變頻電纜主要是用來連接電源與變頻器、變頻器與用電設(shè)備的電纜。其敷設(shè)的空間相對較小,而電壓等級有相對比較高(可達8.7/15kv),在其運行過程中,會產(chǎn)生大量的電磁波,對周圍的供電和用電系統(tǒng)都會產(chǎn)生強烈的干擾。這就要求變頻電纜要有更好的屏蔽措施。所以對電壓等級為3.6/6kv及以上的變頻電纜都要求有分相屏蔽和統(tǒng)包屏蔽。采用多層屏蔽可以達到非常好的效果。
然而,若是屏蔽內(nèi)的回路出現(xiàn)了偏心,電磁屏蔽的效果勢必要 下降,這時屏蔽中產(chǎn)生的渦流損耗就會有所增加。對于偏心的電纜,設(shè)屏蔽衰減值為Ap 則有Ap=As+㏑∣1/Sp∣式中
As 為纜芯位于屏蔽中心時的衰減值Sp為偏心系數(shù)分析:在偏心的電纜中,Sp是用遠大于1 的,于是㏑∣1/Sp∣就成了一個負值,這 樣,我們就得到了一個結(jié)論:Ap﹤As 即:電纜在偏心的情況下金屬屏蔽的效果有所下降。偏心是的,也就是說Ap永遠都小于As,問題在于我們要設(shè)法使Ap﹣As的值到
小,以此來增強金屬屏蔽的效果,從而減少變頻電纜對外界的干擾。那么,如何才能限度的減少偏心呢? 唯有對稱。3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜是對稱的。這種對稱的結(jié)構(gòu)加上相應(yīng)的金屬屏蔽,可以使電纜的屏蔽系數(shù)降低到0.7,甚至更小。這就有效的屏蔽了電磁波的外泄,使金屬屏蔽得以更好的發(fā)揮作用。此為變頻電纜選擇對稱3+3結(jié)構(gòu)的理由之二。
變頻電纜設(shè)計為對稱
3+3結(jié)構(gòu)的其它理由a)對稱3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜纜芯是互換的,這樣便有了更好的電磁兼容性,對抑制干 擾起到一定的作用,并且能低效高次諧波中的奇次諧波,提高了電纜的抗干擾性。b)采用對稱3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜可以有效的防止高頻軸電流的產(chǎn)生。
實際應(yīng)用問題
電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞與實際的操作和應(yīng)用的合理與否有著密切,這兩者相輔相成。我們所設(shè)計的變頻電纜為3+3對稱結(jié)構(gòu),而電纜真正起作用是在敷設(shè)以后。也就是說,敷設(shè)以后是否為對稱結(jié)構(gòu),這才是變頻電纜應(yīng)用的關(guān)鍵。其影響因素具體有以下兩點:a)生產(chǎn)中。尤其是在成纜這一環(huán)節(jié)較為關(guān)鍵。成纜后的結(jié)構(gòu)是否對稱直接影響到敷設(shè) 后的運行。這要求技術(shù)人員的合理設(shè)計和操作人員成熟的技術(shù)水平,以及生產(chǎn)設(shè)備的性能穩(wěn)定。這幾項是缺一不可的,也是變頻電纜3+3對稱結(jié)構(gòu)是否能成功運用 的必要條件。b)敷設(shè)。這一點是我們要著重考慮的。變頻電纜多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi),不需要鎧裝,敷設(shè) 的空間也不是很大??臻g小必然會造成多彎曲,于是對稱的電纜會因為多次的彎曲而導(dǎo)致不對稱。前面我們已經(jīng)討論了對稱結(jié)構(gòu)對于變頻電纜的重要性,那這個問題就很嚴(yán)重了。如何地解決呢?據(jù)實際的電纜工程資料顯示,如此敷設(shè)的變頻電纜的電壓等級幾乎都在1.8/3kv以下,而這個電壓等級的變頻電纜是不需要分相屏蔽的,這樣的話我們可以采用工業(yè)用膠在其成纜時將線芯粘住,以固定其結(jié)構(gòu)。據(jù)了解,已經(jīng)有很對稱型的通信電纜用這種方法來解決類似的問題。
結(jié)論
變頻電纜采用對稱3+3的結(jié)構(gòu)可以有效的降低與外界的相互干擾,在實際的應(yīng)用中更有價值,更有競爭力。我公司已經(jīng)運用此結(jié)構(gòu)生產(chǎn)變頻電纜數(shù)年,并得到了廣大用戶的*好評。在國內(nèi)看來,雖然技術(shù)還不是很成熟,一些問題還有待于解決,(例如,現(xiàn)如今的3+3型變頻電纜的3個小芯的截面積有些過小)但這已經(jīng)阻擋不了其發(fā)展的潮流,相信在不久的將來都會解決。3+3型對稱變頻電纜也將會以低干擾、抗高次諧波的優(yōu)點受到更多用戶的歡迎。
近二十年來變頻調(diào)速電機在國內(nèi)外有很大的發(fā)展,年增長率略超過10% ,而直流傳動年增長率為3-4% 。變頻電機具有較多的優(yōu)點,如設(shè)備投資費用少,結(jié)構(gòu)簡單,體積小,成本低,節(jié)能,調(diào)速范圍大,具有恒功率、恒轉(zhuǎn)速的特性,使用方便,容量大等等。因此當(dāng)前在冶金、礦山、鐵路等工業(yè)方面廣泛地使用,近在家用電器同樣也大量應(yīng)用。變頻調(diào)速技術(shù)關(guān)系到變頻電機、變頻電源和連接電纜,這段電纜長度并不很長,截面也不很大,絕緣性能屬于電力電纜范疇,因為實際的工作頻率為30~300 Hz ,常簡稱為變頻電纜,當(dāng)前常選用交聯(lián)聚乙烯為絕緣材料。大概三十年前,電纜研究所開發(fā)和生產(chǎn)過中頻電纜,這也可稱得上是目前變頻電纜的前身,其工作頻率為100~400 Hz ,提供電源的設(shè)備是由直流電機驅(qū)動的中頻發(fā)電機組,改變直流電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出頻率,中頻電壓的波形能維持形狀規(guī)則的正弦波,當(dāng)時電纜的設(shè)計思路是降低線路阻抗和集膚效應(yīng),采取同軸電纜和擴大內(nèi)導(dǎo)體直徑,電纜在冶金工業(yè)上應(yīng)用效果十分良好。目前的變頻電源是通過可控硅元件調(diào)頻,較大程度上改變了波形特性,從而對電機和電纜帶來了新問題。
一、變頻線纜的工作特點
1.脈沖電壓對絕緣的影響
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,幅值疊加可達到工作電壓數(shù)倍,電纜越長,幅值越高,若電纜絕緣安全系數(shù)不高,可能被擊穿。石油開采用3000多米長的潛油泵電纜,在工頻下能長期正常運行,可是在變頻條件下,電纜才投入運行數(shù)小時即發(fā)生擊穿,說明脈沖過電壓的危害性,所以預(yù)防是必要的。由于交聯(lián)絕緣電力電纜的耐壓水平較高,電纜長度一般在300米以內(nèi),多年來的運行未發(fā)生擊穿事件,盡管如此,絕緣厚度及工藝應(yīng)加以重視,實心絕緣是可靠的,繞包絕緣是不適合的。
阻燃變頻電纜ZRC-BPVVPP芯數(shù)直徑30/0.25mm
ZRC-BPFFPP2、ZRC-BPFFP3、ZRC-BPVVP、ZRC-BPVVP2、ZRC-BPVVPP2、ZRC-BPVVP3 BPGVFP2 BPGVFP2R BPGVP BPGVPP2 BPYJVP2-1KV BPYJVP2-10KV ZR-BPTVP2VP2-1KV、BPTPLVPL ZRC-BPFFP、ZRC-BPFFP2..ZRC-BPFFPP2
BPGVFRP、BPGVFRP2 BPYJVFP2 ZR-BPGVFTP2,ZR-BPGGP12R
變頻裝置的節(jié)能效果十分明顯,在大功率電機中采用變頻調(diào)速電機,整個發(fā)電機組可節(jié)電30%。并且使用變頻調(diào)速后,實現(xiàn)了電機的軟啟動,使電機工作平穩(wěn),電機軸承磨損減小,延長了電機使用壽命和維護周期。因此,變頻調(diào)速技術(shù)在石油、冶金、發(fā)電、鐵路、礦山等工業(yè)方面得到了廣泛的使用。
1.電纜對稱性設(shè)計
對于1.8/3KW及以下變頻電機電纜,和對稱3+1芯和4芯電纜僅可用于主電源的輸入纜,使用對稱結(jié)構(gòu)電纜。變頻器與變頻電機問電纜均需采用對稱電纜結(jié)構(gòu),對稱電纜結(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)分解為三個截面較小的絕緣線芯,把三大三小線芯對稱成纜,對于6/10kV變頻電機電纜,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,而變頻電機電纜是由銅絲銅帶屏蔽后擠包分相護套,然后對稱成纜,對稱電纜結(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,提高變頻電機電纜的抗干擾性,減少了整個系統(tǒng)中的電磁輻射。
2.屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1.8/3kV及以下變頻電機電纜的屏蔽一般采用總屏蔽,6/10kv變頻電機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??偲帘谓Y(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)電動勢過大。屏蔽層既起到抑制電磁波對外發(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作用。6/10kV變頻電機電纜,考慮到電纜在使用過程中經(jīng)常受到徑向外力作用,在電纜屏蔽層外增加鍍鋅鋼帶鎧裝層(在屏蔽層和鋼帶鎧裝層之間加隔離套)。鋼帶鎧裝主要是作為電纜的徑向機械保護層,同時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作用,屏蔽效果將更好。
一、變頻器電力電纜用途
本產(chǎn)品是根據(jù)變頻器與電機相匹配的結(jié)構(gòu)特點以及電磁兼容(EMC)、分布電容、波阻抗等技術(shù)要求一體化設(shè)計制造,符合現(xiàn)代變頻器技術(shù)發(fā)展要求,并摒棄傳統(tǒng)普通電力電纜原有結(jié)構(gòu)而采用新型對稱(3+3)屏蔽結(jié)構(gòu),是一種具有變頻配套性好的產(chǎn)品,用于變頻器與電機之間的電力傳輸
變頻器電力電纜使用特性
1、電纜導(dǎo)體長期允許工作溫度為90℃。?
2、短路時(長持續(xù)時間不超過5s),電纜導(dǎo)體溫度不超過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阻燃變頻電纜ZRC-BPVVPP芯數(shù)直徑30/0.25mm