各種(zhǒng)電機在使用變頻(pín)調速後,實現了(le)電機的軟啟動,使電機(jī)工作平穩,電機軸承磨損減小,延長了(le)電機使用(yòng)壽命和維護周期(qī)。
在變頻(pín)調速技術在石油、冶金、發電、鐵路(lù)、礦山等大功率電(diàn)機中采用變頻調速電機,可節電30%。
最近在家(jiā)用電器同樣也被廣泛地應用。
這(zhè)就為變頻電源與電機之間的連接線----變頻電纜提出了特殊的要求:
一、變(biàn)頻(pín)電纜的工(gōng)作特點:
1.脈衝電壓對絕緣(yuán)的影響: 變頻電源的頻率調節範圍較寬,不論頻(pín)率高低,具有一個主(zhǔ)頻率的波形輪廓,它包含(hán)了許多高次諧波,作為一種行波經多次反射,幅值疊加(jiā)可達到(dào)工作電壓數倍,電(diàn)纜越長,幅值越(yuè)高,若電(diàn)纜絕緣安全係數不高(gāo),可能被擊(jī)穿。
2.電纜本體(tǐ)對外發射電磁波: 一般變(biàn)頻家用電器為單相供電,長度很短,功率(lǜ)也較(jiào)小,變頻電源、連接電纜和變頻電(diàn)機一並設置在金屬殼內,抑製了電磁波(bō)對外發射。
但是在工業領域內,電機功率較大,連接變頻電機和變頻電源之間(jiān)的電纜長度(dù)長,在工作時電纜就是高(gāo)頻(pín)電磁波(bō)向(xiàng)外(wài)發射的有效載體,對於周圍鄰近地區的廣播通信將產生較大的幹擾,有時情況也比較嚴(yán)重,稱之為電磁(cí)波(bō)的(de)環境汙染(rǎn)。
3.中性線電流的疊加:完整(zhěng)的三相正弦供電係統,當(dāng)三相電流(liú)平衡時,其中性線的電流(liú)為零,若出現三次(cì)諧波,則三次諧波的電流(liú)分量在(zài)中性線內不存在相位差,所以直接疊(dié)加成分量得三倍。
若變頻(pín)原供電對象是三(sān)個單(dān)相變頻電機,而且處於三相功率分布(bù)平衡狀態,則中性線電流更大,中性線截麵(miàn)應不小於相截(jié)麵。
二、變頻電纜的結構(gòu):了解變頻電纜工作特點之後,就不難從電(diàn)纜結構改(gǎi)進來解決上述三個問題。
1.電纜(lǎn)絕緣設計:大多數情況選用一般電力電纜(lǎn),如聚氯(lǜ)乙烯絕(jué)緣或交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電(diàn)纜,由於電(diàn)纜(lǎn)本身耐壓水平較高,很少發生電纜本體擊穿。
為何電纜在工頻下能(néng)長期運行而變頻下幾小時內擊穿? 這決不是老化問題,基本上可歸(guī)結於高(gāo)頻脈衝電壓的(de)影響。
一般采用聚氯乙烯絕緣並不理(lǐ)想(xiǎng),因為其介質損耗偏大。
交聯聚(jù)乙烯絕緣較為滿意(yì),它(tā)兼有機(jī)、電、熱等優良性能。
若適當加厚,當然更為可靠,這對變頻電纜更為有利。
2.電纜對稱性設計(jì)
變頻器與變頻電機之間的電纜均需采用對稱電纜結構,對稱電纜結構有3芯和3+3芯兩種, 3+3芯電纜結構是將三(sān)大一小四芯絕緣線芯中(zhōng)第四芯(中性線芯)分解為三個截麵較小的(de)絕緣線芯,把三大三小線芯對稱成纜(lǎn),對於6/10kV變頻電機電纜,該電纜結構與6/10繞包機kV普通電力電纜有所不同,普通電力電纜是將三根絕緣線(xiàn)芯采用銅帶屏蔽後成纜,而變頻電機電纜是由銅絲(sī)銅帶屏蔽後擠包分相(xiàng)護套,然後(hòu)對稱成纜,對稱(chēng)電纜結構由於導線的(de)互換性,有更好的電磁相容性,對抑製電磁幹擾起到一(yī)定的作(zuò)用,能抵消高次諧彼中的(de)奇次頻率(lǜ),提高變頻電機電纜的抗幹擾性,減少了整個係統中的電磁輻(fú)射。
3.屏蔽結構(gòu)的設計
1.8/3kV及以下變頻(pín)電機(jī)電纜的屏蔽一(yī)般采用總屏蔽(bì), 6/10kv變頻電(diàn)機電纜屏蔽由分相屏蔽和總屏蔽構成(chéng),分相屏蔽一般可采用銅帶屏蔽或銅絲銅帶組合屏蔽。
總屏蔽結構可采用銅絲(sī)銅帶組合屏蔽、銅(tóng)絲編織屏蔽、銅帶屏蔽、銅(tóng)絲編織銅帶屏蔽等,屏蔽層截麵與主線芯(xīn)截(jié)麵按一(yī)定比例。
此結(jié)構的(de)屏蔽電纜可(kě)抗電磁感應、接地不良和電源線傳導幹擾,減(jiǎn)小電感,防止感應電動勢過大。
屏蔽層既起到(dào)抑製電磁波對外發射(shè)的作(zuò)用,又可作為短路電流的通道,能起到中性線芯的保護作(zuò)用。
大(dà)家習慣采(cǎi)用銅(tóng)線編織屏蔽,實際上這並(bìng)不是(shì)好方法,材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效(xiào)應不是。
采用(yòng)銅帶搭蓋縱包(bāo)並軋紋是(shì)較為先進的結構和工藝,形成了全封閉金屬層,隻要(yào)厚度適當,可達到有效的屏蔽功能。
而這種工藝及其所用的材料在光纜領域中已十分(fèn)普遍,銅帶厚度(dù)不能太薄,以保證抑(yì)製電磁波對外發射。
當然對於移動(dòng)型的變頻電(diàn)纜必須采用(yòng)編製屏蔽結構。
4.屏蔽層(céng)接地措(cuò)施:屏蔽層接地(dì)良好是(shì)抑製電磁波對外(wài)發射的(de)必要條件,銅線編織屏蔽的接地方式(shì)較容易解決(jué),而縱包銅帶軋紋屏蔽需用夾具接地,夾(jiá)具與軋紋銅管的接觸麵應當吻合(hé),接地(dì)線由夾具尾端引出。
5.外護套 變頻(pín)電纜大多數敷設(shè)在(zài)室內,考慮到電纜在使用過程中經常受到徑向或縱(zòng)向外力作用,在電纜屏蔽層外(wài)增加鎧裝層(céng),同時它也起到附加性總(zǒng)屏蔽作用,特別是鋼帶鎧裝和銅絲、銅(tóng)帶屏蔽,是采用了兩種不同屏蔽材料,在(zài)電磁(cí)波(bō)屏蔽上起到一(yī)定的互補作用,屏蔽效果將更(gèng)好。
外護套(tào)選用高密度(dù)聚乙(yǐ)烯更為合(hé)適。
變頻電纜的型號BPYJVTP2-TK 銅芯交聯聚(jù)乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅絲纏繞銅帶繞包(bāo)屏蔽變頻器用回路電纜。
ZRBPYJVTP2-TK銅芯交聯聚乙烯絕緣阻燃聚氯乙烯護套銅絲纏繞銅帶繞包屏蔽變頻器用回路(lù)電纜。
BPYJVP12-TK銅芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅(tóng)帶繞包銅絲(sī)編織雙重(chóng)屏蔽變頻器用(yòng)回路電纜(lǎn)。
ZRBPYJVP12-TK銅芯交聯聚乙烯絕緣阻燃聚氯乙(yǐ)烯護(hù)套銅帶繞包銅絲編織雙重屏蔽變頻器(qì)用回路電纜。
BPYJVPX12R-TK銅芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅帶繞包鍍錫銅絲編織雙重屏蔽變頻器用回路(lù)電纜。
ZRBPYJVPX12R-TK銅芯交聯聚乙烯絕緣阻燃聚氯乙烯護套(tào)銅(tóng)帶(dài)繞包鍍(dù)錫(xī)銅(tóng)絲編織(zhī)雙(shuāng)重屏蔽變頻器用回路電纜。


