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(lái)解決上述三個(gè)問(wèn)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*運(yùn)行而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿
?
這決不是老化問(wèn)
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
為其介質(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。
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
可抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾,減小電感,防止感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)過(guò)大。
屏蔽層既起到抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的作用,又可作為短路電流的通道,能起到中
性線芯的保護(hù)作用。
大家習(xí)慣采用銅線編織屏蔽,實(shí)際上這并不是好方法,材料消耗大、加工速
度慢、屏蔽效應(yīng)不是。采用銅帶搭蓋縱包并軋紋是較為*的結(jié)構(gòu)和工
藝,形成了全封閉金屬層,只要厚度適當(dāng),可達(dá)到有效的屏蔽功能。而這種工藝
及其所用的材料在光纜領(lǐng)域中已十分普遍,銅帶厚度不能太薄,以保證抑制電磁
波對(duì)外發(fā)射。
當(dāng)然對(duì)于移動(dòng)型的變頻電纜必須采用編制屏蔽結(jié)構(gòu)。
4
.屏蔽層接地措施:
屏蔽層接地良好是抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的必要條件,
銅線編織屏蔽的接地方式較容易解決,而縱包銅帶軋紋屏蔽需用夾具接地,
夾具與軋紋銅管的接觸面應(yīng)當(dāng)吻合,接地線由夾具尾端引出。
5
.外護(hù)套
變頻電纜大多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi),考慮到電纜在使用過(guò)程中經(jīng)常受到
徑向或縱向外力作用,在電纜屏蔽層外增加鎧裝層,同時(shí)它也起到附加性總屏蔽
作用,特別是鋼帶鎧裝和銅絲、銅帶屏蔽,是采用了兩種不同屏蔽材料,在電磁
波屏蔽上起到一定的互補(bǔ)作用,屏蔽效果將更好。外護(hù)套選用高密度聚乙烯更為
合適。
三、電纜的主要制造工藝技求
在變頻電機(jī)電纜生產(chǎn)過(guò)程中,絕緣線芯擠包工序、成纜工序等是zui
關(guān)鍵的工序。
1.絕緣線芯擠包工序絕緣線芯的質(zhì)量將直接影響到電纜的電氣性能。在生
產(chǎn)過(guò)程中,我們特別注重原材料的凈化,屏蔽與絕緣材料擠包緊密,控制絕緣偏
心度和絕緣外徑的均勻*,這樣可減少界面效應(yīng),提高電纜電氣性能。為了提
高電纜的質(zhì)量,我們選擇高電性能絕緣材料生產(chǎn),絕緣材料分:聚氯乙烯、交聯(lián)
聚乙烯、佛塑料、硅橡膠。
2.成纜工序變頻電纜要求結(jié)構(gòu)對(duì)稱,成纜時(shí)必須保證絕緣線芯張力均勻,
使成纜后的線芯長(zhǎng)度盡量保持*,否則會(huì)引起結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)致電容和電感的不
均勻性,影響電纜的電氣性能。
四、變頻電纜的型號(hào)
由于變頻電纜沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
各工廠根據(jù)自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)命名了不同
的電纜型號(hào),歸納為:
結(jié)構(gòu)代號(hào)說(shuō)明
用途:BP
變頻電纜
絕緣層:V聚
氯乙烯:YJ
交聯(lián)聚乙烯絕緣
F佛塑料
G硅橡膠
內(nèi)護(hù)層: V聚 氯乙烯護(hù)套G硅橡膠
F佛塑料 E聚烯烴護(hù)套
屏蔽層:P銅絲編織P1
銅絲纏繞 P2
銅帶繞包P3
鋁塑復(fù)合
帶繞包外護(hù)套的代號(hào)同B2952
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定
型 號(hào)
名 稱
BPYJVP
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅絲編織屏蔽變頻器用電力電纜
BPYJVP1
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅絲纏繞屏蔽變頻器用電力電纜
BPYJVP2
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅帶繞包屏蔽變頻器用電力電纜
BPYJVP1-2
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅絲纏繞銅帶繞包屏蔽變頻器用電力電纜
BPYJVP1-3
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅絲纏繞鋁塑復(fù)合帶屏蔽變頻器用電力電纜
BPYJVP2/22
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅帶繞包屏蔽鎧帶鎧裝變頻器用電力電纜
WDZ-BPYJYP
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅絲編織屏蔽無(wú)鹵低煙阻燃變頻器用電力電纜
WDZ-BPYJYP1
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅絲纏繞屏蔽無(wú)鹵低煙阻燃變頻器用電力電纜
WDZ-BPYJYP2
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅帶繞包屏蔽無(wú)鹵低煙阻燃變頻器用電力電纜
WDZ-BPYJYP1-2
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅絲纏繞銅帶繞包屏蔽無(wú)鹵低煙阻燃變頻器用電力電纜
WDZ-BPYJYP1-3
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅絲纏繞鋁塑復(fù)合帶屏蔽無(wú)鹵低煙阻燃變頻器用電力電纜
WDZ-BPYJYP2/23
銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅帶繞包屏蔽鋼帶鎧裝無(wú)鹵低煙阻燃變頻器用電力電纜
三、3+3變頻器用電力電纜使用特性
1、電纜導(dǎo)體*允許zui高工作溫度為90℃。
2、短路時(shí)(zui長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)5s),電纜導(dǎo)體zui高溫度不超過(guò)250℃
3、繞包屏蔽型電纜敷設(shè)的彎曲半徑不小于電纜外徑的15倍,纏繞屏蔽型電纜敷設(shè)的彎曲半徑不小于電纜外徑的20倍。
四、3+3變頻器用電力電纜結(jié)構(gòu)示意圖
五、3+3變頻器用電力電纜產(chǎn)品特性
1、具有較小的絕緣介質(zhì)損耗,具有優(yōu)良的熱老化性能;
2、具有較強(qiáng)的耐電壓沖擊性,能經(jīng)受高速、頻繁變頻時(shí)的脈沖電壓;
3、具有良好的屏蔽性能,其屏蔽傳輸阻抗在100MHz范圍以內(nèi)不大于1Ω/m;
4、電纜結(jié)構(gòu)緊湊、圓整,用電安全性高,對(duì)稱的三加三電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有比四芯電纜更穩(wěn)定的傳輸性能;
5、可降低變頻器輸出中存在的高次諧波的不良影響,降低電機(jī)噪聲,提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩效率;
6、可實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸入電源功率因素的改善,減輕其容量;
7、抑制了由于電源電壓瞬間提升造成電容兩端電壓的升高,而使變頻器產(chǎn)生過(guò)電壓保護(hù)。
六、3+3變頻器用電力電纜交貨長(zhǎng)度
1、交貨電纜長(zhǎng)度不小于100m,允許長(zhǎng)度不小于20m的短電纜交貨,其數(shù)量不超過(guò)交貨長(zhǎng)度的10%。
2、根據(jù)雙方協(xié)議,允許任何長(zhǎng)度的電纜交貨。
3、長(zhǎng)度計(jì)量誤差不超過(guò)±0.5%。