(N)TMCETMPU 6/10 – 14/25 кВ: экранированный волочимый кабель в оболочке TPU для подземных погрузочных машин и шаттл-каров
Инженерное руководство по кабелю для подземных и открытых горных работ с экстремальными нагрузками — самоходных погрузочных машин и шаттл-каров на кабельных барабанах: лужёная медь кл. 5, EPR выше класса 3GI3 с тройной экструзией, индивидуальная смешанная оплётка из лужёной меди и цветных нитей на каждой фазе, заземляющие жилы и жёлтая жила контроля заземления GC, заполняющая оболочка из TPU повышенной стойкости к истиранию и раздиру, допуск MSHA.
1. Расшифровка и концепция
Обозначение построено по логике VDE: (N) — на основе национальных стандартов с согласованными отклонениями; T — кабель для тяжёлых передвижных машин; M — повышенная механическая нагрузка; C — концентрически уложенные заземляющие жилы; E — экранированные жилы (п/п слои + медная оплётка); TM — жила контроля (Überwachungsader); PU — полиуретановая оболочка.
Запись 3×95+2×35+1×16: три экранированные силовые жилы 95 мм², две заземляющие жилы по 35 мм² и жила контроля заземления 16 мм².
Стандартных конструкций в 3 классах напряжения.
Максимальный класс напряжения.
Наибольший ток (3×185, 8,7/15 и 14/25 кВ); от 3×50 мм².
Допуск P-07-KA120001-1-MSHA.
2. Конструкция
| Поз. | Элемент | Материал / исполнение | Инженерная функция |
|---|---|---|---|
| 1 | Силовая жила | Тонкопроволочная лужёная медь, гибкая, кл. 5 по IEC 60228; проволока 0,4 мм | Гибкость и выносливость при намотке и волочении |
| 2 | Экран по жиле | Внутренний полупроводящий слой резины; при необходимости п/п лента-сепаратор | Выравнивание поля |
| 3 | Изоляция | Специальная термореактивная EPR высокого диэлектрического и теплового качества, озоностойкая, выше 3GI3 (DIN VDE 0207-20) | Высокие электрические, механические и тепловые свойства |
| 4 | Экран по изоляции | Наружный полупроводящий слой резины; п/п слои и изоляция накладываются и сшиваются за один процесс (тройная экструзия) | Отсутствие пустот и ЧР на границах слоёв |
| 5 | Жила контроля заземления (GC) | Отожжённая лужёная медь по IEC 60228, изоляция из полипропилена, жёлтая | Петля контроля непрерывности заземления |
| 6 | Заземляющие жилы | Тонкопроволочная лужёная медь, гибкая (2 шт.) | Защитное заземление машины |
| 7 | Экран фазы | Смешанная оплётка из лужёных медных проволок и цветных текстильных нитей: чёрная, белая, красная | Металлический экран каждой фазы + идентификация фаз |
| 8 | Сборка и оболочка | 3 силовые + 2 заземляющие + GC скручены; односторонне прорезиненная обмотка; термопластичный полиуретан (TPU) для сверхтяжёлых условий, заполняющая (integral filled), жёлтая; другие цвета по запросу | Маслостойкость, очень высокая стойкость к истиранию и раздиру, торсионная стойкость |
Маркировка (струйная печать): FEICHUN (N)TMCETMPU [сечение] [U₀/U] [год].
3. Почему TPU, а не резина
Истирание
Полиуретан — эталонный материал для абразивных условий: в карьере кабель тащится по скальной почве, и именно истирание оболочки чаще всего определяет срок службы.
Раздир и надрез
Острые кромки породы и траков вызывают надрез оболочки. У TPU надрез не распространяется так легко, как у резиновых смесей.
Заполняющая оболочка
TPU экструдируется в промежутки сердечника (integral filled) — жилы фиксируются, не смещаются при торсии, кабель не образует «штопор» на барабане.
Масло и смазки
Горная техника — это гидравлика и смазки. Оболочка маслостойкая, не набухает и не теряет прочность.
Масса и диаметр
Прочность TPU позволяет обойтись одной оболочкой 5,5 мм вместо двухслойной резиновой — меньше диаметр и больше длины на барабане машины.
Холод
Кабель сохраняет гибкость и номинальные свойства при −30 °C.
3а. Экран-оплётка каждой фазы
Электробезопасность под землёй
При проколе кабеля ковшом или колесом шаттл-кара повреждение сначала замыкает фазу на её заземлённую оплётку — защита от замыканий на землю отключает линию до того, как опасный потенциал появится на оболочке.
Нет междуфазной дуги
Между фазами — две заземлённые оплётки: пробой развивается как однофазное замыкание с ограниченным током.
Цветовая идентификация в оплётке
Чёрные, белые и красные нити вплетены в экран — фаза определяется сразу после снятия оболочки, без дополнительной маркировки.
Тройная экструзия
Внутренний п/п слой, изоляция EPR и наружный п/п слой накладываются и сшиваются за один процесс — без воздушных включений, со стабильно низким уровнем ЧР при постоянных деформациях.
Гибкость оплётки
Смешанная оплётка (медь + текстиль) гибче сплошной медной: она лучше переносит циклы намотки и не «устаёт» так быстро, как ленточные экраны.
Прорезиненная обмотка
Односторонне прорезиненная обмотка поверх сердечника связывает его с заполняющей оболочкой TPU и предотвращает проникновение полиуретана к экранам.
4. Технические данные
| Параметр | Значение | Инженерное примечание |
|---|---|---|
| Стандарты | На основе IEC 60502, VDE 0250 часть 813, IEC 60228 | |
| Допуск | MSHA: P-07-KA120001-1-MSHA | США, горнорудные применения |
| Номинальное напряжение U₀/U | 6/10; 8,7/15; 14/25 кВ | |
| Силовые жилы | Тонкопроволочная лужёная медь, кл. 5, IEC 60228 | |
| Изоляция | EPR, качество выше 3GI3 (DIN VDE 0207-20) | 3,4 / 4,5 / 6,8 мм |
| Силовые жилы (экраны) | Внутренний и наружный п/п слои резины, тройная экструзия; смешанная оплётка лужёная Cu + цветные нити | |
| Идентификация | Цветные нити оплётки: чёрная, белая, красная | |
| Жила контроля заземления | Лужёная медь, PP-изоляция, жёлтая | |
| Заземляющие жилы | 2 × лужёная медь, тонкопроволочная | |
| Сборка | 3 силовые + 2 заземляющие + GC, прорезиненная обмотка, заполняющая оболочка | Повышенная торсионная стойкость |
| Оболочка | TPU, маслостойкая, очень высокая стойкость к истиранию и раздиру | 5,5 мм, жёлтая |
| Макс. рабочая температура жилы | 90 °C | |
| Температура жилы при КЗ | 200 °C | k ≈ 122 |
| Низкая температура | Номинальные свойства и гибкость при −30 °C | |
| Испытательное напряжение | AC 17 кВ (6/10), 24 кВ (8,7/15), 36 кВ (14/25), 5 мин | |
| Мин. радиус изгиба | ≥ 4 D стационарно; ≥ 7,5 D свободный изгиб (на барабане) | |
| Свойства | Отличная гибкость; высокая стойкость к озону, погоде, удару, истиранию, маслу и теплу | |
| Маркировка | Струйная печать | |
| Упаковка | 300 м на барабане; иные длины по запросу |
5. Полные таблицы размеров и параметров
Приведены все 15 конструкций. * Iк = 122 × S / √t (90 → 200 °C), t = 1 с. ** Масса кабеля на стандартной длине 300 м (без барабана).
| Силовые + заземл. + GC, мм² | Скрутка силовой жилы, N × мм | Скрутка заземл./GC, N × мм | Изоляция, мм | Оболочка, мм | Наружный Ø D, мм | Макс. R₂₀, Ом/км | Ток при 30 °C, А | Масса, кг/км | R изгиба стац. 4 D, мм | R изгиба барабан 7,5 D, мм | Iк жилы 1 с*, кА | Масса 300 м**, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×50+2×16+1×10 | 364 × 0 4 | 116 × 0 4/74 × 0 4 | 3 4 | 5 5 | 54 0 | 0 393 | 202 | 4 307 | 216 | 405 | 6 1 | 1 292 |
| 3×70+2×35+1×10 | 514 × 0 4 | 254 × 0 4/74 × 0 4 | 3 4 | 5 5 | 54 8 | 0 277 | 250 | 5 534 | 219 | 411 | 8 5 | 1 660 |
| 3×95+2×35+1×16 | 684 × 0 4 | 254 × 0 4/116 × 0 4 | 3 4 | 5 5 | 62 6 | 0 210 | 301 | 6 901 | 250 | 470 | 11 6 | 2 070 |
| 3×120+2×50+1×10 | 870 × 0 4 | 364 × 0 4/74 × 0 4 | 3 4 | 5 5 | 66 3 | 0 164 | 352 | 7 467 | 265 | 497 | 14 6 | 2 240 |
| 3×185+2×70+1×35 | 1325 × 0 4 | 514 × 0 4/254 × 0 4 | 3 4 | 5 5 | 75 6 | 0 108 | 461 | 11 100 | 302 | 567 | 22 6 | 3 330 |
| Силовые + заземл. + GC, мм² | Скрутка силовой жилы, N × мм | Скрутка заземл./GC, N × мм | Изоляция, мм | Оболочка, мм | Наружный Ø D, мм | Макс. R₂₀, Ом/км | Ток при 30 °C, А | Масса, кг/км | R изгиба стац. 4 D, мм | R изгиба барабан 7,5 D, мм | Iк жилы 1 с*, кА | Масса 300 м**, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×50+2×16+1×10 | 364 × 0 4 | 116 × 0 4/74 × 0 4 | 4 5 | 5 5 | 60 3 | 0 393 | 215 | 4 900 | 241 | 452 | 6 1 | 1 470 |
| 3×70+2×35+1×10 | 514 × 0 4 | 254 × 0 4/74 × 0 4 | 4 5 | 5 5 | 63 2 | 0 277 | 265 | 6 100 | 253 | 474 | 8 5 | 1 830 |
| 3×95+2×35+1×16 | 684 × 0 4 | 254 × 0 4/116 × 0 4 | 4 5 | 5 5 | 68 2 | 0 210 | 319 | 7 100 | 273 | 512 | 11 6 | 2 130 |
| 3×120+2×50+1×10 | 870 × 0 4 | 364 × 0 4/74 × 0 4 | 4 5 | 5 5 | 72 2 | 0 164 | 371 | 8 400 | 289 | 542 | 14 6 | 2 520 |
| 3×185+2×70+1×35 | 1325 × 0 4 | 514 × 0 4/254 × 0 4 | 4 5 | 5 5 | 76 7 | 0 108 | 488 | 12 100 | 307 | 575 | 22 6 | 3 630 |
| Силовые + заземл. + GC, мм² | Скрутка силовой жилы, N × мм | Скрутка заземл./GC, N × мм | Изоляция, мм | Оболочка, мм | Наружный Ø D, мм | Макс. R₂₀, Ом/км | Ток при 30 °C, А | Масса, кг/км | R изгиба стац. 4 D, мм | R изгиба барабан 7,5 D, мм | Iк жилы 1 с*, кА | Масса 300 м**, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×50+2×16+1×10 | 364 × 0 4 | 116 × 0 4/74 × 0 4 | 6 8 | 5 5 | 65 1 | 0 393 | 215 | 6 800 | 260 | 488 | 6 1 | 2 040 |
| 3×70+2×35+1×10 | 514 × 0 4 | 254 × 0 4/74 × 0 4 | 6 8 | 5 5 | 69 7 | 0 277 | 265 | 8 000 | 279 | 523 | 8 5 | 2 400 |
| 3×95+2×35+1×16 | 684 × 0 4 | 254 × 0 4/116 × 0 4 | 6 8 | 5 5 | 75 3 | 0 210 | 319 | 9 000 | 301 | 565 | 11 6 | 2 700 |
| 3×120+2×50+1×10 | 870 × 0 4 | 364 × 0 4/74 × 0 4 | 6 8 | 5 5 | 78 3 | 0 164 | 371 | 9 400 | 313 | 587 | 14 6 | 2 820 |
| 3×185+2×70+1×35 | 1325 × 0 4 | 514 × 0 4/254 × 0 4 | 6 8 | 5 5 | 86 3 | 0 108 | 488 | 14 000 | 345 | 647 | 22 6 | 4 200 |
6. Жила контроля заземления (GC)
Принцип
Реле контроля заземления на питающем пункте посылает ток по петле «жила GC → терминирующее устройство на машине → заземляющие жилы → питающий пункт». Обрыв заземления или жилы GC размыкает петлю — реле отключает фидер.
Требование MSHA
В горной практике США контроль непрерывности заземления передвижного оборудования обязателен; жила GC и допуск MSHA делают кабель пригодным для таких проектов, в том числе в Латинской Америке, где часто применяют североамериканские нормы.
Две заземляющие жилы
Два заземляющих проводника в промежутках дают симметрию и резерв: повреждение одной жилы не лишает машину заземления.
Жёлтая PP-изоляция
Полипропиленовая изоляция GC тонкая и прочная, а жёлтый цвет позволяет безошибочно найти жилу при разделке.
7. Сценарии применения
Для особых требований открытых и прежде всего подземных горных работ; для экстремальных механических нагрузок, в частности высоких растягивающих и абразивных. Кабели служат для подключения тяжёлых самоходных погрузочных машин, шаттл-каров и подобной техники, питаемой через кабельные барабаны. Кроме того, применяются в сухих, влажных и мокрых помещениях, а также на открытом воздухе, например на строительных площадках.
8. Инженерные расчёты
9. Сравнение с аналогами
| Тип | Стандарт | Напряжение | Экран фаз | Контроль заземления | Оболочка | Ниша |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (N)TMCETMPU (FeiChun) | IEC 60502 / VDE 0250-813; MSHA | 6/10 … 14/25 кВ | Смешанная Cu-оплётка на каждой фазе | Жила GC | TPU, заполняющая | Подземные погрузочные машины, шаттл-кары, барабаны |
| (N)TMCGETMPU (FeiChun) | IEC 60502 / VDE 0250-813; MSHA | 6/10 … 14/25 кВ | П/п экраны | Жила GC | TPU, заполняющая | Экскаваторы, драглайны, открытые работы |
| SHD-GC | ICEA S-75-381 / CSA C22.2 No. 96 | 2 … 25 кВ | Медная оплётка на каждой фазе | Жила GC | CPE / TPU | Карьеры по нормам США/Канады/Чили |
| (N)TSCGEWÖU | DIN VDE 0250-813 | 3,6/6 … 18/30 кВ | П/п экраны | Нет (опция) | Резина 5GM5 | Волочение, барабаны (европейские проекты) |
| R-(N)TSCGEWÖU | DIN VDE 0250-813 | 3,6/6 … 18/30 кВ | П/п экраны | Нет (опция) | Резина + антиторсионная оплётка | Моноспиральные барабаны, краны |
Когда выбирать (N)TMCETMPU: если машина работает под землёй на кабельном барабане, проект требует и металлического экрана каждой фазы, и контроля заземления по жиле GC, а резиновые оболочки изнашиваются слишком быстро. Это европейский ответ на SHD-GC, но с более износостойкой оболочкой TPU. FeiChun производит все перечисленные линейки и подбирает тип по условиям конкретного объекта.
10. Испытания и сертификация
Кабели FeiChun (N)TMCETMPU выполнены на основе IEC 60502, VDE 0250-813 и IEC 60228 и имеют допуск MSHA P-07-KA120001-1-MSHA. 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 переменным напряжением 17/24/36 кВ в течение 5 мин, ЧР, непрерывность экранов, жилы GC и заземляющих жил, контроль размеров.
Типовые испытания
Механика изоляции и оболочки, стойкость к истиранию и раздиру, маслостойкость, изгиб при −30 °C, озоностойкость.
Документы поставки
Согласованный технический паспорт, протокол испытаний на каждый барабан, сертификаты и допуск MSHA, номер партии и маркировка длины.
11. Вопросы и ответы
Чем отличается от SHD-GC?
Концептуально близко: экран-оплётка на каждой фазе и жила GC. Отличия — EPR-изоляция VDE-класса с тройной экструзией, две отдельные заземляющие жилы, смешанная (медь + текстиль) оплётка и заполняющая оболочка TPU.
Чем отличается от (N)TMCGETMPU?
Экраном: здесь каждая фаза имеет смешанную медную оплётку с цветными нитями; у (N)TMCGETMPU — только полупроводящие экраны и общая п/п обмотка. Для подземных работ предпочтителен экранированный (N)TMCETMPU.
Можно ли на моноспиральный барабан?
Да, кабель рассчитан на непрерывную намотку и размотку; радиус барабана ≥ 7,5 D, заполняющая оболочка повышает торсионную стойкость.
Почему КЗ 200 °C, а не 250 °C?
Ограничение задаёт термопластичная оболочка TPU. При расчёте термической стойкости используйте k ≈ 122.
Какое реле контроля заземления нужно?
Стандартное реле для горной техники, работающее по петле GC – заземление, с терминирующим элементом на машине.
Работает ли на морозе?
Кабель сохраняет гибкость и номинальные свойства при −30 °C.
Другие цвета и сечения?
Стандарт — жёлтая оболочка; другие цвета, сечения и конструкции (например, с оптическими модулями) — по запросу.
Технические и проектные запросы: [email protected]
+86 13855123218
