CHCU-TT 6 кВ: шахтный кабель среднего напряжения с полупроводящей внутренней оболочкой для барабанов и экскаваторов
Инженерное руководство по кабелю, объединяющему польскую горную школу (PN-89/E-29100) и немецкую (DIN VDE 0250-813): лужёная медь кл. 5, EPR 3GI3 3,4 мм, полупроводящая внутренняя оболочка GP, наружная ON4/5GM5, опционная антиторсионная оплётка, испытание 17 кВ / 5 мин, ЧР ≤ 20 пКл при 9 кВ, токи для каждого слоя намотки.
1. Обозначение и концепция
CHCU-TT — обозначение по польской системе горных кабелей: гибкий кабель (C) в оболочке из резины (H), с экранированными жилами (C), для горной промышленности (U), TT — исполнение для барабанов и волочения. Конструкция выполнена на основе DIN VDE 0250-813, материалы оболочек — по PN-89/E-29100 и DIN VDE 0207-21.
Записи 3×35+25 и 3×35+3×16: в первом случае одна заземляющая жила 25 мм², во втором — три заземляющие жилы по 16 мм² в промежутках (симметричная конструкция, рекомендуемая для барабанов).
Стандартных конструкций, 3×16 … 3×185 мм².
Ток 3×185 в прямом положении при 30 °C.
ЧР при 9 кВ.
Пиковое динамическое тяжение.
2. Конструкция
| Поз. | Элемент | Материал / исполнение | Инженерная функция |
|---|---|---|---|
| 1 | Жила | Отожжённая лужёная медь, кл. 5 по EN 60228; при необходимости п/п лента | Гибкость, коррозионная стойкость |
| 2 | Экран по жиле | П/п слой | Выравнивание поля |
| 3 | Изоляция | EPR 3GI3 по DIN VDE 0207-20, 3,4 мм; по запросу — цифровая маркировка на поверхности жил | 90 °C, 250 °C при КЗ |
| 4 | Экран по изоляции | П/п слой ≤ 200 Ом·м | Ограничение поля |
| 5 | Заземление | 1 жила (3×S+S) или 3 жилы в промежутках (3×S+3×S) | Защитное заземление |
| 6 | Внутренняя оболочка | Термореактивная полупроводящая смесь GP по PN-89/E-29100 | Электрическая связь экранов и заземления, раннее обнаружение повреждения |
| 7 | Антиторсионная оплётка | При необходимости — полиамидная оплётка между оболочками | Восприятие торсии на барабанах |
| 8 | Наружная оболочка | Термореактивная смесь ON4 по PN-89/E-29100 и 5GM5 по DIN VDE 0207-21; чёрная или красная | Раздир ≥ 30 Н/мм, удар, истирание, UV, озон, масло |
Маркировка (рельефная): FEICHUN CHCU-TT 6 kV [сечение] [год].
3. Полупроводящая оболочка GP: почему это важно
Раннее обнаружение повреждения
При порезе или раздавливании фаза контактирует с п/п оболочкой, связанной с заземлением: возникает ток утечки, реле защиты от замыкания на землю отключает фидер.
Нет «плавающих» экранов
Экраны жил по всей длине соединены с землёй через п/п оболочку — отсутствуют наведённые потенциалы и частичные разряды в промежутках.
ЧР ≤ 20 пКл при 9 кВ
Вдвое строже типичной нормы 40 пКл для кабелей по VDE 0250-813.
Двойные стандарты оболочки
Наружная смесь соответствует одновременно ON4 (PN-89/E-29100) и 5GM5 (DIN VDE 0207-21) — кабель проходит приёмку по польским и немецким требованиям.
Торсия ±100°/м
С опционной полиамидной оплёткой кабель рассчитан на моноспиральные и цилиндрические барабаны.
Два уровня тяжения
Длительное 15 Н/мм² и пиковое динамическое 25 Н/мм² — реальная картина нагрузок при разгоне барабана.
4. Технические данные
| Параметр | Значение | Инженерное примечание |
|---|---|---|
| Стандарты | На основе DIN VDE 0250-813; материалы по PN-89/E-29100 и DIN VDE 0207 | |
| Номинальное напряжение | 6 кВ | |
| Жила | Отожжённая лужёная медь, кл. 5, EN 60228 | |
| Изоляция | EPR 3GI3, 3,4 мм | |
| Экраны | П/п по жиле и изоляции, ≤ 200 Ом·м | |
| Маркировка жил | По запросу — цифры на поверхности | |
| Внутренняя оболочка | П/п резина GP (PN-89/E-29100) | |
| Оплётка | При необходимости — полиамидная антиторсионная | |
| Наружная оболочка | ON4 (PN-89/E-29100) и 5GM5 (DIN VDE 0207-21), чёрная или красная | |
| Температура окружающей среды | Стационарно +90 / −40 °C; подвижно +60 / −30 °C | |
| Макс. температура жилы | 90 °C | |
| Температура при КЗ | 250 °C | k = 143 |
| Испытание напряжением | 17 кВ, 5 мин, между силовыми жилами, заземлением и экраном | |
| Частичные разряды | ≤ 20 пКл при 9 кВ | |
| Мин. радиус изгиба | Стационарно 6 D; подвижно 15 D | DIN VDE 0298-3 |
| Торсия | ±100°/м | |
| Тяжение | Длительное ≤ 15 Н/мм²; пиковое динамическое ≤ 25 Н/мм² | |
| Маслостойкость | DIN VDE 0473-811-2-1, п. 10 | |
| Свойства | Отличная стойкость к раздиру, удару, истиранию; трудногорючий; UV, озон, масло | |
| Упаковка | 500 м на барабане; иные длины по запросу |
5. Размеры, барабаны и механические пределы
Приведены все 10 конструкций, включая максимальную длину на барабане и тип барабана. * Iк = 143 × S / √t, t = 1 с. Усилия рассчитаны на сечение силовых жил 3 × S.
| Сечение, мм² | Изоляция, мм | Внутр. + наружн. оболочка, мм | Наружный Ø D, мм | Макс. длина / Ø щеки барабана, м / мм | Тип барабана | Ток в прямом положении, А | R изгиба стац. 6 D, мм | R изгиба подвижн. 15 D, мм | Длит. тяжение 15 Н/мм², кН | Пиковое 25 Н/мм², кН | Iк 1 с*, кА |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×16+16 | 3,4 | 1,5 + 3,5 | 50,0 | 800 / 2 000 | № 22 | 122 | 300 | 750 | 0,72 | 1,20 | 2,3 |
| 3×25+16 | 3,4 | 1,5 + 3,5 | 52,0 | 800 / 2 200 | № 22 | 141 | 312 | 780 | 1,12 | 1,88 | 3,6 |
| 3×35+25 | 3,4 | 1,5 + 4,0 | 53,0 | 750 / 2 200 | № 22 | 174 | 318 | 795 | 1,57 | 2,62 | 5,0 |
| 3×35+3×16 | 3,4 | 1,5 + 4,0 | 48,6 | 900 / 2 200 | № 22 | 174 | 292 | 729 | 1,57 | 2,62 | 5,0 |
| 3×50+3×16 | 3,4 | 1,5 + 4,0 | 53,0 | 750 / 2 200 | № 22 | 215 | 318 | 795 | 2,25 | 3,75 | 7,1 |
| 3×70+3×16 | 3,4 | 2,0 + 4,0 | 57,8 | 600 / 2 200 | № 22 | 264 | 347 | 867 | 3,15 | 5,25 | 10,0 |
| 3×95+3×16 | 3,4 | 2,0 + 4,5 | 64,0 | 550 / 2 200 | № 22 | 318 | 384 | 960 | 4,28 | 7,12 | 13,6 |
| 3×120+3×16 | 3,4 | 2,0 + 4,5 | 66,5 | 500 / 2 500 | № 25 | 367 | 399 | 998 | 5,40 | 9,00 | 17,2 |
| 3×150+3×25 | 3,4 | 2,5 + 4,5 | 73,0 | 400 / 2 500 | № 25 | 418 | 438 | 1095 | 6,75 | 11,25 | 21,4 |
| 3×185+3×35 | 3,4 | 3,0 + 4,5 | 76,5 | 300 / 2 500 | № 25 | 456 | 459 | 1148 | 8,32 | 13,88 | 26,5 |
6. Токи по числу слоёв намотки
| Сечение, мм² | В прямом положении | 1 слой (барабан) | 2 слоя | 3 слоя | 4 слоя | 2 слоя от прямого |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 16 | 122 | 97 | 72 | 57 | 46 | 59 % |
| 25 | 141 | 113 | 87 | 70 | 59 | 62 % |
| 35 | 174 | 132 | 101 | 82 | 70 | 58 % |
| 50 | 215 | 172 | 131 | 105 | 90 | 61 % |
| 70 | 264 | 212 | 162 | 131 | 110 | 61 % |
| 95 | 318 | 241 | 184 | 149 | 127 | 58 % |
| 120 | 367 | 279 | 213 | 172 | 147 | 58 % |
| 150 | 418 | 335 | 254 | 203 | 173 | 61 % |
| 185 | 456 | 364 | 278 | 224 | 191 | 61 % |
| Температура, °C | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Коэффициент | 1,09 | 1,05 | 1,00 | 0,92 | 0,88 | 0,83 | 0,78 |
7. Физико-механические параметры
| Элемент | Прочность (исх.) | Удлинение (исх.) | Старение в воздухе | Старение в масле |
|---|---|---|---|---|
| Изоляция EPR | ≥ 6 Н/мм² | ≥ 200 % | 135 °C, 168 ч: ΔTS ±30 %, ΔEB ±30 % | — |
| Наружная оболочка | ≥ 15 Н/мм² | ≥ 300 % | 100 °C, 168 ч: ΔTS ±30 %, ΔEB ±40 % | 100 °C, 24 ч: ΔTS и ΔEB ±40 % |
| Стойкость к раздиру | ≥ 30 Н/мм | |||
8. Сценарии применения
Подключение крупных погрузочно-транспортных машин — экскаваторов, самосвалов, дробилок — в открытых горных разработках; высокие механические нагрузки при работе с моноспиральными и цилиндрическими барабанами; прочие промышленные применения.
9. Инженерные расчёты
10. Сравнение с аналогами
| Тип | Стандарты | Внутренняя оболочка | Торсия | ЧР | Данные по слоям |
|---|---|---|---|---|---|
| CHCU-TT 6 кВ (FeiChun) | VDE 0250-813 + PN-89/E-29100 | Полупроводящая GP | ±100°/м (с оплёткой) | ≤ 20 пКл / 9 кВ | Да, 1–4 слоя + барабаны |
| R-(N)TSCGEWÖU 3,6/6 кВ | DIN VDE 0250-813 | Изолирующая 5GM3 | ±100°/м | ≤ 40 пКл | Через коэффициенты VDE 0298-4 |
| (N)TSKCGEWÖU 3,6/6 (7,2) кВ | На основе VDE 0250-813 | 5GM5 + п/п покрытие сердечника | Кевлар + cradle + оплётка | ≤ 20 пКл | Через коэффициенты |
| SHD-GC 5 кВ | ICEA S-75-381 | — | Ограниченно | — | По ICEA |
Практический вывод: CHCU-TT — оптимальный выбор для проектов, где требуется соответствие польским горным нормам или где особенно важна полупроводящая внутренняя оболочка для контроля повреждений. Готовые таблицы токов по слоям и длин по барабанам ускоряют проектирование.
11. Испытания и сертификация
Кабели FeiChun CHCU-TT 6 кВ производятся на основе DIN VDE 0250-813 с материалами по PN-89/E-29100 и DIN VDE 0207. FeiChun Cable располагает полным портфелем экспортной сертификации — включая CE, UKCA, VDE, EAC, ATEX и IECEx, — а каждый предоставляемый сертификат проверяется на соответствие конкретному типу, классу напряжения, заводу и стандарту заказа. Для России и стран ЕАЭС документация оформляется с сертификатом EAC.
Приёмо-сдаточные испытания
Сопротивление жил, испытание 17 кВ / 5 мин, ЧР ≤ 20 пКл при 9 кВ на каждой длине, контроль размеров.
Типовые испытания
Механика изоляции и оболочки до и после старения, маслостойкость, раздир ≥ 30 Н/мм, нераспространение горения, озоностойкость.
Документы поставки
Согласованный технический паспорт, протокол испытаний на каждый барабан, сертификаты, номер партии и маркировка длины.
12. Вопросы и ответы
Одна или три заземляющие жилы?
Для барабанов предпочтительны три жилы в промежутках (3×S+3×S): кабель симметричен и ровно наматывается. Одна жила (3×S+S) — для волочения и малых сечений.
Нужна ли антиторсионная оплётка?
Для моноспиральных барабанов с частыми реверсами — да; для волочения можно без неё.
Какой цвет выбрать?
Красный — традиционная маркировка кабелей СН в карьерах; чёрный — по требованию заказчика.
Какая температура для подвижной работы?
От −30 до +60 °C окружающей среды; стационарно — от −40 до +90 °C.
Как пользоваться таблицей барабанов?
Для каждого сечения указаны максимальная длина, диаметр щеки и тип барабана — это исходные данные для логистики и выбора барабана машины.
Можно ли на 10 кВ?
Нет — для 10 кВ используйте R-(N)TSCGEWÖU 6/10 кВ или 8,7/15 кВ.
Технические и проектные запросы: [email protected]
+86 13855123218
