаг скрутки, оптимизирован под намотку на барабан |
| 11 | Внутренняя оболочка | Эластомерный компаунд, вдавлен экструзией в межэлементное пространство | Номинально 2,5 мм |
| 12 | Антиторсионная оплётка | Высокопрочная полиэфирная оплётка, вулканизированная между оболочками | — |
| 13 | Наружная оболочка | Тяжёлый хлоропреновый каучук (CR) 5GM5, чёрный | Номинально 4,0 мм; красный или жёлтый по запросу |
| — | Маркировка | Тиснение/печать: FEICHUN FC-REELFLEX MV-FO 8.7/15kV 3×70+2×35E+12×OM1 + год + метровая отметка | Метровая отметка каждый 1 м |
9. Сертификация и испытания
FeiChun поддерживает полный портфель сертификации, необходимый для поставки кабельной продукции среднего напряжения на международный горный и портовый рынок. Ниже отдельно — стандарты, подтверждённые техническим паспортом именно этой позиции, и общая сертификация производства.
9.1. Подтверждено техническим паспортом позиции
IEC 60502-2
Требования к электрическим испытаниям кабелей с экструдированной изоляцией на класс 8,7/15 кВ.
IEC 60885-3
Измерение частичных разрядов — подтверждённый порог ≤10 пКл при 1,73×U₀ на каждом барабане.
DIN VDE 0250-813
Конструктивное соответствие требованиям к MV reeling-/трейлинг-кабелям типа (N)TSCGEWÖU.
HD 22.1 / DIN VDE 0207-20,-21
Изоляционный компаунд EPR 3GI3 и оболочечный компаунд CR 5GM5.
IEC 60793-2-10 / 60794-1-21,-22
Оптическое волокно OM1 и механические/климатические испытания оптического узла.
ISO 9001:2015
Система менеджмента качества производственной площадки FeiChun.
9.2. Общая сертификация производства FeiChun
Как производитель специальных кабелей для горного, кранового и промышленного применения, FeiChun располагает широким портфелем сертификации по линейке продукции в целом: CE (директива 2014/35/EU LVD), REACH/RoHS ((EC) No. 1907/2006 и 2011/65/EC), а также по отдельным сериям — сертификация UL/CSA AWM для рынка Северной Америки и EAC (ТР ТС) для России, Казахстана, Беларуси, Кыргызстана и Армении с документацией на русском языке.
10. Как оформить запрос на аналог
| № | Что указать | Зачем это нужно |
|---|---|---|
| 1 | Тип машины (STS/RTG/RMG кран, экскаватор, драглайн, стакер-реклаймер) и способ намотки | Проверка режима барабана по разделу 5 |
| 2 | Фактическое рабочее напряжение сети и обозначение исходного кабеля (напр. RHEYFIRM-RTS OFE) | Точный подбор класса напряжения — не все MV-кабели одного класса |
| 3 | Сечение фазных и заземляющих жил, если уже определено проектом | Проверка допустимого тока и натяжения (раздел 5, 7.1) |
| 4 | Требуемый класс волокна и число используемых каналов | OM1 или апгрейд до OM2/OM3/OM4/одномод, 6/12/24 волокна |
| 5 | Климатические условия: минимальная зимняя температура на объекте | Проверка диапазона −25°C или потребность в низкотемпературном исполнении (раздел 5) |
| 6 | Требуемые сертификаты и протоколы (включая частичные разряды) | CE / EAC / UL — под рынок поставки; протокол PD — обязательно для приёмки MV |
| 7 | Длина барабана и количество позиций | Для расчёта цены и сроков поставки |
Направьте эти данные на [email protected] — инженер FeiChun подтвердит конструкцию (или предложит альтернативу, если задача не требует экранирования и частичных разрядов) и подготовит технический паспорт под вашу позицию.
Anhui Feichun Special Cable Co., Ltd.
Технические и проектные запросы: [email protected]
+86 13855123218
