PROTOLON (M) R-(N)TSCGEWOEU LWL 25KV / 35KV：集成光纤中压卷筒电缆工程解析
PROTOLON (M) R-(N)TSCGEWOEU LWL 是一种集成光纤的中压卷筒电缆，适用于露天矿大型物料处理机械，例如大型挖掘机、自卸设备、移动破碎机，以及配合单螺旋卷筒和圆柱卷筒运行的高机械应力移动供电系统。当前资料覆盖 25KV 与 35KV 两个系列，二者均采用三芯中压结构、分裂接地导体、光纤单元、PROTOLON EPR 绝缘、聚酯编织增强和 PCP 外护套。
Definition and application
1. 什么是 PROTOLON (M) R-(N)TSCGEWOEU LWL？
PROTOLON (M) R-(N)TSCGEWOEU LWL 是一种 medium voltage reeling cable with integrated fiber-optics，即“集成光纤的中压卷筒电缆”。它用于露天矿大型物料处理机械连接，包括 excavators 挖掘机、dumpers 自卸设备、mobile crushers 移动破碎机等。
该电缆适用于 high mechanical stresses，并可与 mono-spiral reels 和 cylindrical reels 配合使用。也就是说，它不是普通固定敷设中压电缆，而是用于高速移动、卷筒收放、滚轮导向、反复弯曲、动态牵引和户外矿山环境的复合型移动电缆。
LWL 是该产品的核心识别点。它表示电缆集成 optical element 光纤单元，使同一根电缆能够同时承担中压动力供电、分裂接地和光纤通信 / 监测功能。对于自动化程度较高的大型移动矿山机械，集成光纤可以减少外部独立光缆的布线、固定、拖拽和磨损风险。
Technical thesis
工程论点： PROTOLON LWL 25KV / 35KV 系列的价值不是单纯提高电压等级，而是在高机械应力卷筒电缆中同时集成动力传输、分裂接地、光纤通信、聚酯编织增强和 PCP 外护套防护。25KV 与 35KV 系列的结构逻辑一致，但 35KV 系列在相同主芯截面下外径和重量明显增加，这反映出更高系列对绝缘结构和机械尺寸提出了更高要求。
1.1 典型应用场景
| 应用维度 | 资料中的描述 | 工程含义 | 关键词 |
|---|---|---|---|
| 电缆类别 | Medium voltage reeling cable with integrated fiber-optics | 中压动力与光纤通信集成在同一卷筒电缆中。 | MV reeling cable with LWL |
| 应用设备 | Excavators, dumpers, mobile crushers | 露天矿大型移动设备。 | excavator cable / mobile crusher cable |
| 机械类别 | Large material handling machines | 大型物料处理机械，停机成本高，移动距离长。 | material handling machine cable |
| 卷筒类型 | Mono-spiral reels and cylindrical reels | 适合单螺旋卷筒和圆柱卷筒。 | mono-spiral reel / cylindrical reel |
| 机械压力 | High mechanical stresses | 需要抗拉、抗扭、耐磨、耐弯曲和截面稳定。 | high mechanical stress reeling cable |
| 通信需求 | Integrated fiber-optics | 适合设备通信、监控、自动化和远程数据传输。 | fiber optic reeling cable |
Standards and approvals
2. 标准与认证：25KV / 35KV 系列的共同技术基础
当前资料中，25KV 与 35KV 系列列出的标准体系一致，包括 EN 50525-2-21、DIN VDE 0207-21、DIN VDE 0298-3、DIN VDE 0250-813、IEC 60811-404、GOST 防火认证信息和 IEC 60332-1-2。它们共同覆盖柔性橡套电缆、材料性能、弯曲规则、耐油性能和阻燃要求。
| 标准 / 认证 | 资料中的状态 | 技术领域 | 工程意义 |
|---|---|---|---|
| EN 50525-2-21 | Listed | 橡套电缆相关标准 | 关联柔性橡套电缆材料和应用要求。 |
| DIN VDE 0207-21 | Listed | 橡胶 / 弹性体材料 | 与绝缘和护套材料性能相关。 |
| DIN VDE 0298-3 | Listed | 安装与弯曲规则 | 决定卷筒、滚轮和导缆路径设计。 |
| DIN VDE 0250-813 | Based on | 中压橡套卷筒电缆 | 说明其按移动中压卷筒电缆体系设计。 |
| DIN EN 60811-404 / IEC 60811-404 | Listed | 耐油材料试验 | 对应矿山机械油污环境。 |
| GOST -R/-K/-B Fire Certificate of Russian Federation | Listed | 防火认证相关信息 | 体现其面向重工业和矿山市场的阻燃安全要求。 |
| DIN EN 60332-1-2 / IEC 60332-1-2 | Listed | 单根电缆阻燃 | 降低火焰沿电缆长度方向传播风险。 |
Cable construction
3. 电缆结构解析：PROTOLON EPR 绝缘、分裂接地导体与 LWL 光纤单元
25KV 与 35KV 系列采用相同的结构逻辑：三芯设计，带分裂接地导体和光纤单元，二者位于外部间隙中。导体为裸铜超细绞 class FS，PE 导体同样为裸铜超细绞 class FS。主绝缘为 PROTOLON EPR rubber，外半导电层为 easy-strip 半导电 NBR，内护套为 special EPR compound GM1b，增强结构为聚酯编织，外护套为 PCP 氯丁橡胶 special compound > 5GM5。
为什么光纤单元需要被纳入机械设计？
工程论点： 集成光纤的中压卷筒电缆不能只按动力芯是否正常供电来判断可靠性。弯曲半径过小、滚轮压迫、扭转过大或导缆路径不合理，都可能先表现为光纤衰减增加、通信不稳定或监测信号中断。因此，LWL 光纤单元必须与主动力芯一起纳入卷筒、导缆架和滚轮路径设计。
Thermal and environmental parameters
4. 热参数与环境性能：90℃、250℃、-35℃ 至 +80℃ 柔性运行
当前资料给出了热参数和环境性能。导体最高连续工作温度为 90℃，短路时导体最高温度为 250℃。固定安装环境温度为 -40℃ 至 +80℃，柔性安装环境温度为 -35℃ 至 +80℃。
| 参数 | 数值 | 工程解释 |
|---|---|---|
| Max. conductor temperature | 90℃ | 长期连续运行热边界。 |
| Max. conductor temperature at short circuit | 250℃ | 短路热稳定校核边界。 |
| Ambient temperature fixed installation min | -40℃ | 固定安装低温边界。 |
| Ambient temperature fixed installation max | +80℃ | 固定安装高温边界。 |
| Ambient temperature flexible installation min | -35℃ | 动态卷绕和移动运行低温边界。 |
| Ambient temperature flexible installation max | +80℃ | 动态卷绕和移动运行高温边界。 |
| 环境性能 | 资料状态 | 工程意义 |
|---|---|---|
| Flame retardant | In accordance with EN/IEC 60332-1-2 | 降低单根电缆火焰传播风险。 |
| Oil resistant | Yes | 适合液压油、润滑油、燃油和矿山设备油污环境。 |
| Ozone resistance | Yes | 降低户外和电气设备附近臭氧老化风险。 |
| Resistant to UV | Yes | 适合露天矿长期日晒环境。 |
| Sea water resistance | Yes | 适合潮湿、海边或可能接触海水的物料处理场景。 |
Optical fiber data
5. 光纤参数：G62.5/125、多模 G50/125 与单模 E9/125
当前资料列出三种光纤类型：G62.5/125 μm 多模渐变折射率光纤、G50/125 μm 多模渐变折射率光纤和 E9/125 μm 单模渐变折射率光纤。三者包层直径均为 125 μm，光纤直径均为 250 μm。
| 参数 | G62.5/125 μm Multi-mode graded index | G50/125 μm Multi-mode graded index | E9/125 μm Single-mode graded index | 工程说明 |
|---|---|---|---|---|
| Cladding diameter | 125 μm | 125 μm | 125 μm | 三种光纤包层直径一致。 |
| Fiber diameter | 250 μm | 250 μm | 250 μm | 三种光纤外径一致。 |
| Attenuation at 850 nm | < 3.3 dB/km | < 2.8 dB/km | – | 850 nm 主要对应多模应用。 |
| Attenuation at 1310 nm | < 0.9 dB/km | < 0.8 dB/km | < 0.4 dB/km | 1310 nm 下单模衰减更低。 |
| Attenuation at 1550 nm | – | – | < 0.3 dB/km | 1550 nm 为单模常用传输窗口。 |
| Bandwidth at 850 nm | > 400 MHz | > 400 MHz | – | 多模光纤带宽指标。 |
| Bandwidth at 1310 nm | > 600 MHz | > 1200 MHz | – | G50/125 在 1310 nm 下带宽更高。 |
| Numerical Aperture | 0.275 +/- 0.02 | 0.2 +/- 0.02 | 0.14 +/- 0.02 | 影响耦合效率和传输特性。 |
| Chromatic Dispersion at 1300 nm | – | – | < 3.5 ps/nm km | 单模光纤色散参数。 |
| Chromatic Dispersion at 1550 nm | – | – | < 18 ps/nm km | 单模光纤 1550 nm 色散参数。 |
25KV product range
6. PROTOLON LWL 25KV 系列规格：3×25 到 3×300
25KV 系列使用外部代码 5DK6***，规格覆盖 3×25 到 3×300。电缆最大外径从 50.9 mm 增至 95.2 mm，重量从 3360 kg/km 增至 17310 kg/km。该系列规格覆盖范围较宽，适合从中小功率到大功率露天矿移动设备。
| Product Number | Basic construction | External code | Conductor diameter mm | OD min mm | OD max mm | Weight kg/km | 工程备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M_R_L_25KV_005 | 3×25+2×25/2+LWL | 5DK6*** | 7.1 | 47.9 | 50.9 | 3360 | 25KV 小截面基础规格。 |
| M_R_L_25KV_006 | 3×25+2×50/2+LWL | 5DK6*** | 7.1 | 47.9 | 50.9 | 3440 | 主芯相同，分裂接地导体配置更大。 |
| M_R_L_25KV_008 | 3×35+2×25/2+FO | 5DK6*** | 8.4 | 51.5 | 55.5 | 4050 | FO 标识光纤结构。 |
| M_R_L_25KV_009 | 3×35+2×50/2+LWL | 5DK6*** | 8.4 | 51.5 | 55.5 | 4130 | 更大接地导体配置。 |
| M_R_L_25KV_010 | 3×50+2×25/2+LWL | 5DK6*** | 10.1 | 55.2 | 59.2 | 4830 | 50 mm² 主芯常用中等规格。 |
| M_R_L_25KV_011 | 3×50+2×50/2+LWL | 5DK6*** | 10.1 | 55.2 | 59.2 | 4900 | 同主芯下接地配置提升。 |
| M_R_L_25KV_012 | 3×70+2×35/2+LWL | 5DK6*** | 11.8 | 58.8 | 62.8 | 5840 | 70 mm² 主芯，适合更高负载。 |
| M_R_L_25KV_013 | 3×70+2×50/2+LWL | 5DK6*** | 11.8 | 58.8 | 62.8 | 5950 | PE 配置提升后重量增加。 |
| M_R_L_25KV_014 | 3×95+2×50/2+LWL | 5DK6*** | 13.8 | 64.4 | 68.4 | 7280 | 95 mm² 主芯，进入高功率区间。 |
| M_R_L_25KV_001 | 3×120+2×70/2+LWL | 5DK6*** | 15.5 | 68 | 72 | 8530 | 大功率移动设备常见规格。 |
| M_R_L_25KV_002 | 3×150+2×70/2+LWL | 5DK6*** | 17.4 | 73.4 | 77.4 | 10080 | 重量超过 10 t/km，卷筒设计需重点核算。 |
| M_R_L_25KV_003 | 3×185+2×95/2+LWL | 5DK6*** | 19.2 | 77.3 | 81.3 | 11630 | 高负载露天矿设备规格。 |
| M_R_L_25KV_004 | 3×240+2×120/2+LWL | 5DK6*** | 22.1 | 84.7 | 89.7 | 14690 | 大截面高功率移动供电。 |
| M_R_L_25KV_007 | 3×300+2×150/2+LWL | 5DK6*** | 24.7 | 90.2 | 95.2 | 17310 | 25KV 系列最大规格，重量和外径均需重点设计。 |
35KV product range
7. PROTOLON LWL 35KV 系列规格：3×25 到 3×70
35KV 系列使用外部代码 5DK7***，当前资料列出 6 个规格，覆盖 3×25 到 3×70。最大外径从 60.8 mm 到 72.2 mm，重量从 4450 kg/km 到 7600 kg/km。与 25KV 系列相比，35KV 系列在相同主芯截面下外径和重量显著增加。
| Product Number | Basic construction | External code | Conductor diameter mm | OD min mm | OD max mm | Weight kg/km | 工程备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M_R_L_35KV_001 | 3×25+2×25/2+LWL | 5DK7*** | 7.1 | 56.8 | 60.8 | 4450 | 35KV 小截面基础规格，外径已超过 60 mm。 |
| M_R_L_35KV_002 | 3×35+2×25/2+LWL | 5DK7*** | 8.4 | 61.1 | 65.1 | 5250 | 35 mm² 主芯，适合较高电压等级移动供电。 |
| M_R_L_35KV_003 | 3×50+2×25/2+LWL | 5DK7*** | 10.1 | 64.6 | 68.6 | 6180 | 50 mm² 主芯，基础接地配置。 |
| M_R_L_35KV_004 | 3×50+2×35/2+LWL | 5DK7*** | 10.1 | 64.6 | 68.6 | 6390 | 同主芯下接地配置提升，重量增加。 |
| M_R_L_35KV_005 | 3×70+2×35/2+LWL | 5DK7*** | 11.8 | 68.2 | 72.2 | 7320 | 70 mm² 主芯，35KV 系列高负载规格。 |
| 20291867 | 3×70+2×50/2+1x(24E9LWL) | 5DK7*** | 11.8 | 68.2 | 72.2 | 7600 | 24 芯 E9 单模光纤配置，适合更高通信容量需求。 |
25KV vs 35KV comparison
8. 25KV 与 35KV 对比：相同截面下外径和重量如何变化？
从同类基础结构对比可见，35KV 系列的外径和重量明显高于 25KV 系列。以 3×25+2×25/2+LWL 为例，25KV 最大外径为 50.9 mm，重量为 3360 kg/km；35KV 最大外径为 60.8 mm，重量为 4450 kg/km。外径增加约 9.9 mm，重量增加约 1090 kg/km。
| Basic construction | 25KV OD max mm | 35KV OD max mm | OD increase mm | 25KV weight kg/km | 35KV weight kg/km | Weight increase kg/km | 工程评价 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×25+2×25/2+LWL | 50.9 | 60.8 | +9.9 | 3360 | 4450 | +1090 | 35KV 系列外径和重量显著增加。 |
| 3×35+2×25/2+LWL / FO | 55.5 | 65.1 | +9.6 | 4050 | 5250 | +1200 | 电压系列提升带来明显机械设计影响。 |
| 3×50+2×25/2+LWL | 59.2 | 68.6 | +9.4 | 4830 | 6180 | +1350 | 卷筒容量、滚轮尺寸和导缆路径需重新核算。 |
| 3×70+2×35/2+LWL | 62.8 | 72.2 | +9.4 | 5840 | 7320 | +1480 | 35KV 同截面下更重，对动态张力影响更大。 |
| 3×70+2×50/2+LWL / 24E9LWL | 62.8 | 72.2 | +9.4 | 5950 | 7600 | +1650 | 35KV 24 芯 E9 LWL 配置更适合高通信容量设备。 |
对比结论
工程结论： 25KV 与 35KV 系列并不是简单替换关系。35KV 系列在相同主芯截面下更粗、更重，意味着卷筒筒径、导缆滚轮、设备张力控制、驱动扭矩和悬垂段拉力都必须重新核算。不能只按主芯截面相同就认为两者安装边界相同。
Selection framework
9. 工程选型框架：如何选择 25KV 或 35KV PROTOLON LWL？
选择 PROTOLON LWL 25KV / 35KV 系列时，必须同时确认电压系列、主芯截面、分裂接地导体配置、LWL 光纤类型、是否需要 24 芯 E9 光纤、卷筒类型、导缆路径、滚轮尺寸、弯曲半径和动态张力。
| 选型维度 | 需要确认的数据 | 决定的工程问题 |
|---|---|---|
| 电压系列 | 25KV 或 35KV | 决定绝缘结构、外径、重量和卷筒机械边界。 |
| 主芯截面 | 25、35、50、70、95、120、150、185、240、300 mm² | 决定载流能力、压降、重量和卷筒尺寸。 |
| 分裂接地导体 | 2×25/2、2×35/2、2×50/2、2×70/2、2×95/2、2×120/2、2×150/2 | 决定保护接地配置和截面布置。 |
| 光纤配置 | LWL、FO、1x(24E9LWL) | 决定通信容量、接口类型和监测系统能力。 |
| 卷筒类型 | Mono-spiral reel 或 cylindrical reel | 影响卷绕层数、张力控制和弯曲路径。 |
| 外径 | 25KV 最大 50.9–95.2 mm；35KV 最大 60.8–72.2 mm | 决定卷筒直径、滚轮槽宽和导缆架尺寸。 |
| 重量 | 25KV 3360–17310 kg/km；35KV 4450–7600 kg/km | 影响悬垂拉力、卷筒驱动扭矩和设备动态负荷。 |
| 环境条件 | 油污、臭氧、UV、海水、低温和高温 | 确认 PCP 外护套适用性。 |
| 光纤系统 | G62.5/125、G50/125、E9/125 | 必须匹配设备通信模块、PLC、光端机或监测系统。 |
Final Engineering Summary
PROTOLON (M) R-(N)TSCGEWOEU LWL 25KV / 35KV 是面向高机械应力移动设备的集成光纤中压卷筒电缆。它用于露天矿大型物料处理机械、挖掘机、自卸设备、移动破碎机、单螺旋卷筒和圆柱卷筒系统。该系列采用裸铜超细绞 class FS 主导体、分裂接地导体、半导电 EPR 内层、PROTOLON EPR 主绝缘、easy-strip 半导电 NBR 外层、六管光纤单元、EPR GM1b 内护套、聚酯编织增强和 PCP 外护套。25KV 系列规格覆盖更广，从 3×25 到 3×300；35KV 系列当前资料覆盖 3×25 到 3×70，并在相同主芯截面下表现出更大的外径和重量。工程选型时，不能只比较主芯截面，还必须同步核算电压系列、光纤配置、分裂接地结构、卷筒尺寸、导缆路径、动态张力和光纤通信可靠性。
Engineer FAQ
10. 工程师常见问题 FAQ
Question 1 — PROTOLON LWL 25KV / 35KV 是什么电缆？
Answer: 它是集成光纤的中压卷筒电缆，用于露天矿大型物料处理机械，例如挖掘机、自卸设备和移动破碎机。
Question 2 — LWL 的意义是什么？
Answer: LWL 表示集成光纤单元。资料说明光纤单元由六根管围绕中心支撑元件绞合，每根管可包含一根、两根、三根或四根光纤。
Question 3 — 25KV 与 35KV 的主要区别是什么？
Answer: 当前资料显示，二者结构逻辑一致，但 35KV 系列在相同主芯截面下外径和重量明显高于 25KV 系列。因此卷筒、滚轮、导缆架和张力控制不能直接沿用 25KV 设计。
Question 4 — 35KV 系列是否有 24 芯光纤结构？
Answer: 当前资料中 20291867 的结构为 3×70+2×50/2+1x(24E9LWL)，表示该规格集成 24 芯 E9 单模光纤。
Question 5 — 该系列外护套材料是什么？
Answer: 外护套为 Rubber – polychloroprene，也就是 PCP 氯丁橡胶，special compound > 5GM5，具备耐油、耐臭氧、耐 UV、耐海水和阻燃性能。
Question 6 — 该电缆为什么需要聚酯编织增强？
Answer: 聚酯编织增强用于提高抗拉、抗扭、截面稳定和卷筒运行可靠性，特别适合 high mechanical stresses 场景。
Question 7 — 选择 25KV 还是 35KV 时最容易忽略什么？
Answer: 最容易忽略的是外径和重量变化。35KV 系列在相同主芯截面下明显更粗、更重，会直接影响卷筒容量、导缆路径、滚轮尺寸、悬垂张力和驱动扭矩。
