PROTOLON(SMK) (N)TSCGEWÖU 6/10 kV 3×25+3×25/3: cáp tang cuốn trung thế cho cẩu container, festoon và thiết bị di động lớn
Bài viết phân tích cấu tạo cáp ba lõi trung thế có bán dẫn và bện chống xoắn, kiểm tra bằng tính toán các con số trong bảng dữ liệu FeiChun (lực kéo, bán kính, chiều dài kéo), đưa ra cách chọn dòng theo lớp cuốn, sụt áp và tốc độ vòng quay tang, rồi so sánh với cáp hạ áp NSSHÖU và (N)SHTÖU.
1. Tổng quan và cách đọc ký hiệu
(N)TSCGEWÖU là cáp tang cuốn trung thế dùng khi tải cơ học cao đến cực cao: tốc độ di chuyển lớn, lực kéo động, đổi hướng nhiều mặt phẳng, chạy qua con lăn và xoắn. Ứng dụng chính là cẩu container tốc độ cao và thiết bị di động lớn[1]; nhà sản xuất cũng nêu khả năng dùng cho khai thác lộ thiên và hầm lò theo DIN VDE 0168 và 0118[3]. Mã 3×25+3×25/3 gồm ba lõi pha 25 mm² và ba dây PE, mỗi dây khoảng 8,3 mm² (tổng 25 mm²), đặt trong các khe giữa lõi. Đây là cáp 6/10 kV, không thay thế được cho cáp hạ áp 0,6/1 kV như NSSHÖU-J.
2. Cấu tạo: từ ruột đồng đến hệ vỏ sandwich
Mỗi lõi có ruột đồng mạ thiếc cấp FS, lớp bán dẫn trong bằng EPR, cách điện EPR PROTOLON HS (tối thiểu 3GI3) và lớp bán dẫn ngoài bằng NBR biến tính bóc được khi nguội, nhờ vậy đầu cáp dễ thi công[1]. Ba lõi bố trí đối xứng, ba dây PE nằm trong khe; hệ vỏ gồm hai lớp EPR (5GM3), bện polyester chống xoắn lưu hóa giữa các vỏ, rồi hai lớp vỏ ngoài PCP (5GM5)[1].
3. Thông số điện – nhiệt – cơ
| Thông số | Giá trị | Ghi chú |
|---|---|---|
| Điện áp danh định | 6/10 kV; làm việc tối đa AC 7,2/12 kV, DC 9/15 kV[1] | |
| Điện áp thử | 20 kV AC[1] | cáp NSSHÖU chỉ thử 3 kV[7] |
| Nhiệt độ ruột / ngắn mạch | 90 °C / 250 °C[1][3] | dòng ngắn mạch 1 s: 3,58 kA |
| Nhiệt độ môi trường | cố định −50…+80 °C; chuyển động −35…+80 °C[1][4] | |
| Lực kéo | 20 N/mm²; tăng tốc đến 30 N/mm² (VDE 0298-3: 15 N/mm²)[1] | gồm ba lõi pha |
| Xoắn | ±25°/m[1] | |
| Bán kính uốn | 408 mm (Ø max 40,8 mm); đổi hướng chữ S ≥ 20×D[1][5] | Faber ghi 12×D[4] |
| Tốc độ | tang: không hạn chế, trên 240 m/phút cần trao đổi[1] | festoon 120 m/phút[4] |
| Chống chịu | chịu dầu, ozon, UV, ẩm[1][3] | dùng được ngoài trời |
4. Kiểm tra bằng tính toán
Các giá trị 1 500 N và 2 250 N trong bảng khớp chính xác với tính toán trên tiết diện ba lõi pha[1]. Kích thước tra từ bảng FeiChun cho cỡ nhỏ và các cỡ liền kề:
| Cáp | Ø max, mm | R uốn, mm | Khối lượng, kg/km | Kéo / tăng tốc, N | R ruột, Ω/km | Dòng, A | Ngắn mạch 1 s, kA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3×25+3×25/3 | 40,8 | 408 | 2 400 | 1 500 / 2 250 | 0,80 | 131 | 3,58 |
| 3×35+3×25/3 | 43,2 | 432 | 2 830 | 2 100 / 3 150 | 0,57 | 162 | 5,01 |
| 3×50+3×25/3 | 46,7 | 467 | 3 570 | 3 000 / 4 500 | 0,39 | 202 | 7,15 |
Từ 25 lên 35 mm² dòng tăng 24 % (131 lên 162 A) trong khi đường kính tăng 6 % và khối lượng tăng 18 %; lên 50 mm² dòng tăng 54 % với đường kính tăng 14 % và khối lượng tăng 49 %. Nếu tang cuốn bị giới hạn bởi dòng chứ không phải bởi đường kính, cỡ 35 mm² thường là bước nâng hợp lý. Đồng lý thuyết của 3×25+3×25/3 là 100 mm² × 8,89 ≈ 889 kg/km; hệ số đồng tra cứu của Faber là 1 008 kg/km[4] do tính thêm bước bện.
| Lực T | μ = 0,4 | μ = 0,6 | μ = 0,8 |
|---|---|---|---|
| 1 500 N (thường xuyên) | ≈ 159 m | ≈ 106 m | ≈ 80 m |
| 2 250 N (tăng tốc) | ≈ 239 m | ≈ 159 m | ≈ 119 m |
5. Tang cuốn: vòng quay, dòng theo lớp và sụt áp
| Lớp | D lớp, mm | n ở 120 m/phút | n ở 240 m/phút |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 041 | ≈ 36,7 vòng/phút | ≈ 73,4 vòng/phút |
| 2 | 1 122 | ≈ 34,0 | ≈ 68,1 |
| 3 | 1 204 | ≈ 31,7 | ≈ 63,4 |
Dòng danh định 131 A áp dụng cho cáp đặt trên bề mặt ở 30 °C theo VDE 0298-4[1]; với hệ số lớp cuốn 0,61 / 0,49 / 0,42 (2 / 3 / 4 lớp)[6] ta được khoảng 80 / 64 / 55 A. Ở 3 lớp và 6 kV, công suất truyền được khoảng √3 · 6 · 64 ≈ 0,67 MVA. Sụt áp với R90 °C = 0,795 · 1,275 ≈ 1,01 Ω/km, cos φ = 0,85, bỏ qua điện kháng:
| Chiều dài | 200 m | 300 m | 500 m |
|---|---|---|---|
| ΔU | ≈ 19 V (0,32 %) | ≈ 29 V (0,48 %) | ≈ 48 V (0,80 %) |
6. So sánh với cáp hạ áp cho thiết bị di động
| Tiêu chí | NSSHÖU-J (VDE 0250-812) | REELTEC (N)SHTÖU | (N)TSCGEWÖU 6/10 kV |
|---|---|---|---|
| Điện áp | 0,6/1 kV[7] | 0,6/1 kV[8] | 6/10 kV[1] |
| Điện áp thử | 3 kV[7] | 2,5 kV[8] | 20 kV[1] |
| Lực kéo | 15 N/mm²[7] | đến 20 N/mm²[8] | 20 N/mm², tăng tốc đến 30[1] |
| Tốc độ | datasheet không nêu | đến 120 m/phút[8] | tang đến 240 m/phút[1] |
| Nhiệt độ chuyển động | −25 °C | −25 °C[8] | −35 °C[1] |
| Chống xoắn | không nêu | bện polyester giữa hai vỏ[8] | bện polyester lưu hóa; ±25°/m[1] |
| Điều khiển trường | không có | không có | bán dẫn trong và ngoài[1] |
7. Ứng dụng
| Kịch bản | Tải chính | Cần kiểm tra |
|---|---|---|
| Tang cuốn trên cẩu bánh lốp / cẩu container | uốn lặp, kéo, nhiệt theo lớp | Dc ≥ 816 mm, số lớp, hệ số dòng, tốc độ[1][6] |
| Hệ festoon | treo vòng, tốc độ, kéo dọc | khoảng cách xe treo, bán kính tại điểm treo; 120 m/phút[4] |
| Đổi hướng chữ S, con lăn | uốn ngược, xoắn | khoảng cách ≥ 20×D, bán kính con lăn, giới hạn ±25°/m[1] |
| Khai thác lộ thiên, hầm lò | mài mòn, kéo lê | yêu cầu VDE 0168 và 0118, chứng nhận theo dự án[1][3] |
8. Dữ liệu cần yêu cầu khi đặt hàng
| Dữ liệu | Vì sao cần |
|---|---|
| Điện áp hệ thống, cấp 6/10 kV, kiểu nối đất | chọn cấp điện áp và dây PE |
| Bảng dữ liệu theo lô: Ø thực tế, khối lượng, điện trở | khác nhau giữa các biến thể và nguồn (2 399 – 2 501 kg/km) |
| Chu trình: tốc độ, gia tốc, số lớp, Dc, số lần đổi hướng | tính lực kéo, dòng theo lớp, tuổi thọ |
| Biên bản thử: điện áp 20 kV, uốn ngược, xoắn[1] | nghiệm thu |
| Đầu nối: bóc lớp bán dẫn ngoài khi nguội[1] | thi công đầu cáp |
| Chứng nhận theo mã cáp | hồ sơ dự án |
9. Chứng nhận của FeiChun
Yêu cầu kỹ thuật và dự án: [email protected]
+86 13855123218
Hỏi đáp
(N)TSCGEWÖU 6/10 kV 3×25+3×25/3 là cáp gì?
Cáp tang cuốn trung thế 6/10 kV, ba lõi ruột đồng mạ thiếc 25 mm² có lớp bán dẫn và cách điện EPR, ba dây PE 25/3 mm² đặt trong khe giữa các lõi, vỏ hai lớp có bện chống xoắn; thiết kế dựa trên DIN VDE 0250-813.
Lực kéo cho phép là bao nhiêu?
Theo bảng FeiChun: 20 N/mm² × 75 mm² = 1 500 N (thường xuyên) và tối đa 2 250 N khi tăng tốc (30 N/mm²). Theo DIN VDE 0298-3 giá trị tăng tốc là 15 N/mm², tức 1 125 N.
Bán kính uốn và khoảng cách đổi hướng?
Bảng FeiChun ghi 408 mm cho Ø tối đa 40,8 mm (tương đương 10×D) và khoảng cách giữa hai lần đổi hướng chữ S tối thiểu 20×D ≈ 816 mm. Một nhà phân phối ghi 12×D, nên chọn giá trị an toàn hơn khi thiết kế tang.
Tốc độ tối đa?
Trên tang cuốn không hạn chế; trên 240 m/phút cần trao đổi với nhà sản xuất. Nhà phân phối Faber ghi 240 m/phút cho tang nhiều lớp và 120 m/phút cho festoon.
Cuốn nhiều lớp có làm giảm dòng không?
Có. Dòng danh định 131 A (cáp đặt trên bề mặt, 30 °C) phải nhân hệ số lớp cuốn, ví dụ 0,61 / 0,49 / 0,42 cho 2 / 3 / 4 lớp theo catalog Vahle, tức khoảng 80 / 64 / 55 A.
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. Bảng dữ liệu riêng của mã này ghi GOST-R; hãy xin bản sao chứng nhận cho đúng mã cáp.
Nguồn
- FeiChun, PROTOLON(SMK) (N)TSCGEWOEU 6/10 kV: bảng dữ liệu kỹ thuật [liên kết]
- Cebeo / Prysmian, ENERGY PROTOLON (SMK) (N)TSCGEWOEU (VDE 0250-813, MSHA P-189-4, GOST R) [liên kết]
- Elteccable, PROTOLON(SMK) (N)TSCGEWoeu (90 °C, chịu dầu, UV, ozon, ẩm) [liên kết]
- Faber Kabel, PTL (SMK) (N)TSCGEWOEU 3×25+3×25/3 (240/120 m/phút, 12×D, Cu 1 008 kg/km) [liên kết]
- T&D Power and Cables, Protolon (N)TSCGEWOEU (dải điện áp 1,8/3 đến 12/20 kV, 20×D) [liên kết]
- Vahle, catalog tang lò xo: hệ số 0,61 / 0,49 / 0,42 theo lớp cuốn [liên kết]
- HELUKABEL, NSSHÖU 0,6/1 kV (15 N/mm², 10×D, thử 3 kV) [liên kết]
- TKD Kabel, REELTEC (N)SHTÖU (20 N/mm², 120 m/phút, thử 2,5 kV) [liên kết]
Tên tiêu chuẩn và thương hiệu của bên thứ ba 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 hiện hành và bảng dữ liệu của lô hàng.
