變頻電纜的技術(shù)規(guī)范各種電機(jī)在使用變頻調(diào)速后,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng),使電機(jī)工作平穩(wěn),電機(jī)軸承磨損減小,延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命和維護(hù)周期。在變頻調(diào)速技術(shù)在石油、冶金、發(fā)電、鐵路、礦山等大功率電機(jī)中采用變頻速電機(jī),可節(jié)電30%。zui近在家用電器同樣也被廣泛地應(yīng)用。這就為變頻電源與電機(jī)之間的連接---變頻電纜提出了特殊的要求:
一、變頻電纜的工作特點(diǎn):
1.脈沖電壓對(duì)絕緣的影響:變頻電源的頻率調(diào)節(jié)范圍較寬,不論頻率高低,具有一個(gè)主頻率的波形輪廓,它包含了許多高次諧波,作為一種行波經(jīng)多次反射,幅值疊加可達(dá)到工作電壓數(shù)倍,電纜越長(zhǎng),幅值越高,若電纜絕緣安全系數(shù)不高,可能被擊穿。
2.電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波:一般變頻家用電器為單相供電,長(zhǎng)度很短,功率也較小,變頻電源、連接電纜和變頻電機(jī)一并設(shè)置在金屬殼內(nèi),抑制了電磁波對(duì)外發(fā)射。但是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi),電機(jī)功率較大,連接變頻電機(jī)和變頻電源之間的電纜長(zhǎng)度長(zhǎng),在工作時(shí)電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體,對(duì)于周圍鄰近地區(qū)的廣播通信將產(chǎn)生較大的干擾,有時(shí)情況也比較嚴(yán)重,稱之為電磁波的環(huán)境污染3.中性線電流的疊加:完整的三相正弦供電系統(tǒng),當(dāng)三相電流平衡時(shí),其中性線的電流為零,若出現(xiàn)三次諧波,則三次諧波的電流分量在中性線內(nèi)不存在相位差,所以直接疊加成分量得三倍。若變頻原供電對(duì)象是三個(gè)單相變頻電機(jī),而且處于三相功率分布平衡狀態(tài),則中性線電流更大,中性線截面應(yīng)不小于相截面。
二、變頻電纜的結(jié)構(gòu):了解變頻電纜工作特點(diǎn)之后,就不難從電纜結(jié)構(gòu)改進(jìn)來解決上述三個(gè)問題。
1.電纜絕緣設(shè)計(jì):大多數(shù)情況選用一般電力電纜,如聚氯乙烯絕緣或交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜,由于電纜本身耐壓水平較高,很少發(fā)生電纜本體擊穿。為何電纜在工頻下能長(zhǎng)期運(yùn)行而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿?
這決不是老化問題,基本上可歸結(jié)于高頻脈沖電壓的影響。一般采用聚氯乙烯絕緣并不理想,因?yàn)槠浣橘|(zhì)損耗偏大。交聯(lián)聚乙烯絕緣較為滿意,它兼有機(jī)、電、熱等優(yōu)良性能。若適當(dāng)加厚,當(dāng)然更為可靠,這對(duì)變頻電纜更為有利。
2.電纜對(duì)稱性設(shè)計(jì)變頻器與變頻電機(jī)之間的電纜均需采用對(duì)稱電纜結(jié)構(gòu),對(duì)稱電纜結(jié)構(gòu)有3芯和3+3芯兩種,3+3芯電纜結(jié)構(gòu)是將三大一小四芯絕緣線芯中第四芯(中性線芯)
分解為三個(gè)截面較小的絕緣線芯,把三大三小線芯對(duì)稱成纜,對(duì)于6/10kV變頻電機(jī)電纜,該電纜結(jié)構(gòu)與6/10kV普通電力電纜有所不同,普通電力電纜是將三根絕緣線芯采用銅帶屏蔽后成纜,而變頻電機(jī)電纜是由銅絲銅帶屏蔽后擠包分相護(hù)套,然后對(duì)稱成纜,對(duì)稱電纜結(jié)構(gòu)由于導(dǎo)線的互換性,有更好的電磁相容性,對(duì)抑制電磁干擾起到一定的作用,能抵消高次諧彼中的奇次頻率,提高變頻電機(jī)電纜的抗干擾性,減少了整個(gè)系統(tǒng)中的電磁輻射。
3.屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.8/3kV及以下變頻電機(jī)電纜的屏蔽一般采用總屏蔽,6/10kv變頻電機(jī)電纜屏蔽由分相屏蔽和總屏蔽構(gòu)成,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(jié)構(gòu)可采用銅絲銅帶組合屏蔽、銅絲編織屏蔽、銅帶屏蔽、銅絲編織銅帶屏蔽等,屏蔽層截面與主線芯截面按一定比例。此結(jié)構(gòu)的屏蔽電纜