Кабель 3×185+3×35 мм²: как читать обозначение и что считать до заказа — ток, тяга, барабан, заземление
Сечение 185 мм² — рабочая лошадка гибких средневольтных кабелей для портовых кранов, экскаваторов и барабанных машин. Но запись «3×185+3×35» допускает разное прочтение, а поведение кабеля зависит от барабана, числа слоёв и режима тяги. Разбираем обозначение, приводим опорные данные каталогов для 3×185, считаем ток и мощность, снижение тока на барабане, натяжение, длину волочения, радиус изгиба и термическую стойкость жил заземления.
1. Как читать обозначение 3×185+3×35
Первая часть записи однозначна: три фазные жилы по 185 мм². Вторая допускает несколько прочтений. В европейских каталогах средневольтных барабанных кабелей запись вида 3×95+3×50/3 означает, что заземляющая часть в сумме составляет 50 мм² и разделена на три жилы[1][2]; для 3×185 стандартная пара — 3×185+3×95/3[1][2][3][4][5]. Запись «3×35» без знака «/3» можно прочесть двояко, а в торговых предложениях 0,6/1 кВ встречаются записи вида 3×185+3G35[9].
| Прочтение | Заземление | Ток 1 с по 143·S | Что уточнить |
|---|---|---|---|
| A. Три жилы по 35 мм² | 105 мм² суммарно | 15,0 кА | число жил, изоляция (или неизолированные), расположение в промежутках |
| B. 35 мм² суммарно, «3×35/3» | 35 мм² (≈ 11,7 мм² на жилу) | 5,0 кА | достаточно ли для тока замыкания и времени отключения |
| Стандарт 3×185+3×95/3 (для сравнения) | 95 мм² суммарно | 13,6 кА | эталон по каталогам[1][2] |
2. Опорные данные каталогов для 3×185
Значения ниже — для стандартной конструкции 3×185+3×95/3 разных изготовителей. Они показывают порядок величин; для 3×185+3×35 конкретные диаметр и масса определяются паспортом. Разброс диаметра объясняется классом напряжения, толщиной оболочки и наличием антиторсионного слоя.
| Каталог, исполнение | Ø, мм | Масса, кг/км | Тяга, Н | Основание тяги |
|---|---|---|---|---|
| Tele-Fonika TFCrane R-(N)TSCGEWÖU, 3,6/6 кВ[2] | 68,2 | 9 662 | 11 100 | 20 Н/мм² × 555 мм² |
| Aristoncavi URSUS MT PLUS, 3,6/6 кВ[10] | 67,9–70,2 | 9 980 | по каталогу | — |
| Prysmian TENAX TTS, 3,6/6 кВ[1] | 67–72 | 9 200 | 11 100 (13 875) | 20 (25) Н/мм² × 555 мм² |
| Elettrotek FLEXIDRUM RS-T, антиторсионная защита[3] | 70,5 | 10 030 | 8 325 | 15 Н/мм² × 555 мм² |
| Untel SUPREMINE, два класса напряжения[4] | 64,4–71,1 / 71,5–79,0 | 9 150 / 10 150 | по каталогу | — |
| Incore (N)TSCGEWÖU, 1,8/3 кВ[5] | 71,6–75,6 | 10 750 | 11 100 (16 650) | 20 (30) Н/мм² × 555 мм² |
Отсюда видно, что тяга для одного и того же сечения различается в полтора раза (8325–11 100 Н) — не из-за «качества», а из-за базы расчёта и конструкции. Основания в последней колонке получены нашим пересчётом: 555 мм² — суммарное сечение трёх фазных жил (3×185).
3. Электрика: ток, мощность и падение напряжения
В каталоге Prysmian для резиновых барабанных кабелей 3×185+3×95/3 указаны: ток 461 А при +30 °C на поверхности (по VDE 0298-4), максимальное сопротивление жилы около 0,11 Ом/км при 20 °C, ток короткого замыкания жилы 26,46 кА за 1 с[1]. Untel даёт сопротивление 0,108 Ом/км[4].
| Показатель | Значение | Комментарий |
|---|---|---|
| Мощность при 461 А и 6 кВ | 4,07 МВт | без снижения тока на барабане |
| Мощность при 226 А (3 слоя) | 2,00 МВт | множитель 0,49 (§4) |
| R при 20 °C | 0,108 Ом/км | по каталогу Untel[4] |
| R при 90 °C | 0,138 Ом/км | пересчёт по температурному коэффициенту меди |
| ΔU (активная составляющая), I = 300 А, L = 300 м | 18,2 В (0,30 % от 6 кВ) | индуктивная составляющая не учитывалась |
| Ток КЗ жилы за 1 с | 26,46 кА | 143 · 185 мм²[1] |
Практический смысл: 461 А на 6 кВ — это около 4 МВт, но на барабане, где кабель лежит слоями, реальная длительная мощность вдвое ниже. Поэтому для тяжёлых кранов сечение 185 мм² часто оказывается предельным по нагреву, а не по падению напряжения.
4. Барабан: снижение тока по слоям
Кабель на барабане охлаждается хуже, чем на земле. В каталоге Vahle для многослойной намотки даны множители 0,61, 0,49 и 0,42 (2, 3 и 4 слоя)[6]; для одного слоя используют ориентир около 0,75–0,80[8]. Расчёт выполняют для максимального числа слоёв, затем учитывают температуру среды.
5. Тяга и длина волочения
Допустимое натяжение относят к сумме сечений фазных жил: T = σ · 3 · S. Для 3×185 это 555 мм². Масса погонного метра по каталогу Tele-Fonika — 9,66 кг/м[2].
| σ | T, Н | L при μ = 0,4, м | L при μ = 0,6, м | L при μ = 0,8, м |
|---|---|---|---|---|
| 15 Н/мм² | 8 325 | 220 | 146 | 110 |
| 20 Н/мм² | 11 100 | 293 | 195 | 146 |
| 30 Н/мм² | 16 650 | 439 | 293 | 220 |
Значения 15, 20, 25 и 30 Н/мм² встречаются в каталогах для разных режимов (работа, статика, разгон)[1][3][5][8]. Для эксплуатации на барабане ограничивают ускорение и момент так, чтобы натяжение в установившемся режиме не превышало нижнюю границу, указанную для конкретного исполнения.
6. Изгиб, сердечник барабана и скорость
Радиус R = k·Ø, диаметр сердечника Dc ≥ 2R. В технических публикациях FeiChun для средневольтных барабанных кабелей указано 12–15×Ø[8]. Untel указывает для свободного движения 678 мм при Ø 64–71 мм[4], что соответствует примерно 10×Ø.
| Ø, мм | R = 10·Ø, мм | R = 12,5·Ø, мм | Dc ≥ 2R, мм | R = 15·Ø, мм | Dc ≥ 2R, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| 64,4 | 644 | 805 | 1 610 | 966 | 1 932 |
| 68,2 | 682 | 852 | 1 705 | 1 023 | 2 046 |
| 70,5 | 705 | 881 | 1 762 | 1 058 | 2 115 |
| 79,0 | 790 | 988 | 1 975 | 1 185 | 2 370 |
При Ø = 68,2 мм и сердечнике Dc = 1800 мм слои имеют радиусы 934, 1 002, 1 070, 1 139 мм. Частота вращения барабана при скоростях 120 и 160 м/мин:
| Слой | r, мм | n при 120 м/мин, об/мин | n при 160 м/мин, об/мин |
|---|---|---|---|
| слой 1 | 934 | 20,4 | 27,3 |
| слой 2 | 1 002 | 19,1 | 25,4 |
| слой 3 | 1 070 | 17,8 | 23,8 |
| слой 4 | 1 139 | 16,8 | 22,4 |
Это иллюстрация допущений; фактические значения задаёт изготовитель барабана. Момент для постоянной тяги F растёт как F·r, поэтому привод должен обеспечивать широкий диапазон[11].
Конструкция: сечение 3×185+3×35
7. Жилы заземления 35 мм²
Жила заземления в горном и барабанном кабеле выполняет две функции: несёт ток замыкания на землю и служит контуром контроля цепи заземления. Термически допустимый ток жилы оценивают формулой
| Сечение заземления | t = 1 с | t = 0,5 с | t = 0,2 с | t = 0,1 с |
|---|---|---|---|---|
| 35 мм² (прочтение B) | 5,0 | 7,1 | 11,2 | 15,8 |
| 95 мм² (стандарт 3×95/3) | 13,6 | 19,2 | 30,4 | 43,0 |
| 105 мм² (прочтение A, 3×35) | 15,0 | 21,2 | 33,6 | 47,5 |
Сравните полученное значение с расчётным током замыкания на землю в вашей сети: он определяется режимом заземления нейтрали и временем действия защиты. Если нейтраль заземлена через резистор и ток замыкания ограничен, 35 мм² могут быть достаточны; если ток велик, а время отключения велико, потребуется большее сечение или другая конструкция. Обмен данными по сети и защитам — обязательная часть запроса на кабель.
8. Соседние сечения: 150, 185 и 240 мм²
| Типоразмер | Ток, А | Ток КЗ жилы 1 с, кА | Тяга при 20 Н/мм², Н | Ток на барабане, 3 слоя (×0,49), А |
|---|---|---|---|---|
| 3×150+3×70/3 | 404 | 21,45 | 9 000 | 198 |
| 3×185+3×95/3 | 461 | 26,46 | 11 100 | 226 |
| 3×240+3×120/3 | 540 | 34,32 | 14 400 | 265 |
Каждая ступень сечения даёт 14–17 % тока и соответственно рост диаметра и массы. Если расчёт на барабане при трёх слоях требует более 226 А длительно, ступень 240 мм² даёт около 265 А; альтернатива — барабан с меньшим числом слоёв.
9. Сценарии применения
| Сценарий | Главная нагрузка | Что проверить |
|---|---|---|
| Портовые контейнерные краны (STS, RTG, e-RTG) | длинный ход, ускорение, слои на барабане | ток по слоям, момент, скорость, радиус роликов[7][12] |
| Автоматические штабелёры (ASC, ARMG) | частые пуски, реверс | ускорение, антиторсионная защита, исполнение по каталогу[10] |
| Карьерные экскаваторы и мобильное оборудование | тяга, истирание | оболочка, оплётка, защита трассы[7] |
| Оборудование с оптоволокном | питание и данные | исполнение с LWL, диаметр, радиус[1][10] |
10. Что запросить у изготовителя
| Данные | Зачем | Что запросить |
|---|---|---|
| Прочтение «3×35» | заземление и ток КЗ | число, сечение и изоляция жил заземления |
| Класс напряжения, экраны | изоляция и диаметр | 0,6/1 кВ или 3,6/6–6/10 кВ; экран жилы; контрольная жила |
| Ток и режим | нагрев по слоям | длительный и пиковый ток, число слоёв, температура среды |
| Тяга и скорость | антиторсионный слой | σ по режимам, v, a, число реверсов |
| Барабан | радиус, слои | Dc, ширина, щёки, тип (моноспираль/укладчик)[11] |
| Данные сети | заземляющая жила | заземление нейтрали, время отключения, ток замыкания |
| Документы | приёмка | паспорт, протоколы испытаний, сертификаты на маркоразмер |
11. Что делает FeiChun и как проверить
В технических публикациях FeiChun описаны барабанные и горные кабели семейств (N)TSCGEWÖU, (N)TSKCGEWÖU, (N)TSCGECEWÖU и (N)SHTÖU-J, а также исполнения с антиторсионной оплёткой[8]. Конкретные значения диаметра, массы, тяги, радиуса и температур для 3×185+3×35 подтверждаются паспортом и протоколами испытаний на этот маркоразмер; в статье они не приводятся, если нет в открытых источниках. Направьте запрос с данными из §10.
12. Сертификация FeiChun
Технические и проектные запросы: [email protected]
+86 13855123218
Вопросы и ответы
Что означает 3×185+3×35?
Три фазные жилы по 185 мм² и три жилы заземления. В европейской записи для средневольтных барабанных кабелей знак «/3» означает суммарное сечение заземления, разделённое на три жилы (3×95/3 — всего 95 мм²). Запись «3×35» без «/3» можно читать как три жилы по 35 мм² (всего 105 мм²) или как 35 мм² суммарно; какое из двух — определяет паспорт.
Какой ток допускает кабель 3×185 мм²?
По каталогу Prysmian для резиновых барабанных кабелей 3×185+3×95/3 — 461 А при +30 °C на поверхности. На барабане ток снижают по слоям: множители 0,61, 0,49 и 0,42 (2, 3, 4 слоя) дают около 281, 226 и 194 А.
Какая тяга допустима для 3×185?
Каталоги приводят 20 Н/мм² (11 100 Н) и до 30 Н/мм² (16 650 Н) по сечению трёх фазных жил; у исполнения с антиторсионной защитой в каталоге Elettrotek — 15 Н/мм² (8325 Н). База расчёта и режим (статика, разгон) в паспорте разные.
Какой радиус изгиба и диаметр сердечника нужны?
При Ø около 68 мм и k = 12,5–15 радиус равен 853–1023 мм, а сердечник барабана — не менее 1706–2046 мм. Значение k для маркоразмера подтверждает паспорт.
Влияет ли сечение жилы заземления 35 мм² на ток КЗ?
Да. Термически допустимый ток жилы оценивают как 143·S/√t: для 35 мм² при 1 с — около 5,0 кА, для 105 мм² — около 15,0 кА. Расчётный ток замыкания на землю определяет режим заземления нейтрали и время отключения.
Можно ли 3×185+3×35 использовать для питания крана 6 кВ?
Только если тип кабеля — средневольтный, экранированный и с контролем заземления, а барабан и схема защиты рассчитаны на этот тип. Низковольтный барабанный кабель 0,6/1 кВ не заменяет кабель на 6 кВ.
Какие сертификаты у FeiChun?
По информации FeiChun: CE, UKCA, VDE, EAC, ATEX, IECEx и российский сертификат пожарной безопасности. Запрашивайте копии на конкретный тип и маркоразмер, сверяйте область и срок действия.
Источники
- Prysmian, (N)TSCGEWÖU TENAX TTS: ток 461 А, сопротивление, ток КЗ жилы 26,46 кА, тяга. [PDF]
- Tele-Fonika, TFCrane R-(N)TSCGEWÖU: Ø 68,2 мм, 9 662 кг/км, 11 100 Н для 3×185+3×95/3. [PDF]
- Elettrotek, FLEXIDRUM MEDIUM RS-T (N)TSCGEWÖU с антиторсионной защитой. [PDF]
- Untel, SUPREMINE (N)TSCGEWÖU: диаметры, массы, радиус, сопротивление. [PDF]
- Incore, (N)TSCGEWÖU 1,8/3 кВ: диаметр, масса, тяга (в скобках — 30 Н/мм²). [PDF]
- Vahle, каталог пружинных барабанов: множители для многослойной намотки. [PDF]
- TKD, REELTEC KSM-S (N)TSCGEWÖU 3×185+3×95/3 6/10 кВ: применение. [страница]
- FeiChun Cable, технические публикации по барабанным кабелям. [страница]
- Пример торгового обозначения 3×185+3G35 (0,6/1 кВ, барабанные кабели). [страница]
- Aristoncavi, URSUS MT PLUS 3,6/6…12/20 кВ: Ø, масса, тяга. [PDF]
- Kostić V. и др., The monospiral motorised cable reel in crane applications. [страница]
- Cavotec, моторные барабаны для портовых кранов. [страница]
- FeiChun Cable: сведения о сертификации кабельных систем.
Стандарты, торговые обозначения и названия производителей третьих сторон использованы исключительно для технической идентификации и не подразумевают связи с ними. Значения из документов разных лет и стран могут отличаться; в проектной документации сверяйте их с актуальными редакциями. Расчёты выполнены автором статьи.
