
CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU 0,6/1 kV: cáp tang cuốn hạ áp vỏ cao su PCP, bện polyester chống xoắn cho cẩu cảng E-RTG, RMG và thiết bị mỏ – con số nào quyết định khi chọn cáp chịu kéo, chịu xoắn và chống mài mòn, và công nghệ vật liệu, thiết kế của FeiChun cho cáp mỏ chịu uốn, kéo và mài mòn
Bài viết phân tích cáp tang cuốn hạ áp 0,6/1 kV ruột đồng mạ thiếc, cách điện EPR, vỏ cao su PCP và bện polyester chống xoắn, kiểm tra bằng tính toán các thông số trong datasheet (bán kính uốn 5×D, đường kính lõi tang và S-bend 20×D, lực kéo 30 N/mm², xoắn ±50 °/m, dòng theo nhiệt độ và số lõi, sụt áp, ngắn mạch, điện áp thử 3,5 kV và đầu ra biến tần, ngân sách suy hao sợi quang), đối chiếu với cáp festoon RONDOFLEX (C)-FC, cáp PUR FESTOONFLEX C-PUR-HF và ÖLFLEX CRANE PUR, các hạng CORDAFLEX và cáp có phần tử đỡ, phân định ranh giới sử dụng (tang cuốn, dẫn hướng, xích, spreader, kéo lê), trình bày công nghệ PUR gốc polyether, EPR liên kết silane, ruột mạ thiếc, chống xoắn, nhiệt đới hóa và kiểm soát sản xuất của FeiChun cho cáp mỏ chịu uốn, kéo và mài mòn, và nêu danh mục hồ sơ cần yêu cầu, gồm bộ chứng nhận của FeiChun.
- Bán kính uốn, lõi tang và S-bend của 4×25, 4×35?
- Lực kéo 30 N/mm² và xoắn ±50 °/m dùng thế nào cho tang cuốn?
- Dòng cho phép ở 45 °C, hệ số nhiều lõi và tang đầy?
- Cáp có đủ cho tuyến nguồn E-RTG không?
- XPRT khác RONDOFLEX (C)-FC, FESTOONFLEX C-PUR-HF và ÖLFLEX CRANE PUR ở đâu?
- Dùng cho spreader, xích dẫn cáp, kéo lê được không?
- PCP hay PUR cho cảng nhiệt đới, và công nghệ vật liệu của FeiChun?
- FeiChun có những chứng nhận nào?
1. Tổng quan và cách đọc ký hiệu
CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU 0,6/1 kV là cáp tang cuốn hạ áp mềm, thiết kế cho tải cơ học cao và rất cao: ruột đồng mạ thiếc sợi cực mảnh, cách điện EPR, vỏ trong và vỏ ngoài cao su polychloroprene (PCP), giữa hai lớp vỏ có bện polyester chống xoắn[1]. Trong cách phân hạng mới của Prysmian, nhãn XPRT (expert) dành cho giải pháp cao cấp, độ tin cậy tối đa; họ CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU được ghi 30/30 N/mm² (tĩnh/động), tối đa 240 m/phút, mức tải cơ học “rất cao”[2]. Brochure xếp CORDAFLEX(SMK) cũ vào nhãn XPRT, còn SMK-200 vào SMRT và bản có phần tử đặc biệt vào SPCL[2].
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Với kỹ sư cảng, cáp này trả lời một câu hỏi rất cụ thể: cáp cuốn lên tang của E-RTG, RMG hoặc cẩu phụ trợ, vừa chịu kéo từ mô-men tang, vừa chịu uốn qua con lăn, vừa chịu xoắn khi cuộn nhiều lớp, ngoài trời nắng mưa nước biển. Datasheet đưa ra ba con số quyết định cho bài toán đó: kéo thường xuyên 30 N/mm², xoắn ±50 °/m và bán kính uốn 5×D, kèm tốc độ cuốn “không hạn chế” đến 240 m/phút[1]. Cái giá là vỏ PCP chứa clo (không phải cáp không halogen), điện áp thử 3,5 kV và không có phần tử đỡ aramid như cáp spreader thẳng đứng (mục 6 và 7).
Ba điểm về ký hiệu thường bị bỏ qua:
- XPRT là nhãn thương mại, không phải tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn nền của datasheet là DIN VDE 0250-814 (ghi “based on”), kèm VDE Reg. Nr. 7519, DIN VDE 0207-20 và 0207-21 cho hợp chất, DIN VDE 0298-3 cho ứng dụng, DIN VDE 0298-4 cho dòng điện, IEC 60811-404 cho dầu và IEC 60332-1-2 cho cháy[1]. Hợp chất trong cấu tạo ghi “hợp chất đặc biệt > 3GI3” và “> 5GM5”: datasheet không nêu giá trị cơ lý cụ thể của các hợp chất này.
- Hậu tố -J và -O. Theo quy ước VDE, -J là có lõi PE xanh – vàng, -O là không có. Datasheet này liệt kê cáp 4, 5 lõi và cáp điều khiển nhiều lõi; mã đầy đủ và cấu hình PE phải ghi rõ trong đơn hàng. Ý nghĩa từng chữ cái trong “(N)SHTOEU” không được các tài liệu giải thích thống nhất (bài FeiChun diễn giải chữ H là phần tử đỡ trung tâm[25], trong khi datasheet XPRT không nêu phần tử đỡ), nên bài này không giải mã từng chữ.
- Dòng trong bảng không phải dòng khi cuốn trên tang. Dòng ghi theo VDE 0298-4 bảng 15 (cáp từ 0,6/1 kV), đặt trên bề mặt ở 30 °C[1][11]. Cáp cuốn nhiều lớp trên tang nóng hơn nhiều; hệ số cho cáp quấn trên tang và hệ số nhiều lõi được trình bày ở mục 5.3.
| Hạng mục | Giá trị | Ý nghĩa kỹ thuật |
|---|---|---|
| Điện áp danh định | U0/U (Um) 0,6/1 (1,2) kV; U = 1 000 V[1]; AC tối đa 0,7/1,2 kV, DC tối đa 0,9/1,8 kV (bản CORDAFLEX(SMK))[5] | cùng cấp 0,6/1 kV với cáp festoon |
| Điện áp thử | 3,5 kV, lõi công suất và lõi điều khiển[1]; 3,5 kV, 5 phút theo bản SMK[5] | RONDOFLEX (C)-FC thử 5 kV, FESTOONFLEX C-PUR-HF 2,5 kV |
| Tiêu chuẩn tham chiếu | DIN VDE 0250-814 (nền); VDE 0295 / IEC 60228; VDE 0207-20, -21; VDE 0298-3, -4; IEC 60811-404; IEC 60332-1-2[1] | tiêu chuẩn tham chiếu của cáp Prysmian, không phải chứng nhận của FeiChun |
| Ruột | đồng mạ thiếc, sợi cực mảnh (class FS)[1] | mạ thiếc chống oxy hóa ở đầu cáp vùng biển ẩm |
| Cách điện | EPR (PROTOLON MS), hợp chất đặc biệt > 3GI3[1] | bề dày không công bố |
| Bố trí lõi | xoắn tối đa 3 lớp (nếu áp dụng)[1] | datasheet không nêu bước bện |
| Màn chắn | bện đồng mạ thiếc cho phần tử điều khiển (nếu có): từng lõi phủ 60 %, TSP 80 %[1] | cáp công suất 4, 5 lõi trong bảng không có màn chắn chung |
| Vỏ trong và vỏ ngoài | cao su PCP (PROTOFIRM), hợp chất đặc biệt > 5GM5[1] | chứa clo; datasheet không nêu không halogen |
| Gia cường | bện polyester giữa hai lớp vỏ[1] | chống xoắn ốc; ±50 °/m |
| Cơ học | kéo thường xuyên 30 N/mm²; xoắn ±50 °/m; R uốn 5×D; S-bend ≥ 20×D; tang cuốn không hạn chế, hỏi hãng khi trên 240 m/phút[1] | bảng kích thước khớp 5×D lớn nhất ở mọi dòng (mục 4) |
| Nhiệt độ | ruột 90 °C; ngắn mạch 250 °C; cố định −50 … +80 °C; chuyển động −35 … +80 °C[1] | FESTOONFLEX PUR chuyển động đến −40 °C |
| Hóa và cháy | chịu dầu, ozone, UV, nước biển; chậm cháy IEC 60332-1-2[1] | datasheet không nêu IEC 60754 và IEC 61034 |
| Sợi quang | tùy chọn G62,5/125, G50/125, E9/125; cấu hình 6 – 24 sợi trong bảng[1] | mục 5.7 |
2. Cấu tạo: ruột mạ thiếc, EPR, hai lớp vỏ PCP kẹp bện polyester
Từ trong ra ngoài: ruột đồng mạ thiếc class FS; cách điện EPR; lõi xoắn tối đa 3 lớp; vỏ trong PCP; bện polyester; vỏ ngoài PCP[1]. Trang Faber ghi cáp 4×16 có ruột mạ thiếc FS, EPR 3GI3, vỏ trong và ngoài 5GM5, bện chống xoắn polyester, xoắn ±50 °/m, vỏ ngoài màu vàng, lõi trắng đánh số đen kèm lõi xanh – vàng[3].
| Lớp | Vai trò | Nếu thiếu hoặc kém | Cần yêu cầu |
|---|---|---|---|
| 1. Ruột class FS mạ thiếc | sợi cực mảnh chịu uốn lặp; thiếc chống oxy hóa | đứt sợi do mỏi uốn; ruột trần oxy hóa ở khí hậu mặn ẩm, nhất là đầu cáp | số sợi, đường kính sợi; lớp thiếc; R20 theo IEC 60228 |
| 2. Cách điện EPR | cách điện mềm, chịu nhiệt 90 °C | nứt khi uốn lạnh; thủy phân khi ngâm nóng lâu dài | bề dày danh định và nhỏ nhất; thử 3,5 kV; thử già hóa trong nước |
| 3. Lõi xoắn tối đa 3 lớp | giữ hình học khi uốn, giảm xoắn ốc | lõi trượt, kẹt, xoắn ốc, đứt ruột | bước bện từng lớp; vật liệu phần tử đệm |
| 4. Vỏ trong PCP | đệm giữa cụm lõi và bện; ghép với vỏ ngoài | bện cắt vào lõi; tách lớp giữa hai vỏ | bề dày; có liên kết lưu hóa giữa hai lớp vỏ hay không |
| 5. Bện polyester | đỡ xoắn, phân bố lực xoắn đều quanh chu vi | xoắn ốc (corkscrew) khi cuộn nhiều lớp; đứt bện thì vỏ giãn không đều | mật độ, góc bện; thử xoắn ±50 °/m theo mã |
| 6. Vỏ ngoài PCP | chịu mài mòn tại con lăn, rãnh, mặt tang; chịu dầu, UV, ozone, nước biển | mòn thủng, nứt, thấm nước vào lõi | ISO 4649; độ bền xé; hấp thụ ẩm; bề dày |
| 7. Phần tử quang (LWL) | truyền dữ liệu trong cùng cáp | uốn nhỏ làm tăng suy hao (microbending); đứt sợi do kéo | loại sợi, số sợi, suy hao trước và sau thử uốn, cách rẽ nhánh |
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Bện polyester là chi tiết quyết định của cáp tang cuốn: khi cuốn nhiều lớp, mỗi vòng cuốn thêm một góc xoắn nhỏ, cộng dồn hàng trăm mét sẽ thành xoắn ốc kẹt tang. Bài FeiChun mô tả cùng nguyên lý: bện polyester phân bố tải xoắn quanh chu vi, lõi xoắn bước ngắn và đối xứng lớp để cân bằng mô-men[25]. Datasheet XPRT công bố con số xoắn ±50 °/m, nhưng không công bố bước bện, mật độ bện hay số vòng cuốn thử, nên chỉ biên bản thử xoắn mới cho biết độ dự trữ thật.
3. Thông số theo datasheet
| Thông số | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Điện áp danh định | 0,6/1 (1,2) kV; U = 1 000 V[1] | tối đa AC 0,7/1,2 kV; DC 0,9/1,8 kV theo bản SMK[5] |
| Điện áp thử xoay chiều | 3,5 kV; lõi điều khiển cũng 3,5 kV[1] | bằng 70 % mức 5 kV của cáp festoon RONDOFLEX (C)-FC[29] |
| Nhiệt độ ruột | 90 °C làm việc; 250 °C ngắn mạch[1] | ngắn mạch tính với k = 143 (mục 5.5) |
| Nhiệt độ môi trường | cố định −50 … +80 °C; chuyển động −35 … +80 °C[1] | Cordaflex(S) chuyển động −25 °C[8] |
| Hóa và cháy | chịu dầu, ozone, UV, nước biển; IEC 60332-1-2[1] | Faber ghi thêm chịu nước và ngoài trời[3]; datasheet không nêu độ sâu ngâm |
| Thông số | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Lực kéo thường xuyên (quy tắc) | 30 N/mm²[1] | tính theo tổng tiết diện các lõi đồng; mục 4 kiểm tra bảng |
| Xoắn | ±50 °/m[1] | 10 m cáp tự do cho phép ±500 ° (khoảng 1,4 vòng) |
| Tốc độ cuốn | không hạn chế; hỏi hãng khi vượt 240 m/phút[1] | brochure ghi 240 m/phút[2] |
| Bán kính uốn (theo VDE 0298-3) | cố định 4×D; chuyển động 5×D; S-bend ≥ 20×D giữa hai điểm đổi hướng[1] | bảng khớp 5×D lớn nhất ở cả 33 dòng |
| Số chu kỳ uốn, tuổi thọ | datasheet không công bố; liệt kê thử uốn ngược, uốn con lăn và xoắn[1] | xin biên bản và tiêu chí đạt |
| Thông số | G62,5/125 đa mode | G50/125 đa mode | E9/125 đơn mode |
|---|---|---|---|
| Suy hao 850 nm | < 3,3 dB/km | < 2,8 dB/km | – |
| Suy hao 1310 nm | < 0,9 dB/km | < 0,8 dB/km | < 0,4 dB/km |
| Suy hao 1550 nm | – | – | < 0,3 dB/km |
| Băng thông 850 nm | > 400 MHz | > 400 MHz | – |
| Băng thông 1310 nm | > 600 MHz | > 1 200 MHz | – |
| Khẩu độ số NA | 0,275 ± 0,02 | 0,2 ± 0,02 | 0,14 ± 0,02 |
| Tán sắc màu | – | – | < 3,5 ps/nm·km ở 1300 nm; < 18 ps/nm·km ở 1550 nm |
| Đường kính lớp bọc / sợi | 125 µm / 250 µm | 125 µm / 250 µm | 125 µm / 250 µm |
4. Kích thước, kiểm tra theo bảng và cái giá của lõi nhiều tầng
Bảng dưới gom toàn bộ 33 dòng của datasheet theo bốn nhóm. Các cột R / Dmax, Cu / khối lượng và lực kéo trên mm² do tác giả thêm để kiểm tra; số liệu còn lại là số của datasheet[1].
| Cấu tạo | Mã (SAP) | Ø ruột, mm | Ø cáp, mm | Khối lượng, kg/km | Kéo tối đa, N | R uốn chuyển động, mm | R / Dmax (tác giả) | R ruột 20 °C, Ω/km | Dòng, A (30 °C) | Cu / khối lượng, % (tác giả) | Kéo / ΣS, N/mm² (tác giả) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4×2,5 | 20458600 | 2,0 | 13,2 – 14,8 | 315 | 300 | 74 | 5,00 | 8,21 | 30 | 28 | 30,0 |
| 4×4 | 20458641 | 3,0 | 16,0 – 18,0 | 470 | 480 | 90 | 5,00 | 5,09 | 41 | 30 | 30,0 |
| 4×6 | 20458642 | 3,6 | 17,4 – 19,4 | 600 | 720 | 97 | 5,00 | 3,39 | 53 | 36 | 30,0 |
| 4×10 | 20458643 | 4,6 | 21,6 – 23,6 | 900 | 1 200 | 118 | 5,00 | 1,95 | 74 | 40 | 30,0 |
| 4×16 | 20458644 | 5,6 | 23,7 – 26,7 | 1 300 | 1 920 | 134 | 5,02 | 1,24 | 99 | 44 | 30,0 |
| 4×25 | 20458645 | 7,3 | 28,5 – 31,5 | 1 850 | 3 000 | 158 | 5,02 | 0,795 | 131 | 48 | 30,0 |
| 4×35 | 20458646 | 8,4 | 37,5 – 40,5 | 2 780 | 4 200 | 203 | 5,01 | 0,565 | 162 | 45 | 30,0 |
| Cấu tạo | Mã (SAP) | Ø ruột, mm | Ø cáp, mm | Khối lượng, kg/km | Kéo tối đa, N | R uốn chuyển động, mm | R / Dmax (tác giả) | R ruột 20 °C, Ω/km | Dòng, A (30 °C) | Cu / khối lượng, % (tác giả) | Kéo / ΣS, N/mm² (tác giả) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5×2,5 | 20458648 | 2,0 | 14,2 – 15,8 | 350 | 370 | 79 | 5,00 | 8,21 | 30 | 32 | 29,6 |
| 5×4 | 20458650 | 3,0 | 17,4 – 19,4 | 550 | 600 | 97 | 5,00 | 5,09 | 41 | 32 | 30,0 |
| 5×6 | 20458651 | 3,6 | 19,0 – 21,0 | 690 | 900 | 105 | 5,00 | 3,39 | 53 | 39 | 30,0 |
| 5×10 | 20458652 | 4,6 | 23,4 – 25,4 | 1 070 | 1 500 | 127 | 5,00 | 1,95 | 74 | 42 | 30,0 |
| 5×16 | 20458657 | 5,6 | 26,1 – 29,1 | 1 500 | 2 400 | 146 | 5,02 | 1,24 | 99 | 47 | 30,0 |
| 5×25 | 20458659 | 7,3 | 33,7 – 36,7 | 2 340 | 3 750 | 184 | 5,01 | 0,795 | 131 | 48 | 30,0 |
| 5×35 | 20006914 | 8,4 | 37,5 – 40,5 | 3 140 | 5 250 | 203 | 5,01 | 0,565 | 162 | 50 | 30,0 |
| Cấu tạo | Mã (SAP) | Ø ruột, mm | Ø cáp, mm | Khối lượng, kg/km | Kéo tối đa, N | R uốn chuyển động, mm | R / Dmax (tác giả) | R ruột 20 °C, Ω/km | Dòng, A (30 °C) | Cu / khối lượng, % (tác giả) | Kéo / ΣS, N/mm² (tác giả) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 7×1,5 | 20458791 | 1,6 | 15,2 – 17,2 | 390 | 310 | 86 | 5,00 | 13,70 | 23 | 24 | 29,5 |
| 7×2,5 | 20458792 | 2,0 | 16,6 – 18,6 | 500 | 520 | 93 | 5,00 | 8,21 | 30 | 31 | 29,7 |
| 12×1,5 | 20458793 | 1,6 | 21,4 – 23,4 | 720 | 540 | 117 | 5,00 | 13,70 | 23 | 22 | 30,0 |
| 12×2,5 | 20458796 | 2,0 | 23,4 – 25,4 | 910 | 900 | 127 | 5,00 | 8,21 | 30 | 29 | 30,0 |
| 18×1,5 | 20458797 | 1,6 | 21,3 – 23,3 | 770 | 810 | 117 | 5,02 | 13,70 | 23 | 31 | 30,0 |
| 24×1,5 | 20458799 | 1,6 | 23,8 – 26,8 | 1 020 | 1 080 | 134 | 5,00 | 13,70 | 23 | 31 | 30,0 |
| 24×2,5 | 20458800 | 2,0 | 26,2 – 29,2 | 1 400 | 1 800 | 146 | 5,00 | 8,21 | 30 | 38 | 30,0 |
| 30×1,5 | 20458811 | 1,6 | 26,5 – 29,5 | 1 240 | 1 350 | 148 | 5,02 | 13,70 | 23 | 32 | 30,0 |
| 30×2,5 | 20458812 | 2,0 | 29,4 – 32,4 | 1 660 | 2 250 | 162 | 5,00 | 8,21 | 30 | 40 | 30,0 |
| 36×1,5 | 20458813 | 1,6 | 26,5 – 29,5 | 1 290 | 1 620 | 148 | 5,02 | 13,70 | 23 | 37 | 30,0 |
| 36×2,5 | 20458814 | 2,0 | 30,3 – 33,3 | 1 830 | 2 700 | 167 | 5,02 | 8,21 | 30 | 44 | 30,0 |
| 44×1,5 | 20458815 | 1,6 | 29,5 – 32,5 | 1 530 | 1 980 | 163 | 5,02 | 13,70 | 23 | 38 | 30,0 |
| 44×2,5 | 20459124 | 2,0 | 34,1 – 37,1 | 2 180 | 3 300 | 186 | 5,01 | 8,21 | 30 | 45 | 30,0 |
| 56×1,5 | 20459125 | 1,6 | 35,9 – 38,9 | 2 040 | 2 520 | 195 | 5,01 | 13,70 | 23 | 37 | 30,0 |
| 56×2,5 | 20459126 | 2,0 | 40,1 – 43,1 | 2 870 | 4 200 | 216 | 5,01 | 8,21 | 30 | 43 | 30,0 |
| Cấu tạo | Mã (SAP) | Ø ruột, mm | Ø cáp, mm | Khối lượng, kg/km | Kéo tối đa, N | R uốn chuyển động, mm | R / Dmax (tác giả) | R ruột 20 °C, Ω/km | Dòng, A (30 °C) | Cu / khối lượng, % (tác giả) | Kéo / ΣS, N/mm² (tác giả) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 24×1,5+12×(2E9LWL) | 20459127 | 1,6 | 26,5 – 29,5 | 1 180 | 1 080 | 148 | 5,02 | 13,70 | 23 | 27 | 30,0 |
| 20×2,5+6×(3E9LWL) | 20459128 | 2,0 | 28,4 – 31,4 | 1 290 | 1 500 | 157 | 5,00 | 8,21 | 30 | 34 | 30,0 |
| 24×2,5+6×(2E9LWL) | 20459129 | 2,0 | 29,4 – 32,4 | 1 520 | 1 800 | 162 | 5,00 | 8,21 | 30 | 35 | 30,0 |
| 28×2,5+2×(3G50LWL) | 20459130 | 2,0 | 29,4 – 32,4 | 1 590 | 2 100 | 162 | 5,00 | 8,21 | 30 | 39 | 30,0 |
Kiểm tra: R uốn chuyển động bằng 5 × D lớn nhất ở cả 33 dòng (R / Dmax nằm trong khoảng 5,00 – 5,02, sai lệch do làm tròn); lực kéo bằng 30 N/mm² nhân tổng tiết diện các lõi đồng, kể cả lõi PE (sai lệch tối đa 5 N do làm tròn đến chục), và không tính sợi quang: cấu hình 24×1,5 + 12×(2E9LWL) vẫn ghi 1 080 N, đúng bằng 24 lõi 1,5 mm². Tỷ lệ đồng trên khối lượng từ 22 % đến 50 % (đồng 8,9 kg/km mỗi mm², tác giả tính). Dòng của cáp nhiều lõi trong bảng chỉ lặp lại giá trị 23 A (1,5 mm²) hoặc 30 A (2,5 mm²) bất kể số lõi: cần hệ số nhiều lõi ở mục 5.3.
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Cáp 4×25 của họ XPRT có đường kính ngoài 28,5 – 31,5 mm, gần như trùng với cáp festoon cao su RONDOFLEX (C)-FC cùng 4×25 (28,3 – 31,3 mm, 157 mm)[29], nhưng bán kính 158 mm và lực kéo 3 000 N phản ánh mục đích tang cuốn. Cái giá của lõi nhiều tầng thể hiện ở cáp điều khiển: 56×2,5 nặng 2 870 kg/km và đường kính 43,1 mm, bán kính 216 mm, chỉ cho phép dòng 30 A mỗi lõi trước khi hạ theo số lõi.
5. Tính toán cho tang cuốn: bán kính, lực kéo, xoắn, dòng, sụt áp, ngắn mạch và sợi quang
5.1 Bán kính uốn, lõi tang và S-bend
| Cấu tạo | Dmax, mm | R uốn datasheet, mm | Ø lõi tang tối thiểu 2R, mm | Ø lõi tang theo LAPP, mm | S-bend ≥ 20×D, mm | S-bend theo LAPP, mm | Rãnh dẫn hướng rộng 1,10 – 1,15 D, mm | Kẹp dài ≥ 4×D, mm | Đoạn tự do trước kẹp ≥ 40×D, m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4×16 | 26,7 | 134 | 268 | 334 | 534 | 668 | 29 – 31 | 107 | 1,07 |
| 4×25 | 31,5 | 158 | 316 | 394 | 630 | 788 | 35 – 36 | 126 | 1,26 |
| 4×35 | 40,5 | 203 | 406 | 506 | 810 | 1 012 | 45 – 47 | 162 | 1,62 |
| 5×16 | 29,1 | 146 | 292 | 364 | 582 | 728 | 32 – 33 | 116 | 1,16 |
| 5×25 | 36,7 | 184 | 368 | 459 | 734 | 918 | 40 – 42 | 147 | 1,47 |
| 5×35 | 40,5 | 203 | 406 | 506 | 810 | 1 012 | 45 – 47 | 162 | 1,62 |
| 12×2,5 | 25,4 | 127 | 254 | 318 | 508 | 635 | 28 – 29 | 102 | 1,02 |
| 24×2,5 | 29,2 | 146 | 292 | 365 | 584 | 730 | 32 – 34 | 117 | 1,17 |
| 56×2,5 | 43,1 | 216 | 432 | 539 | 862 | 1 078 | 47 – 50 | 172 | 1,72 |
Hai cột “theo LAPP” lấy từ hướng dẫn lắp đặt cáp ÖLFLEX CRANE của LAPP: đường kính uốn trong của tang tối thiểu 10×D với cáp đến Ø 21,5 mm và 12,5×D với cáp lớn hơn; hai con lăn S-bend cách nhau tối thiểu 20×D (đến Ø 21,5 mm) hoặc 25×D (lớn hơn); rãnh dẫn hướng rộng hơn đường kính cáp 10 – 15 %; kẹp cáp dài tối thiểu 4×D; đoạn cáp để tự do trước điểm kẹp tối thiểu 40×D[12]. Đó là quy tắc của một họ cáp khác, dùng làm tham chiếu thận trọng: nếu datasheet của Prysmian cho giá trị nhỏ hơn, hãy xin hãng xác nhận bằng văn bản trước khi dùng giá trị nhỏ.
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Ở 4×25, 5×D = 158 mm cho Ø lõi tang 316 mm theo datasheet, nhưng quy tắc LAPP cho 394 mm: chênh 25 %, đủ làm thay đổi mô-men tang và tuổi thọ lớp ngoài cùng. Với monospiral, cáp xếp thành một chồng nhiều lớp và chính tang đóng vai trò dẫn hướng[21]; Conductix nêu đường kính ngoài tang monospiral từ 1 100 đến 8 000 mm[22], nên lõi tang 330 – 540 mm ở bảng trên không phải ràng buộc thực mà là cận dưới.
5.2 Lực kéo, ma sát, chiều dài treo và xoắn
| Cấu tạo | T (30 N/mm²), N | m′, kg/m | Chiều dài treo tối đa | F ma sát 100 m, μ = 0,3 | F ma sát 100 m, μ = 0,5 | L đạt T, μ = 0,5 | L đạt T, μ = 0,3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4×16 | 1 920 | 1,30 | 151 m | 383 N (20 %) | 638 N (33 %) | 301 m | 502 m |
| 4×25 | 3 000 | 1,85 | 165 m | 544 N (18 %) | 907 N (30 %) | 331 m | 551 m |
| 4×35 | 4 200 | 2,78 | 154 m | 818 N (19 %) | 1 364 N (32 %) | 308 m | 513 m |
| 5×25 | 3 750 | 2,34 | 163 m | 689 N (18 %) | 1 148 N (31 %) | 327 m | 545 m |
| 5×35 | 5 250 | 3,14 | 170 m | 924 N (18 %) | 1 540 N (29 %) | 341 m | 568 m |
| 12×2,5 | 900 | 0,91 | 101 m | 268 N (30 %) | 446 N (50 %) | 202 m | 336 m |
| 24×2,5 | 1 800 | 1,40 | 131 m | 412 N (23 %) | 687 N (38 %) | 262 m | 437 m |
Hai bảng và hình cho thấy lực kéo thường xuyên 30 N/mm² là dự phòng lớn cho tang cuốn ngang: một đoạn cáp 4×25 dài 100 m nằm trên nền với μ = 0,5 chỉ cần 907 N, tức 30 % giới hạn. Con số này không áp dụng cho cáp treo thẳng đứng: chiều dài treo tối đa 165 m (4×25) chỉ tính lực trọng lượng, chưa gồm gia tốc, ma sát con lăn và hệ số an toàn, và cáp không có phần tử đỡ aramid. LAPP dùng mức thận trọng hơn cho cáp của họ: 15 N/mm² tĩnh liên tục và 25 N/mm² đỉnh động[12]. Hãy xin hãng xác nhận lực kéo động cho từng lô; trong thực tế, mài mòn và xoắn thường quyết định tuổi thọ trước lực kéo.
| Cấu tạo | Đoạn tự do 40×D, m | Xoắn cho phép | Tương đương |
|---|---|---|---|
| 4×16 | 1,07 | ±53 ° | ±0,15 vòng |
| 4×25 | 1,26 | ±63 ° | ±0,17 vòng |
| 4×35 | 1,62 | ±81 ° | ±0,23 vòng |
| 5×25 | 1,47 | ±73 ° | ±0,20 vòng |
Với đoạn cáp tự do 10 m giữa điểm kẹp và tang, ±50 °/m cho phép ±500 ° (khoảng 1,4 vòng). Cáp có phần tử đỡ Kevlar, CORDAFLEX(S), chỉ ghi ±25 °/m[8]: phần tử đỡ làm cáp cứng xoắn hơn, nên sai lệch lắp đặt càng cần chặt chẽ khi dùng cáp có phần tử đỡ.
5.3 Dòng cho phép, nhiệt độ môi trường, nhiều lõi và cáp cuốn trên tang
Dòng trong bảng là dòng theo VDE 0298-4 bảng 15 cho cáp từ 0,6/1 kV, đặt trên bề mặt ở 30 °C[1][11]. Ở cảng nhiệt đới, cáp đen hoặc vàng phơi nắng, hệ số nhiệt độ làm giảm dòng. Công thức khuếch đại nhiệt dưới đây cho kết quả khớp bảng hệ số 90 °C của VDE 0298-4 ở 40 °C (0,91) và 55 °C (0,76)[10]:
| Cấu tạo | 30 °C | 35 °C | 40 °C | 45 °C | 50 °C |
|---|---|---|---|---|---|
| 4×16 | 99 | 95 | 90 | 86 | 81 |
| 4×25 | 131 | 125 | 120 | 113 | 107 |
| 4×35 | 162 | 155 | 148 | 140 | 132 |
| 5×35 | 162 | 155 | 148 | 140 | 132 |
| Cấu tạo | Dòng gốc, A | Hệ số | Dòng mỗi lõi, A | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| 7×1,5 | 23 | 0,65 | 15,0 | đúng mốc |
| 12×1,5 | 23 | 0,50 | 11,5 | hệ số của mốc lõi liền trên (thận trọng) |
| 12×2,5 | 30 | 0,50 | 15,0 | hệ số của mốc lõi liền trên (thận trọng) |
| 24×1,5 | 23 | 0,40 | 9,2 | đúng mốc |
| 24×2,5 | 30 | 0,40 | 12,0 | đúng mốc |
| 56×2,5 | 30 | 0,30 | 9,0 | hệ số của mốc lõi liền trên (thận trọng) |
Hệ số nhiều lõi (số lõi mang tải: 5 → 0,75; 7 → 0,65; 10 → 0,55; 14 → 0,50; 19 → 0,45; 24 → 0,40; 40 → 0,35; 61 → 0,30) áp dụng cho tiết diện đến 10 mm²[9]. Cáp điều khiển ít khi mang tải đồng thời mọi lõi, nên bảng chỉ là biên dưới. Cáp công suất 4, 5 lõi chỉ tính ba lõi mang tải, trừ khi có dòng hài đáng kể.
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Cáp cuốn đầy trên tang tản nhiệt kém hơn nhiều so với cáp đặt trên bề mặt. LAPP đưa hệ số theo lượng cáp còn quấn trên tang vào công thức I = Imax · f1 · f2[12], và VDE 0298-4 có bảng hệ số cho cáp quấn theo số lớp trên tang (1 đến 5 lớp)[12]; bài này không đưa giá trị cụ thể vì chưa đối chiếu được bản chuẩn đầy đủ. Hãy lấy hệ số tang đầy từ bản VDE 0298-4 hiện hành hoặc từ nhà sản xuất tang, và chọn tiết diện theo tình huống cuốn đầy, nhiệt độ cao nhất. Gleason nêu cuốn một lớp trên tang đường kính lớn giúp cáp ít bị uốn nhất và được làm mát tốt nhất[21].
5.4 Sụt áp và công suất
| Tải | 100 m | 200 m | 300 m |
|---|---|---|---|
| 4×16, 80 A | ≈ 19,2 V (4,80 % / 2,78 %) | ≈ 38,4 V (9,60 % / 5,57 %) | ≈ 57,6 V (14,40 % / 8,35 %) |
| 4×25, 100 A | ≈ 15,7 V (3,91 % / 2,27 %) | ≈ 31,3 V (7,83 % / 4,54 %) | ≈ 47,0 V (11,74 % / 6,81 %) |
| 4×35, 130 A | ≈ 14,7 V (3,68 % / 2,14 %) | ≈ 29,5 V (7,37 % / 4,27 %) | ≈ 44,2 V (11,05 % / 6,41 %) |
| Cấu tạo | I 30 °C, A | 400 V, 30 °C | 690 V, 30 °C | 400 V, 45 °C | 690 V, 45 °C |
|---|---|---|---|---|---|
| 4×16 | 99 | 58,3 kW | 100,6 kW | 50,5 kW | 87,1 kW |
| 4×25 | 131 | 77,1 kW | 133,1 kW | 66,8 kW | 115,2 kW |
| 4×35 | 162 | 95,4 kW | 164,6 kW | 82,6 kW | 142,5 kW |
Cáp 1 kV cho phép chạy lưới 690 V, nên sụt áp ghi theo cả hai điện áp. Ở 400 V, 300 m cáp 4×25 mang 100 A sụt khoảng 11,7 %, quá lớn cho động cơ: tuyến tang dài cần tiết diện lớn hơn hoặc lưới 690 V. Điểm cần lưu ý cho E-RTG: Konecranes nêu RTG cấp điện trực tiếp từ tang hoặc thanh dẫn cần đến 400 kW, trong khi sạc pin chỉ 60 kW[19]; 400 kW ở 400 V, cos φ = 0,85 ứng với khoảng 679 A, ở 690 V khoảng 394 A (tác giả tính). Cỡ lớn nhất của datasheet này là 4×35 và 5×35 (162 A, khoảng 95 kW ở 400 V): đủ cho thiết bị phụ trợ, cẩu nhỏ, xe con, băng tải di động và tuyến điều khiển, nhưng không cho tuyến nguồn chính của E-RTG, vốn cần cấu hình tiết diện lớn hơn trong catalogue đầy đủ (ví dụ 3×240 + 3×120/3 trong bảng CORDAFLEX(SMK)[27]).
5.5 Ngắn mạch
| Dây dẫn | 0,5 s | 1 s | 3 s |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 0,30 kA | 0,21 kA | 0,12 kA |
| 2,5 mm² | 0,51 kA | 0,36 kA | 0,21 kA |
| 4,0 mm² | 0,81 kA | 0,57 kA | 0,33 kA |
| 6 mm² | 1,21 kA | 0,86 kA | 0,50 kA |
| 10 mm² | 2,02 kA | 1,43 kA | 0,83 kA |
| 16 mm² | 3,24 kA | 2,29 kA | 1,32 kA |
| 25 mm² | 5,06 kA | 3,58 kA | 2,06 kA |
| 35 mm² | 7,08 kA | 5,00 kA | 2,89 kA |
Với cáp 4×25, mỗi lõi 25 mm² chịu 3,58 kA trong 1 s; cáp điều khiển 1,5 mm² chỉ 0,21 kA, nên tuyến điều khiển phải được bảo vệ riêng và không dùng làm đường dòng sự cố. Datasheet không công bố tiết diện màn chắn của phần tử điều khiển, nên không tính màn chắn vào đường dòng sự cố; hãy xin tiết diện thực của lõi PE và thời gian cắt của bảo vệ.
5.6 Điện áp 0,6/1 kV, thử 3,5 kV và đầu ra biến tần
| Cáp | Điện áp danh định | Điện áp thử | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU | 0,6/1 (1,2) kV; AC tối đa 0,7/1,2 kV; DC tối đa 0,9/1,8 kV[1][5] | 3,5 kV[1] | không công bố điện áp đỉnh, dV/dt hay Zt |
| RONDOFLEX (C)-FC XPRT | 0,6/1 kV; biến tần ≤ 690 V[29] | 5 kV; đỉnh 2 400 V[29] | màn chắn chung phủ trên 80 %; Zt dưới 100 mΩ/m[29] |
| FESTOONFLEX C-PUR-HF | 0,6/1 kV[28] | 2,5 kV[28] | không công bố điện áp đỉnh |
| ÖLFLEX CRANE PUR | 0,6/1 kV[15] | 4 kV[15] | – |
So với đỉnh tương đương của phép thử 3,5 kV (4 950 V), đỉnh phản xạ lý tưởng bằng khoảng 24 % ở lưới 400 V và 41 % ở lưới 690 V (tác giả tính). Phép so sánh chỉ cho cảm nhận về biên: phép thử kéo dài 5 phút, còn xung PWM tác động lặp lại hàng tỷ lần.
5.7 Sợi quang trong cáp tang cuốn: ngân sách suy hao
| Sợi và bước sóng | 100 m | 300 m | 500 m |
|---|---|---|---|
| G62,5 ở 850 nm (< 3,3 dB/km) | 0,33 dB | 0,99 dB | 1,65 dB |
| G50 ở 850 nm (< 2,8 dB/km) | 0,28 dB | 0,84 dB | 1,40 dB |
| G62,5 ở 1310 nm (< 0,9 dB/km) | 0,09 dB | 0,27 dB | 0,45 dB |
| G50 ở 1310 nm (< 0,8 dB/km) | 0,08 dB | 0,24 dB | 0,40 dB |
| E9 ở 1310 nm (< 0,4 dB/km) | 0,04 dB | 0,12 dB | 0,20 dB |
| E9 ở 1550 nm (< 0,3 dB/km) | 0,03 dB | 0,09 dB | 0,15 dB |
Bốn cấu hình lai quang của datasheet: 24×1,5 + 12×(2E9LWL) cho 24 sợi E9; 20×2,5 + 6×(3E9LWL) cho 18 sợi E9; 24×2,5 + 6×(2E9LWL) cho 12 sợi E9; 28×2,5 + 2×(3G50LWL) cho 6 sợi G50 (số sợi do tác giả suy từ ký hiệu)[1]. Datasheet ghi thiết kế 12 hoặc 24 sợi với G62,5, G50, E9 theo yêu cầu, có thể phối hợp các loại sợi khác nhau[1]. Suy hao của đoạn cáp trên tang chỉ chiếm phần nhỏ ngân sách quang: 300 m sợi E9 ở 1310 nm chỉ 0,12 dB. Điều quyết định là suy hao tăng do uốn và kéo trong lúc cuốn, đầu nối và khớp quay quang hoặc vòng trượt ở tâm tang: Conductix và Cavotec nêu hệ tang E-RTG tích hợp sợi quang cho truyền dữ liệu[17][18]. Hãy yêu cầu hãng cung cấp suy hao đo trước và sau thử uốn, đường chuẩn OTDR của lô, và quy cách rẽ nhánh sợi tại hai đầu.
6. So sánh: cáp tang cuốn cao su, cáp festoon, cáp PUR và cáp có phần tử đỡ
6.1 Bốn cáp cùng 4×25
Câu hỏi thực tế của kỹ sư cảng là cùng một tuyến thì nên chọn cáp tang cuốn cao su, cáp festoon cao su, cáp PUR không halogen hay cáp PUR của hãng khác. Bảng dưới đặt bốn cáp 4×25 cạnh nhau bằng số công bố của từng hãng (dấu “-” là giá trị không có trong tài liệu đã đọc).
| Tiêu chí | CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU | RONDOFLEX (C)-FC XPRT | FESTOONFLEX C-PUR-HF | ÖLFLEX CRANE PUR (LAPP) |
|---|---|---|---|---|
| Mục đích chính | tang cuốn hạ áp, tải cơ rất cao[1][2] | festoon có màn chắn chung, đầu ra biến tần[29] | festoon, xích dẫn cáp[28] | tang cuốn, con lăn dẫn hướng, xích[14][15] |
| Điện áp / thử | 0,6/1 kV; 3,5 kV | 0,6/1 kV; 5 kV[29] | 0,6/1 kV; 2,5 kV[28] | 0,6/1 kV; 4 kV[15] |
| Vỏ | cao su PCP, chứa clo | cao su | PUR không halogen | PUR không halogen[14] |
| Màn chắn | không (bản 4×25) | chung, bện đồng mạ thiếc phủ trên 80 %[29] | bện đồng mạ thiếc, độ phủ không công bố[28] | – |
| Ø cáp, mm | 28,5 – 31,5 | 28,3 – 31,3[29] | 24,5 – 26,2[28] | 27,6 (danh định)[15] |
| R uốn chuyển động, mm | 158 (5×D) | 157 (5ר)[29] | 157 (6×D)[28] | ≈ 207 (7,5×D)[14][15] |
| Khối lượng, kg/km | 1 850 | 1 950[29] | 1 360[28] | 1 480[15] |
| Lực kéo | 30 N/mm² (3 000 N) | – | 15 N/mm² (1 500 N)[28] | phần tử đỡ trung tâm, bện đỡ trong vỏ[14] |
| Xoắn | ±50 °/m | – | datasheet mới không nêu[28] | – |
| Tốc độ | tang cuốn không hạn chế, hỏi hãng trên 240 m/phút | festoon 240 m/phút[29] | festoon, xích 210 m/phút[28] | hướng dẫn lắp ÖLFLEX CRANE: tối đa 2 m/s[12] |
| Nhiệt độ chuyển động | −35 °C | −35 °C | −40 °C[28] | đến −40 °C[14] |
| Nước | chịu nước biển; không nêu ngâm | – | ngâm đến 50 m; nước biển[28] | – |
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Cáp XPRT 4×25 và cáp festoon (C)-FC cao su 4×25 gần như trùng về kích thước, nhưng thiết kế khác mục đích: XPRT có bện polyester, xoắn ±50 °/m và kéo 30 N/mm² cho tang cuốn; (C)-FC có màn chắn chung phủ trên 80 %, thử 5 kV, đỉnh 2 400 V cho biến tần festoon[29]. Hai cáp PUR nhẹ hơn 20 – 27 % và có thể không halogen, nhưng FESTOONFLEX C-PUR-HF chỉ nêu festoon và xích, kéo 15 N/mm²[28]; ÖLFLEX CRANE PUR có phần tử đỡ trung tâm và bện đỡ trong vỏ, cho tang cuốn, nhưng bán kính 7,5×D lớn hơn XPRT khoảng 31 % (207 so với 158 mm)[14][15]. Cáp nhẹ hơn thì tang, con lăn và động cơ nhỏ hơn: LAPP nêu đúng lợi ích này cho dòng PUR của họ[14]; nhưng bán kính uốn lớn hơn lại làm tang to hơn, nên phải tính cả hai chiều.
6.2 Các hạng trong họ CORDAFLEX và cáp có phần tử đỡ
| Cáp | Kéo tĩnh / động, N/mm² | Tốc độ tối đa, m/phút | Tải cơ học | Đặc điểm | Nguồn |
|---|---|---|---|---|---|
| CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU | 30 / 30 | 240 | rất cao | bện polyester; không phần tử đỡ trong datasheet XPRT | datasheet này[1][2] |
| CORDAFLEX SMRT (N)SHTOEU | 20 / 25 | 200 | cao | tương ứng hạng SMK-200 theo cách ghép của brochure | [2] |
| CORDAFLEX SPCL (N)SHTOEU | 30 / 30 + phần tử đỡ | 240 | rất cao | phần tử đặc biệt, có phần tử đỡ | [2] |
| SPREADERFLEX REEL XPRT (N)SHTOEU | 20 / 30 + phần tử đỡ | 240 | rất cao | cuốn thẳng đứng cho spreader; tiền thân CORDAFLEX(SMK)-V có đỡ aramid | [2][7] |
| CORDAFLEX(S) (N)SHTOEU | 30 N/mm² (Faber) | 160 | – | phần tử đỡ Kevlar; ±25 °/m; chuyển động −25 °C | [8] |
| TROMMELFLEX PUR HF D12Y11YU11Y | 25 / 25 | 180 | cao | tang cuốn PUR không halogen | [2] |
Hai điểm thực tế: (1) các hạng trong cùng một nhãn không thay thế nhau tự động; bảng brochure có lực kéo, tốc độ và mức tải khác nhau cho từng hạng[2]. (2) Cáp cuốn thẳng đứng treo tải cả chiều dài cần phần tử đỡ aramid được neo đúng cách; kéo tối đa trong catalogue của họ đó bao gồm phần tử đỡ, không thể thay bằng tính kéo trên ruột đồng[7][27].
6.3 Cao su PCP hay PUR cho cảng nhiệt đới
| Tiêu chí | Vỏ cao su PCP (XPRT) | Vỏ PUR | Nhận xét FeiChun / yêu cầu xác nhận |
|---|---|---|---|
| Halogen | PCP chứa clo; datasheet không nêu không halogen[1] | có bản không halogen: FESTOONFLEX, ÖLFLEX CRANE PUR[14][28] | FeiChun BUFLEX-M: PUR gốc polyether, cháy IEC 60332-1[25] |
| Hấp thụ ẩm do FeiChun nêu | 5GM3 1,5 – 3 %; PCP cáp mỏ 2 – 4 %[25][26] | polyether dưới 0,8 %[25][26] | CPE dưới 0,5 % (28 ngày, 70 °C)[26] |
| Thủy phân, khí hậu nóng ẩm | vỏ cao su PCP theo VDE 0207-21; loại polyol không áp dụng | gốc polyether thường bền thủy phân hơn gốc polyester; NORRES nêu ưu thế của PU ether ở khí hậu nhiệt đới và vi sinh[24] | FeiChun nêu hấp thụ ẩm thấp và chống nấm cho CPE nhiệt đới hóa[26] |
| Nhiệt độ thấp chuyển động | −35 °C[1] | −40 °C[28]; TENAX-PUR (FeiChun) đến −50 °C[25] | cao su 5GM3 cứng dưới khoảng −25 °C theo FeiChun[25] |
| Ma sát và mài mòn mặt tang | PCP 5GM5 dùng làm vỏ ngoài chống mài mòn | PUR được chọn nhờ bền xé và mài mòn[25][26] | yêu cầu ISO 4649 và độ bền xé của đúng vỏ |
| Khối lượng | XPRT 4×25: 1 850 kg/km | PUR 4×25: 1 360 – 1 480 kg/km | – |
7. Ứng dụng: tang cuốn, dẫn hướng, xích dẫn cáp, spreader, kéo lê và nơi không được dùng
Cáp tang cuốn mềm là lựa chọn cho nơi cáp phải vừa cuốn nhả lặp vừa chịu kéo, xoắn và môi trường biển: tang cuốn trên E-RTG và RMG, tang của cẩu và băng tải di động, và các hệ ASC, xe chuyển. Conductix và Cavotec nêu cấp điện cho E-RTG bằng tang cuốn có động cơ lắp trên cẩu, kèm sợi quang truyền dữ liệu[17][18]; Port Strategy nêu terminal nhỏ cần linh hoạt về bố trí và có quy trình xếp dỡ chưa tiêu chuẩn hóa có xu hướng chọn tang cuốn[20]. Ngoài phạm vi datasheet là cuốn thẳng đứng treo tải, xích dẫn cáp không có số liệu chu kỳ uốn, và kéo lê trên nền.
| Kịch bản | Tải chính | Cần kiểm tra |
|---|---|---|
| Tang monospiral E-RTG, RMG, ASC | kéo, uốn, xoắn khi cuốn nhiều vòng; nắng, mưa, nước biển | Ø lõi tang ≥ 2R; mô-men tang; dòng cuốn đầy; tiết diện theo công suất (mục 5.4); khớp quay quang |
| Tang trụ xếp nhiều lớp | cuốn nhiều lớp, ma sát giữa các lớp | hệ số số lớp; tốc độ giảm (Faber ghi 60 m/phút cho cáp MV xếp ngẫu nhiên)[23] |
| Dẫn cáp trong rãnh, qua con lăn | uốn S, ma sát trên con lăn, rãnh | S-bend ≥ 20×D (datasheet); rãnh rộng hơn D 10 – 15 %[12]; không dùng mặt lõm |
| Cẩu phụ trợ, cầu trục, băng tải di động, xe con | uốn lặp, dòng vừa | dòng ≤ 162 A (4×35, 5×35); sụt áp (mục 5.4) |
| Festoon | uốn lặp một chiều trên đường trượt | datasheet XPRT chỉ nêu cuốn; Faber nêu festoon cho họ SMK[4]; cáp festoon chuyên dụng có số liệu rõ hơn |
| Xích dẫn cáp | uốn rất lặp, bán kính nhỏ | datasheet không nêu xích và số chu kỳ; R = 5×D lớn so với cáp xích 5 – 7,5ר |
| Spreader thẳng đứng | treo tải, cuốn nhả nhanh, xoắn | không dùng; chọn cáp có phần tử đỡ (CORDAFLEX(SMK)-V, SPREADERFLEX REEL XPRT)[2][7] |
| Nguồn motor qua biến tần | xung PWM, nhiễu cao tần | datasheet không công bố đỉnh, Zt, dV/dt (mục 5.6) |
| Ngâm nước, cầu tàu | nước biển, ngâm | datasheet chỉ nêu chịu nước biển, không nêu ngâm; FeiChun nêu NSSHÖU tương đương ngâm đến 100 m[25] |
| Yêu cầu không halogen, khói thấp | hầm cáp, tàu, trạm kín | vỏ PCP chứa clo, datasheet không nêu IEC 60754 và IEC 61034: chọn cáp PUR không halogen |
| Kéo lê nền đá, mỏ lộ thiên | mài mòn, cắt, nghiền | không dùng; cáp mỏ vỏ dày (Type 240, 275, TENAX-PUR)[26] |
| Nhiệt độ chuyển động dưới −35 °C | lạnh sâu | ngoài dải datasheet; Prysmian có bản Cordaflex Arctic đến −50 °C theo tài liệu FeiChun[27] |
8. Thiết kế tang cuốn và lắp đặt: quy tắc tham chiếu và dữ liệu cần hỏi
Tuổi thọ cáp tang cuốn phụ thuộc vào tang, dẫn hướng và lắp đặt không kém bản thân cáp. Bảng dưới tóm tắt hướng dẫn lắp đặt của LAPP cho cáp ÖLFLEX CRANE (cùng nhóm VDE 0250-814) kèm điều datasheet XPRT nêu hoặc không nêu; các quy tắc của LAPP là tham chiếu thận trọng, không thay thế hướng dẫn của hãng cáp bạn mua.
| Hạng mục | Quy tắc LAPP cho ÖLFLEX CRANE | Datasheet CORDAFLEX XPRT |
|---|---|---|
| Rải cáp từ tang vận chuyển | rải thẳng từ đỉnh tang quay; không kéo qua cạnh sắc; nhiệt độ cáp không dưới +5 °C; trải thẳng toàn bộ chiều dài trước khi lắp; không cuộn trực tiếp từ tang vận chuyển sang tang thiết bị[12] | không nêu |
| Chiều cuốn và xoắn | cuốn không xoắn; lõi lay hướng S nên phải đúng chiều cuốn theo vị trí đầu vào[12] | xoắn ±50 °/m |
| Con lăn bù và đầu vào | dùng con lăn bù mang 1 – 2 vòng cáp khi đi qua điểm đầu vào[12] | không nêu |
| Kẹp và đoạn tự do | kẹp dài ≥ 4×D; đoạn cáp tự do trước kẹp ≥ 40×D; còn ít nhất 2 vòng trên tang khi nhả hết[12] | không nêu |
| Lõi tang | đường kính uốn trong ≥ 10×D (đến Ø 21,5 mm), 12,5×D (lớn hơn)[12] | R chuyển động 5×D (Ø lõi 10×D) |
| S-bend | tránh; nếu không được, khoảng cách hai con lăn ≥ 20×D (đến Ø 21,5 mm) hoặc 25×D (lớn hơn)[12] | ≥ 20×D |
| Tốc độ và gia tốc | tối đa 2 m/s và 0,4 m/s² cho ÖLFLEX CRANE[12] | không hạn chế đến 240 m/phút (4 m/s) |
| Lực kéo | tĩnh liên tục 15 N/mm², đỉnh động 25 N/mm² trên tổng đồng[12] | thường xuyên 30 N/mm² |
| Dẫn hướng bằng bánh | mặt trong bánh không lõm; rãnh rộng hơn D 10 – 15 %[12] | không nêu |
| Dòng | I = Imax · f1 (nhiệt độ) · f2 (lượng cáp còn quấn trên tang)[12] | dòng theo bảng 15 VDE 0298-4 ở 30 °C |
| Kiểu tang | Đặc điểm | Tốc độ ví dụ |
|---|---|---|
| Monospiral | cáp xếp thành một chồng nhiều lớp thẳng đứng, tang tự dẫn hướng; có loại tốc độ thấp, trung, cao[21]; Conductix nêu Ø ngoài tang monospiral 1 100 – 8 000 mm[22] | Faber ghi cho cáp MV TRATOSFLEX-ESDB: monospiral hai chiều 200, một chiều 300 m/phút[23] |
| Tang trụ xếp ngẫu nhiên hoặc có cơ cấu rải | cơ cấu rải xoắn ốc dẫn cáp qua con lăn[22]; cáp nhiều lớp ít thoát nhiệt[21] | cùng cáp MV: xếp ngẫu nhiên 60 m/phút[23] |
| Cuốn một lớp trên tang lớn | cáp ít bị uốn nhất và được làm mát tối đa; cần diện tích lớn[21] | – |
| Điều khiển mô-men | biến tần giữ mô-men cuốn không đổi, giảm mô-men khi cáp bị kéo ra; có thể cảnh báo và dừng cẩu khi tang trục trặc[21] | – |
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Con số 240 m/phút “không hạn chế” của datasheet không nói tang loại nào, chiều dài cuốn và số lớp bao nhiêu. Ví dụ MV của Faber cho thấy tốc độ cho phép giảm từ 200 – 300 m/phút xuống 60 m/phút khi chuyển từ monospiral sang xếp ngẫu nhiên[23]. Với E-RTG, hãy gửi cho hãng cáp loại tang, Ø lõi và Ø ngoài tang, số lớp tối đa, chiều dài cuốn (Conductix nêu hệ E-RTG đến 400 m[17]), tốc độ và gia tốc của cẩu, thay vì chỉ hỏi “có chịu 240 m/phút không”.
| Dữ liệu | Vì sao cần |
|---|---|
| Lõi tang, Ø ngoài tang, số lớp, loại tang (monospiral hay xếp lớp) | bán kính uốn, nhiệt tang đầy, tốc độ |
| Chiều dài cuốn tối đa, hành trình, tốc độ, gia tốc, số chu kỳ mong muốn | lực kéo, mài mòn, tuổi thọ uốn |
| Số lõi, tiết diện, PE, lõi điều khiển, sợi quang (loại, số sợi) | đặt đúng mã; dòng nhiều lõi |
| Lưới 400 V hay 690 V, có biến tần hay không, chiều dài cáp, dV/dt | điện áp thử, đỉnh, EMC, sụt áp |
| Môi trường: nhiệt độ cao nhất và thấp nhất, nắng, mưa, nước biển, dầu, độ ẩm | chọn vỏ, hệ số nhiệt, nhiệt đới hóa |
| Khoảng cách S-bend, đường kính con lăn, rãnh dẫn hướng | mài mòn, xoắn, kẹt |
| Bảng dữ liệu theo lô: Ø min – max, khối lượng, R20, lực kéo, bán kính và cơ sở tính | thiết kế tang, gland, kẹp |
| Biên bản thử: điện áp, uốn ngược, uốn con lăn, xoắn, kéo; với sợi quang: OTDR trước và sau thử uốn | nghiệm thu |
| Chứng nhận theo mã cáp, phạm vi và thời hạn hiệu lực | hồ sơ dự án |
9. Công nghệ và thiết kế của FeiChun cho cáp mỏ chịu uốn, kéo và mài mòn
FeiChun mô tả mình là công ty kỹ thuật polymer chuyên hai nhóm cáp: cáp tang cuốn mềm (BUFLEX-M, họ tương đương NSHTÖU theo VDE 0250) và cáp kéo lê mỏ hạng nặng (Type 240, Type 275, TENAX-PUR). Lợi thế cốt lõi mà FeiChun nêu là tự nghiên cứu và pha chế hợp chất vỏ và cách điện (PUR, CPE, EPR) từ nguyên liệu gốc, thay vì mua hợp chất trộn sẵn[26]. Các nội dung dưới đây là công bố của FeiChun; mức áp dụng cho từng mã phải được xác nhận trong bản vẽ cấu tạo và bảng dữ liệu. Bài này không khẳng định cáp của FeiChun có cấu tạo hay số liệu giống cáp CORDAFLEX của Prysmian.
9.1 Hai họ cáp chịu kéo và mài mòn: mặt cắt và cơ cấu
Diễn giải kỹ thuật (tác giả). Nhìn hai mặt cắt theo đường đi của lực: ở cáp tang cuốn BUFLEX-M, lực kéo đi qua phần tử aramid ở tâm và bện chống xoắn thay vì qua đồng; ở cáp mỏ Type 275, vỏ CPE dày và màn chắn composite chịu mài mòn, còn lõi dẫn hướng đảm nhận bảo vệ tín hiệu khi cáp bị tổn thương[25][26]. Cáp CORDAFLEX XPRT nằm giữa hai kiểu đó: có bện polyester chống xoắn như cáp tang cuốn, nhưng không có phần tử đỡ aramid trong datasheet, nên không thay được cáp tang cuốn có aramid cho tải treo thẳng đứng.
| Tiêu chí | CORDAFLEX XPRT (Prysmian) | FeiChun NSHTÖU tương đương | FeiChun BUFLEX-M |
|---|---|---|---|
| Tiêu chuẩn nền | DIN VDE 0250-814 (ghi based on)[1] | VDE 0250-814; NSHTÖU-J tương đương[25] | VDE 0250-813 / -814[25] |
| Ruột | đồng mạ thiếc, sợi cực mảnh class FS[1] | đồng mạ thiếc class 5[25] | đồng mạ thiếc class 5 (class 6 khi yêu cầu)[25][26] |
| Cách điện | EPR (> 3GI3)[1] | EPR 3GI3[25] | XLPE hoặc EPR tùy cấp điện áp[25] |
| Chống xoắn và phần tử đỡ | bện polyester; ±50 °/m; không phần tử đỡ trong datasheet[1] | bện polyester; bản -SM có lõi đỡ trung tâm aramid hoặc dệt[25] | aramid ở tâm; lõi lay chéo bước ngắn; bện tổng hợp do FeiChun thiết kế[25] |
| Vỏ | PCP (> 5GM5)[1] | 5GM3 (tiêu chuẩn)[25] | PUR gốc polyether tự pha chế, dày 2,5 – 3,8 mm[25][26] |
| R uốn chuyển động | 5×D[1] | không công bố trong tài liệu đã đọc | 8×D chuyển động; 6×D cố định[25][26] |
| Tốc độ | tang không hạn chế đến 240 m/phút[1] | – | festoon 200 m/phút; tang 60 m/phút[25][26] |
| Nhiệt độ chuyển động | −35 … +80 °C[1] | – | −40 … +80 °C (vỏ); ruột 90 °C[25] |
| Tuổi thọ uốn | không công bố | – | trên 1 triệu chu kỳ ở bán kính danh định (FeiChun nêu)[25][26] |
9.2 PUR gốc polyether, hấp thụ ẩm và thủy phân
FeiChun giải thích rằng polyurethane gốc polyester chứa liên kết este dễ thủy phân ở môi trường nóng ẩm, còn gốc polyether không có liên kết este nên bền hơn; FeiChun dùng PUR gốc polyether tự pha chế cho BUFLEX-M, kèm phụ gia chống xé, ổn định UV, giảm ma sát bề mặt và chống cháy[26]. Nguyên lý này phù hợp với mô tả của NORRES (nhà sản xuất ống PU): PU gốc ether có ưu thế so với PU gốc ester về kháng vi sinh và khi dùng ở khí hậu nhiệt đới[24]. Ở phía vỏ cao su PCP của cáp XPRT, vấn đề tương ứng là hấp thụ ẩm và lão hóa vỏ trong nhiệt độ cao; FeiChun nêu mức hấp thụ ẩm 1,5 – 3 % cho 5GM3 và 2 – 4 % cho PCP của cáp mỏ[25][26].
9.3 Nhiệt đới hóa: ruột mạ thiếc, EPR liên kết silane, sợi chặn nước, CPE
| # | Đặc điểm | Cơ chế hỏng nhắm tới | Lợi ích FeiChun nêu |
|---|---|---|---|
| 1 | toàn bộ ruột đồng mạ thiếc | oxy hóa đồng (Cu₂O, CuO) ở môi trường ẩm, axit | ngăn lớp oxit làm tăng điện trở tiếp xúc, nóng cục bộ ở đầu cáp |
| 2 | EPR chống thủy phân (liên kết silane) | thủy phân phá chuỗi polymer, giảm độ bền điện | FeiChun nêu giữ trên 90 % điện môi sau 1 000 h ngâm nước 90 °C, so với 60 – 70 % của EPR thường |
| 3 | bề dày cách điện của cấp 3,3 kV | cây nước (water treeing) | FeiChun nêu đường khuếch tán ẩm dài hơn do thành cách điện dày hơn 40 – 50 % |
| 4 | sợi trương nở chặn nước giữa các lõi | nước di chuyển dọc cáp theo mao dẫn | FeiChun nêu chặn trong vài phút, giới hạn hỏng hóc quanh chỗ thủng vỏ |
| 5 | vỏ CPE hấp thụ ẩm thấp, phụ gia chống nấm | thấm ẩm và tấn công sinh học lên bề mặt vỏ | FeiChun nêu dưới 0,5 % ẩm, chịu axit đến pH 2,5 |
| Cáp | Thời gian vận hành | Điện trở cách điện | Quan sát khi mổ cáp |
|---|---|---|---|
| Cáp tiêu chuẩn (ruột trần, EPR thường, không chặn nước, vỏ PCP) | 14 tháng | từ trên 100 xuống 2 MΩ·km | nước thấm dọc mặt tiếp giáp ruột và cách điện; gỉ đồng xanh khắp chiều dài |
| Cáp nhiệt đới hóa của FeiChun (3×50 mm², 3,3/3,3 kV) | 36 tháng | giữ trên 100 MΩ·km | ruột thiếc còn sáng; nước không lan xa chỗ hư vỏ; không suy giảm điện môi đo được |
9.4 Sản xuất vòng kín và kiểm soát chất lượng
| Công đoạn | Nội dung |
|---|---|
| 1. Pha chế hợp chất | trộn polymer, chất hóa dẻo, tác nhân liên kết, chất độn khoáng, ổn định UV, phụ gia chống nấm theo công thức riêng; thử lưu biến, cơ lý, hóa tính từng mẻ trước khi cho sản xuất |
| 2. Chuẩn bị ruột | kéo đồng điện phân đến cỡ sợi mảnh, mạ thiếc nhúng nóng, bện class 5 hoặc 6 theo IEC 60228; kiểm trọng lượng thiếc bằng huỳnh quang tia X (XRF); lớp thiếc 5 – 10 µm |
| 3. Đùn cách điện và vỏ | đùn liên tục có điều khiển vòng kín đường kính và độ lệch tâm; đo đường kính bằng laser; lưu hóa liên tục (CV); độ lệch tâm ≤ 10 % |
| 4. Lắp ráp cáp | bện lõi, lõi đất, lõi dẫn hướng, sợi chặn nước, bện chống xoắn trên máy bện hành tinh điều khiển bằng máy tính; phần tử aramid đặt ở tâm hình học |
| 5. Thử cuối và truy xuất | mỗi cuộn thử điện áp xoay chiều, điện trở cách điện (lớn hơn 500 MΩ·km ở 20 °C), điện trở ruột, kích thước, ngoại quan; hồ sơ truy xuất từ cuộn đến mẻ hợp chất và mẻ đồng |
9.5 Cáp tang cuốn hay cáp kéo lê: quy tắc chọn họ cáp FeiChun
FeiChun đưa quy tắc chọn: nếu chuyển động của cáp có tang cuốn, tang hoặc festoon thì dùng cáp tang cuốn; nếu cáp nằm trên nền và bị máy kéo đi mà không qua tang thì dùng cáp kéo lê; theo FeiChun, không có ứng dụng lai[26]. FeiChun còn lưu ý cáp NSSHÖU cho cấp nguồn chịu cơ học nhưng không phù hợp tang cuốn chịu kéo liên tục: tang cuốn có kéo cần cấu hình NSHTÖU (có lõi đỡ) hoặc BUFLEX-M (có aramid)[25].
| Ứng dụng | Họ cáp FeiChun | Ghi chú |
|---|---|---|
| Tang cuốn hạ áp E-RTG, STS, RMG, cẩu phụ trợ | NSHTÖU tương đương (VDE 0250-814), BUFLEX-M (PUR) | 0,6/1 kV; BUFLEX-M đến 6,6/6,6 kV[25] |
| Festoon, xích dẫn cáp 0,6/1 kV | BUFLEX-M (FeiChun xếp vào nhóm festoon và xích) | tốc độ riêng cho xích chưa công bố[26] |
| Tang cuốn trung thế, máy rải – thu hồi, xe xúc | (N)TSCGEWÖU tương đương (VDE 0250-813) | 6/10 kV đến 18/30 kV[25] |
| Kéo lê mỏ ngầm, mỏ lộ thiên | Type 240, Type 275 (AS/NZS 1802), bản nhiệt đới hóa | 3,3/3,3 kV cho hệ IT[26] |
| Mỏ lạnh cực đoan, bắc cực | TENAX-PUR (vỏ PUR đến −50 °C) | 6/10 kV[25] |
| Ngập nước, đường hầm | NSSHÖU tương đương (VDE 0250-812) | ngâm đến 100 m theo FeiChun[25] |
FeiChun cũng nêu khả năng điều chỉnh theo hiện trường: đổi hợp chất cho môi trường hóa chất, nhiệt độ và sinh học; đổi cấu hình (lõi dẫn hướng, tiết diện lõi đất, phần tử sợi quang, ghi nhãn điện áp theo hệ nối đất, thiết kế cho kích thước tang và góc rải); và hồ sơ truy xuất, in nhãn theo dự án[26].
9.6 Bảng hỏi FeiChun cho cáp tang cuốn 0,6/1 kV
| Hạng mục | Nên hỏi FeiChun |
|---|---|
| Ruột | mạ thiếc class FS hay class 5; số sợi, đường kính sợi; lớp thiếc (µm) |
| Cách điện | EPR 3GI3 hay hợp chất khác; bề dày danh định và nhỏ nhất; điện áp thử (3,5 kV, hay cao hơn theo yêu cầu); thử già hóa trong nước ở nhiệt độ làm việc |
| Vỏ | PCP, CPE hay PUR (polyether hay polyester); bề dày vỏ trong và ngoài; ISO 4649; độ bền xé; hấp thụ ẩm; chống nấm |
| Chống xoắn và đỡ | bện polyester hay tổng hợp; phần tử aramid hay không; xoắn cho phép (°/m); thử xoắn |
| Cơ học | bán kính uốn chuyển động (4×D, 5×D hay 8×D); số chu kỳ uốn ở bán kính, tốc độ, loại tang cho trước; lực kéo thường xuyên và đỉnh động |
| Sợi quang | loại, số sợi, suy hao trước và sau thử uốn, đường chuẩn OTDR của lô |
| Chặn nước | sợi chặn nước dọc cáp hay không; ngâm nước bao nhiêu mét, nhiệt độ nước |
| Không halogen và cháy | kết quả IEC 60754-1, IEC 60754-2, IEC 61034, IEC 60332-3 theo mã nếu dự án đòi |
10. Thử nghiệm và hồ sơ cần xem
Với cáp tang cuốn, biên bản thử của lô quan trọng ngang catalogue: datasheet liệt kê thử uốn ngược, uốn con lăn và xoắn[1] nhưng không công bố số chu kỳ, tiêu chí đạt, lực kéo động hay hệ số tang đầy.
| Phép thử | Tham chiếu | Ghi chú |
|---|---|---|
| Điện áp xoay chiều | 3,5 kV; theo bản SMK, 5 phút[1][5] | mọi cuộn; ghi nhiệt độ và thời gian thử |
| Điện trở ruột 20 °C | IEC 60228, VDE 0295; giá trị ruột mạ thiếc trong bảng[1] | so với bảng datasheet |
| Thử uốn ngược và uốn con lăn | datasheet nêu tên phép thử, không nêu chu kỳ[1] | bán kính, tốc độ, hành trình, số chu kỳ, tiêu chí đạt; điện trở ruột sau thử |
| Thử xoắn | ±50 °/m[1] | chiều dài mẫu, số chu kỳ, tiêu chí |
| Kéo và giãn dài của vỏ, cách điện | VDE 0207-20, -21 và IEC 60811 (hợp chất)[1] | trước và sau già hóa; giá trị hợp chất đặc biệt > 3GI3, > 5GM5 không nêu trong datasheet |
| Chịu dầu | IEC 60811-404[1] | điều kiện thử, loại dầu |
| Cháy lan | IEC 60332-1-2[1] | một sợi cáp; không phải thử bó cáp IEC 60332-3 |
| Không halogen, khói | datasheet không nêu; PCP chứa clo | chỉ cần khi dự án đòi; xin IEC 60754, IEC 61034 theo mã |
| Mài mòn vỏ | ISO 4649 (chỉ số mài mòn) | nên đưa vào hợp đồng |
| Sợi quang | suy hao, băng thông theo bảng[1] | OTDR của lô; đo trước và sau thử uốn |
| Điện trở cách điện | FeiChun nêu lớn hơn 500 MΩ·km ở 20 °C cho mỗi cuộn[26] | mọi cuộn |
11. Sự cố thường gặp và cách phòng
| Chế độ hỏng | Dấu hiệu | Nguyên nhân thường gặp | Biện pháp |
|---|---|---|---|
| Xoắn ốc (corkscrew) và kẹt tang | cáp phồng, xoắn, kẹt tại con lăn | cuốn có xoắn; chiều cuốn sai; xoắn vượt ±50 °/m | cuốn không xoắn, đúng chiều lay; kiểm tra góc dẫn[12] |
| Đứt sợi ruột do mỏi uốn | điện trở ruột tăng, nóng đầu nối, đứt lõi | R nhỏ hơn 5×D; S-bend gần; lõi tang nhỏ | Ø lõi tang và S-bend theo mục 5.1; ruột mạ thiếc, class FS |
| Mòn vỏ tại rãnh, con lăn, mặt tang | thấy bện polyester hoặc lõi | ma sát, rãnh quá hẹp hoặc nhám, bánh lõm | rãnh rộng hơn D 10 – 15 %; mặt bánh không lõm[12]; yêu cầu ISO 4649 |
| Quá kéo | giãn cáp, đứt lõi | mô-men tang cao khi kéo cáp dài trên nền, gia tốc lớn | điều khiển mô-men bằng biến tần; kiểm tra F = μ·m′·g·L (mục 5.2)[21] |
| Quá nhiệt khi cuốn đầy | vỏ mềm hoặc cứng bất thường | nhiều lớp trên tang, nắng, 40 – 50 °C | hệ số nhiệt và hệ số tang đầy (mục 5.3); chọn tiết diện theo cuốn đầy |
| Hỏng sợi quang | suy hao tăng, mất tín hiệu | uốn nhỏ, lực ép con lăn, khớp quay quang | OTDR trước và sau; hỏi bán kính uốn cho sợi quang |
| Thấm nước, thủy phân vỏ, cách điện | điện trở cách điện giảm, vỏ nứt | vỏ thủng, đầu cáp hở, nhiệt đới nóng ẩm | đầu bịt kín; hỏi hấp thụ ẩm vỏ; ruột mạ thiếc[26] |
| Dùng cho spreader thẳng đứng | giãn cáp, đứt sớm | cáp không có phần tử đỡ aramid | chọn CORDAFLEX(SMK)-V hoặc SPREADERFLEX REEL XPRT[2][7] |
| Dùng cho kéo lê mỏ | mòn nhanh, cắt, nghiền | vỏ không đủ dày | dùng cáp mỏ vỏ dày[26] |
| Biến tần gây đánh thủng hoặc nhiễu | sự cố cách điện, lỗi truyền thông | đỉnh PWM; không có số EMC | hỏi dV/dt, bộ lọc; chọn cáp có số EMC (mục 5.6) |
Cột nguyên nhân và biện pháp là tổng hợp của tác giả từ datasheet, hướng dẫn lắp đặt LAPP và các phép tính trong bài[1][12]; datasheet không công bố tỷ lệ hỏng hay tuổi thọ cho từng chế độ.
12. Dữ liệu cần yêu cầu khi đặt hàng
| Dữ liệu | Vì sao cần |
|---|---|
| Mã đầy đủ, số lõi, tiết diện, lõi PE, hậu tố -J hay -O, loại phần tử điều khiển | đặt đúng mã; dòng, ngắn mạch, bảo vệ |
| Lưới điện, có biến tần hay không, chiều dài cáp, dV/dt | điện áp thử, đỉnh, EMC |
| Loại tang, Ø lõi tang, số lớp, chiều dài cuốn, tốc độ, gia tốc, hành trình | bán kính, lực kéo, nhiệt, tuổi thọ |
| Dẫn hướng: con lăn, rãnh, khoảng S-bend, mặt bánh | mài mòn và xoắn |
| Môi trường: nhiệt độ cao nhất và thấp nhất, nắng, nước biển, dầu, độ ẩm | chọn vỏ và hệ số nhiệt |
| Bảng dữ liệu theo lô: Ø min – max, khối lượng, R20, lực kéo, bán kính | thiết kế tang, gland, kẹp |
| Ruột mạ thiếc hay trần; loại polyol của PUR (nếu chọn PUR); chặn nước dọc | môi trường ẩm nóng, nước biển |
| ISO 4649, độ bền xé, hấp thụ ẩm của vỏ | so sánh nhà cung cấp |
| Biên bản thử điện áp, uốn, xoắn; với sợi quang: OTDR | nghiệm thu |
| Yêu cầu cháy, khói, không halogen: IEC 60332-1-2 đủ hay cần IEC 60332-3, IEC 60754, IEC 61034 | hồ sơ phòng cháy chữa cháy |
| Chứng nhận theo mã cáp, phạm vi và thời hạn hiệu lực | hồ sơ dự án |
13. Chứng nhận của FeiChun
Yêu cầu kỹ thuật và dự án: [email protected]
+86 13855123218
14. FeiChun: bản đồ chọn cáp trong một dự án cảng hoặc mỏ
Trên cùng một thiết bị, đoạn tang cuốn, đoạn festoon hoặc xích dẫn cáp, đoạn spreader và đoạn kéo lê thường cần các họ cáp khác nhau. Mua một họ cho cả tuyến là nguồn gốc của nhiều sự cố.
| Đoạn tuyến | Loại cáp | Bài kỹ thuật liên quan |
|---|---|---|
| Tổng quan họ CORDAFLEX(SMK): tang cuốn hạ áp, E-RTG, spreader, Arctic, SMK-200 (tiếng Anh) | CORDAFLEX(SMK) (N)SHTÖU-J/-O, -V, E-RTG | CORDAFLEX (SMK) — Complete Low-Voltage Reeling Cable Series |
| Tang cuốn, cáp cuộn, kéo lê hạ áp chịu kéo, chịu mài mòn | NSHTÖU, (N)SHTÖU-V, NGFLGÖU, PUR, (N)TSCGEWÖU | Cáp tang cuốn, cáp cuộn và cáp kéo lê |
| Tang cuốn hạ áp 4×35 mm² cho cẩu, festoon, spreader | (N)SHTÖU / NSHTOEU-J | (N)SHTÖU / NSHTOEU-J 0,6/1 kV 4×35 mm² |
| Cáp giỏ spreader, cuốn thẳng đứng, cẩu cảng di động | SPREADERFLEX BSKT XPRT, REEL XPRT, XTRM | SPREADERFLEX — Complete Basket, Vertical Reeling and Mobile Harbour Crane Series |
| Cáp giỏ spreader 12 AWG 20 – 48 lõi (tiếng Việt) | SPREADERFLEX BSKT XPRT 3GSLTOE | SPREADERFLEX BSKT XPRT 3GSLTOE AWG 600 V |
| Tang cuốn PUR không halogen | TROMMELFLEX-PUR | TROMMELFLEX-PUR — Complete Halogen-Free PUR Reeling Cable Series |
| Festoon và xích PUR không halogen có màn chắn (tiếng Việt) | FESTOONFLEX C-PUR-HF | FESTOONFLEX C-PUR-HF 0,6/1 kV |
| Festoon, xích và tang cuốn nhẹ PUR không màn chắn (tiếng Việt) | FESTOONFLEX PUR-HF | FESTOONFLEX PUR-HF 0,6/1 kV |
| Festoon dẹt cao su 300/500 V (tiếng Việt) | PLANOFLEX (K) NGFLGOEU | PLANOFLEX (K) NGFLGOEU 300/500 V |
| Festoon tròn cao su không màn chắn 0,6/1 kV (tiếng Việt) | RONDOFLEX XPRT (N)GRDGOEU | RONDOFLEX XPRT (N)GRDGOEU 0,6/1 kV |
| Tang cuốn dẹt trung thế tích hợp sợi quang | PROTOLON(FL)-LWL (N)TSFLCGEWÖU | PROTOLON(FL)-LWL (N)TSFLCGEWÖU |
| Tang cuốn trung thế 15 kV tích hợp sợi quang (tiếng Việt) | PROTOLON XPRT-LWL (N)TSKCGEWÖU | PROTOLON XPRT-LWL (N)TSKCGEWÖU 8,7/15 kV |
| Cáp kéo lê mỏ và cách phân biệt với cáp tang cuốn | Type 240, Type 275, TENAX-PUR | What Is Mining Trailing Cable? |
| Hướng dẫn họ cáp DIN VDE 0250 của FeiChun (có BUFLEX-M vỏ PUR) | BUFLEX-M, NSHTÖU, NSSHÖU, (N)TSCGEWÖU, TENAX-PUR | What Is Feichun VDE 0250 Reeling Cable? |
| Giới thiệu năng lực vật liệu và sản xuất | tự pha chế hợp chất PUR, CPE, EPR; nhiệt đới hóa | About Feichun Cable |
Hỏi đáp
CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU 0,6/1 kV là loại cáp gì?
Cáp tang cuốn hạ áp 0,6/1 kV cho tải cơ học cao và rất cao: ruột đồng mạ thiếc sợi cực mảnh (class FS), cách điện EPR, lõi xoắn tối đa 3 lớp, vỏ trong và vỏ ngoài cao su PCP, giữa hai lớp vỏ có bện polyester chống xoắn. Datasheet ghi kéo thường xuyên 30 N/mm², xoắn ±50 °/m, bán kính uốn 5×D, tang cuốn không hạn chế (hỏi hãng khi vượt 240 m/phút), điện áp thử 3,5 kV, chuyển động −35 đến +80 °C, chịu dầu, ozone, UV và nước biển.
Bán kính uốn, đường kính lõi tang và S-bend cho 4×25 và 4×35?
Bán kính uốn chuyển động là 5×D lớn nhất: 158 mm cho 4×25 (D = 31,5 mm) và 203 mm cho 4×35 (D = 40,5 mm), tức Ø lõi tang tối thiểu 316 mm và 406 mm theo datasheet. Khoảng cách S-bend tối thiểu 20×D (630 mm và 810 mm). LAPP dùng quy tắc thận trọng hơn cho cáp của họ: lõi tang 12,5×D (394 mm và 506 mm) và S-bend 25×D khi cáp lớn hơn Ø 21,5 mm.
Lực kéo 30 N/mm² và xoắn ±50 °/m nghĩa là gì?
Lực kéo tính theo tổng tiết diện các lõi đồng, kể cả lõi PE: 4×25 là 3 000 N, 4×35 là 4 200 N; sợi quang không được tính. Xoắn ±50 °/m nghĩa là mỗi mét cáp tự do cho phép xoắn tối đa 50 độ mỗi chiều, ví dụ ±500 độ cho 10 m. Với cáp 4×25 nằm trên nền, μ = 0,5, lực ma sát của 100 m cáp khoảng 907 N, chiếm 30 % giới hạn; cáp treo thẳng đứng cần phần tử đỡ aramid.
Có dùng cho spreader, xích dẫn cáp, festoon hoặc kéo lê không?
Datasheet chỉ nêu tang cuốn. Spreader cuốn thẳng đứng cần cáp có phần tử đỡ (CORDAFLEX(SMK)-V, SPREADERFLEX REEL XPRT). Xích dẫn cáp không được nêu và không có số chu kỳ uốn; nên chọn cáp PUR chuyên xích. Faber nêu festoon cho họ SMK, nhưng datasheet XPRT không nêu. Kéo lê trên nền đá cần cáp mỏ vỏ dày như Type 240, Type 275 hoặc TENAX-PUR.
Dòng cho phép, nhiệt độ môi trường và hệ số nhiều lõi?
Dòng 131 A cho 4×25 và 162 A cho 4×35 theo VDE 0298-4 bảng 15, đặt trên bề mặt ở 30 °C. Ở 45 °C, dòng giảm còn khoảng 113 A và 140 A (công thức √((90−θ)/60)). Cáp điều khiển nhiều lõi cần hệ số số lõi mang tải: 5 lõi 0,75; 7 lõi 0,65; 10 lõi 0,55; 14 lõi 0,50; 19 lõi 0,45; 24 lõi 0,40; 40 lõi 0,35; 61 lõi 0,30. Cáp cuốn đầy trên tang cần thêm hệ số theo số lớp; datasheet không nêu.
Dùng cho đầu ra biến tần hoặc tuyến nguồn chính E-RTG được không?
Datasheet không công bố điện áp đỉnh, dV/dt, trở kháng truyền hay điện dung; cáp công suất trong bảng không có màn chắn chung. Với lưới 400 V, đỉnh phản xạ lý tưởng khoảng 1 188 V; với 690 V khoảng 2 049 V (cách tính bảo thủ). Cỡ lớn nhất của datasheet là 4×35 và 5×35 (162 A, khoảng 95 kW ở 400 V), không đủ cho tuyến nguồn chính E-RTG có thể cần hàng trăm ampe; khi đó cần cấu hình tiết diện lớn hơn và số liệu EMC của hãng.
Vỏ cao su PCP hay PUR: chọn thế nào cho cảng nhiệt đới và yêu cầu không halogen?
Vỏ PCP là cao su chứa clo; datasheet không nêu không halogen. Nếu dự án yêu cầu không halogen hoặc ngâm nước biển lâu, chọn cáp PUR (FESTOONFLEX, ÖLFLEX CRANE PUR; BUFLEX-M của FeiChun). PUR gốc polyether bền thủy phân hơn gốc polyester ở khí hậu nóng ẩm; FeiChun nêu hấp thụ ẩm dưới 0,8 % cho PUR polyether so với 1,5 – 3 % của 5GM3. Đây là công bố của nhà sản xuất, cần biên bản đo theo từng mã.
Sợi quang trong cáp tang cuốn: cấu hình và suy hao?
Datasheet có bốn cấu hình lai quang: 24×1,5 + 12×(2E9LWL), 20×2,5 + 6×(3E9LWL), 24×2,5 + 6×(2E9LWL), 28×2,5 + 2×(3G50LWL), tương ứng 24, 18, 12 và 6 sợi (số sợi suy từ ký hiệu). Suy hao tối đa: G62,5 3,3 dB/km ở 850 nm; G50 2,8 dB/km ở 850 nm; E9 0,4 dB/km ở 1310 nm và 0,3 dB/km ở 1550 nm. Với 300 m E9 ở 1310 nm, suy hao riêng sợi tối đa 0,12 dB; yếu tố quyết định là suy hao do uốn và kéo khi cuốn, nên cần OTDR trước và sau thử uốn.
Công nghệ vật liệu và thiết kế của FeiChun giúp gì cho cáp chịu uốn, kéo và mài mòn?
FeiChun công bố tự pha chế hợp chất PUR gốc polyether, CPE, EPR liên kết silane; ruột đồng mạ thiếc class 5; phần tử chịu kéo aramid và bện chống xoắn cho BUFLEX-M; sợi chặn nước và vỏ CPE nhiệt đới hóa cho cáp mỏ; đùn vòng kín có đo laser và kiểm thiếc bằng XRF. Các số liệu hiện trường là công bố của nhà sản xuất; cấu tạo và số liệu thử chính thức phải lấy từ bảng dữ liệu theo đúng mã.
Chứng nhận của FeiChun gồm những gì?
Theo thông tin của FeiChun: CE, UKCA, VDE, EAC, ATEX, IECEx và chứng nhận an toàn cháy của Nga. Cần xin bản sao theo đúng mã cáp, dải điện áp, tiết diện và thời hạn hiệu lực; các tiêu chuẩn trong datasheet tham khảo (DIN VDE 0250-814, VDE Reg. Nr. 7519, VDE 0298-4, IEC 60332-1-2) là tham chiếu của cáp Prysmian, không phải chứng nhận của FeiChun.
Nguồn
- Prysmian, CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU 0,6/1KV: Low voltage reeling cables (datasheet bản in 10/10/2026: tiêu chuẩn, cấu tạo, điện, nhiệt, hóa, sợi quang, cơ học, bảng kích thước, lực kéo, bán kính, dòng) [liên kết]
- Prysmian, Redefining Crane Cable Excellence: XPRT, SMRT, SPCL, XTRM (brochure 2025: bảng ánh xạ thương hiệu, kéo tĩnh/động, tốc độ, mức tải cơ học) [liên kết]
- Faber Kabel, Low voltage Reeling Cable CORDAFLEX XPRT (N)SHTOEU (cáp 4×16: ruột mạ thiếc FS, EPR 3GI3, vỏ 5GM5, bện polyester, ±50 °/m, vỏ vàng, 5ר, 240 m/phút) [liên kết]
- Faber Kabel, PRYSMIAN CORDAFLEX(SMK) (N)SHTOEU (tờ dữ liệu 27/06/2024: 6ר chuyển động, tốc độ cuốn và festoon, thử uốn ngược, uốn con lăn, xoắn) [liên kết]
- Prysmian, CORDAFLEX(SMK) (N)SHTOEU: technical data (bản sao của T&D: thử 3,5 kV 5 phút, điện áp vận hành tối đa AC 0,7/1,2 kV và DC 0,9/1,8 kV, tương thích bus) [liên kết]
- Prysmian, Cranes application overview (CORDAFLEX(SMK): 30 N/mm², 240 m/phút, −35 … +80 °C, tải cơ rất cao) [liên kết]
- Prysmian, CORDAFLEX(SMK)-V (N)SHTOEU: low voltage cables for vertical reeling (cuốn thẳng đứng cho spreader) [liên kết]
- Faber Kabel, PRYSMIAN Cordaflex(S) (N)SHTOEU (phần tử đỡ Kevlar, ±25 °/m, 160 m/phút, chuyển động −25 °C) [liên kết]
- Bayka, Strombelastbarkeit flexible Kupferkabel und Leitungen nach DIN VDE 0298-4 (hệ số vieladrig 10 – 61 lõi); Voltimum, Zuordnung von Überstrom-Schutzorganen (f3: 5, 7, 10 … 24 lõi) [liên kết] [liên kết]
- VDE Verlag, Leseprobe DIN VDE 0298-4:2013-06 (bảng 17: hệ số nhiệt độ môi trường cho ruột 90 °C: 40 °C 0,91; 55 °C 0,76) [liên kết]
- VDE Verlag, DIN VDE 0298-4:2013-06 (mục lục: bảng 15, Belastbarkeit von Leitungen mit Nennspannungen ab 0,6/1 kV) [liên kết]
- LAPP, Assembly guidelines T4 cho ÖLFLEX CRANE (lõi tang, S-bend, rãnh, kẹp, tốc độ, kéo, hệ số dòng); bảng hệ số cho cáp quấn theo số lớp trên tang (Tabelle 12-5) [liên kết] [liên kết]
- LAPP, ÖLFLEX CRANE NSHTÖU (VDE 0250-814, ruột mạ thiếc, vỏ 5GM3, bện đỡ trong vỏ, R 5×D và 6,25×D) [liên kết]
- LAPP, ÖLFLEX CRANE PUR (không halogen, đến −40 °C, phần tử đỡ trung tâm, bện đỡ, R 7,5×D) [liên kết]
- LAPP, ÖLFLEX CRANE PUR 4G25 (Ø 27,6 mm, 1 480 kg/km, thử 4 kV, vàng) [liên kết]
- LAPP, ÖLFLEX CRANE VS (N)SHTÖU (vỏ 5GM5, phần tử đỡ trung tâm, R 7,5×D) [liên kết]
- Conductix-Wampfler, Solutions for RTG electrification (tang cuốn có động cơ cho E-RTG, chiều dài cuốn đến 400 m) [liên kết]
- Cavotec, Crane electrification for container terminals (E-RTG bằng tang cuốn, tích hợp sợi quang) [liên kết]
- AJOT, Konecranes introduces the E-Hybrid RTG (RTG cấp điện trực tiếp từ tang hoặc thanh dẫn đến 400 kW; sạc pin 60 kW) [liên kết]
- Port Strategy, Converting diesel RTGs to electric (tang cuốn so với thanh dẫn) [liên kết]
- Gleason Reel, VFD reeling systems (tang monospiral tự dẫn hướng; điều khiển mô-men; cuốn một lớp) [liên kết]
- Conductix-Wampfler, Motor driven reels (tang monospiral Ø 1 100 – 8 000 mm; tang xếp ngẫu nhiên) [liên kết]
- Faber Kabel, TRATOSFLEX-ESDB 3×25 + 3×10 8,7/15 kV (tốc độ theo kiểu tang: monospiral 200 / 300, xếp ngẫu nhiên 60 m/phút) [liên kết]
- NORRES, Pre-PUR (so sánh PU gốc ether và gốc ester: thủy phân, vi sinh, khí hậu nhiệt đới) [liên kết]
- FeiChun, What Is Feichun VDE 0250 Reeling Cable? (hệ ký hiệu, NSHTÖU, BUFLEX-M, TENAX-PUR, chống xoắn, vật liệu vỏ, PUR gốc polyether) [liên kết]
- FeiChun, About Feichun Cable (tự pha chế hợp chất, nhiệt đới hóa, số liệu hiện trường, sản xuất vòng kín, kiểm soát chất lượng, phân loại tang cuốn và kéo lê) [liên kết]
- FeiChun, CORDAFLEX (SMK) — Complete Low-Voltage Reeling Cable Series (bảng ma trận 105 dòng, E-RTG, cuốn thẳng đứng, Arctic, SMK-200) [liên kết]
- Prysmian, FESTOONFLEX C-PUR-HF 0,6/1KV datasheet (4×25: Ø 24,5 – 26,2 mm, 1 360 kg/km, R 157 mm, thử 2,5 kV, 138 A) [liên kết]
- FeiChun, RONDOFLEX (C)-FC XPRT (N)GRDGCGOEU-J 0,6/1 kV: cáp festoon có màn chắn chung cho biến tần (bài kỹ thuật tiếng Việt; bảng XPRT 4×25) [liên kết]
- FeiChun Cable: thông tin về chứng nhận của công ty (đăng trên các trang kỹ thuật của feichuncables.com).
Tên tiêu chuẩn và thương hiệu của bên thứ ba (CORDAFLEX, RONDOFLEX, FESTOONFLEX, SPREADERFLEX, TROMMELFLEX, PROTOLON, PROTOFIRM, ÖLFLEX) chỉ dùng để nhận diện kỹ thuật, không hàm ý liên kết. Số liệu các nguồn có thể khác nhau; hãy đối chiếu với phiên bản tiêu chuẩn hiện hành và bảng dữ liệu của FeiChun cho đúng mã và lô hàng.


