變頻電纜，顧名思義為變頻器電纜。是用來傳輸電能的，有著較高的電壓等級(jí)。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)變頻電纜的結(jié)構(gòu)時(shí)不單單要考慮外界環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響，由于其多數(shù)都敷設(shè)于室內(nèi)，我們還要著重的考慮變頻電纜對(duì)外界環(huán)境的影響。于是對(duì)于變頻電纜的結(jié)構(gòu)也就有了特殊的要求。雖然目前國內(nèi)各大企業(yè)對(duì)變頻電纜的結(jié)構(gòu)說法不一，都相應(yīng)的制定了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但都比較傾向于對(duì)稱3+3的結(jié)構(gòu)。相信在不久的將來就會(huì)得到統(tǒng)一。在此，筆者收集并總結(jié)了部分關(guān)于變頻電纜對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的資料，希望能對(duì)變頻電纜的發(fā)展盡一份綿薄之力。
變頻電纜目前選用了交聯(lián)聚乙烯為絕緣材料，實(shí)際工作中承受的頻率變化范圍為
30~300HZ，變頻電纜有著抵抗高次諧波、減小與外界環(huán)境相互干擾等優(yōu)點(diǎn)，主要敷設(shè)的地點(diǎn)為室內(nèi)，這使得變頻電纜的運(yùn)行與周圍的供電或用電設(shè)備有了非常密切的關(guān)系，于是就需要有一種特殊的結(jié)構(gòu)來解決這種復(fù)雜的相互關(guān)系。因此便產(chǎn)生了對(duì)稱3+3的結(jié)構(gòu)。下面將對(duì)其作具體的說明。
外部環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響及解決辦法
外部環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響主要是變頻器產(chǎn)生的高次諧波的影響。對(duì)于交—直—交型的變頻器，由于采用了開關(guān)的切換技術(shù)，使其輸出的不再是正弦波，而是可分解為正弦基波和高次諧波的階梯波。以普通的3+1型電力電纜為例，完整的三項(xiàng)供電系統(tǒng)，當(dāng)三項(xiàng)電流平衡時(shí)，其中性線芯的電流為零；當(dāng)高次諧波產(chǎn)生時(shí)，經(jīng)過電纜的多次反射，便會(huì)出現(xiàn)對(duì)此的波峰與波峰或波谷與波谷相疊加的機(jī)會(huì)，電纜越長(zhǎng)疊加機(jī)會(huì)越多表現(xiàn)得也就越明顯。加之電纜這個(gè)大的電容本身對(duì)高次諧波就有著放大的作用，對(duì)于3+1型電纜，高次諧波產(chǎn)生的電流分量在中性線芯內(nèi)無相位差，這樣一來電流將會(huì)疊加成原分量的數(shù)倍，中性線芯在高頻脈沖下很快就會(huì)被擊穿。為了解決這個(gè)問題，我們將3+1型的電纜中的1芯分成了三份，以對(duì)稱的方式做成3+3結(jié)構(gòu),這樣，三個(gè)中性線芯的相位一次滯后120°，形成了一個(gè)對(duì)稱平衡的狀態(tài)，使得電流不會(huì)型疊加，有效的減小了高次諧波對(duì)變頻電纜的危害。此為變頻電纜選擇對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的理由之一。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。
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變頻電纜[1]的結(jié)構(gòu)包括三根主線絕緣線、三根零線絕緣線，在主線絕緣線和零線絕緣線外依次設(shè)置內(nèi)繞包層、銅帶層、外繞包層和外護(hù)套層，形成３＋３線芯結(jié)構(gòu)，使電纜具有較強(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，對(duì)變頻電器起到良好的保護(hù)作用.
產(chǎn)品用途 變頻電纜主要用于變頻電源和變頻電機(jī)之間連接用的電纜,以及額定電壓1KV及以下的輸配電線路中,作輸送電能用.尤其適用于造紙、冶金、金屬加工、礦山、鐵路和食品加工等行業(yè)。
變頻電纜與一般電力電纜的區(qū)別
1.變頻電纜具有較低且均勻的正序和零序工作阻抗，有利于改善供電品質(zhì)。2.具有較強(qiáng)的抗電磁干擾和抗雷擊等特性。
3.如果電纜的結(jié)構(gòu)采用普通3+1芯，即三根主線芯和一根零線，這會(huì)使主線芯和零線的干擾和諧波電壓不平衡。要使電纜能正常工作，必須增加電纜的絕緣水平。若采用3+3對(duì)稱結(jié)構(gòu)，那么由于導(dǎo)線互換效應(yīng)及其對(duì)稱平衡，可將干擾減小到低水平，因此采用3+3結(jié)構(gòu)，比普通電纜具有*性。
4.對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜纜芯是互換的，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。采用對(duì)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。
5.變頻電纜屏蔽層可抗電磁感應(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。
6.以普通的3+1型電力電纜為例，完整的三項(xiàng)供電系統(tǒng)，當(dāng)三項(xiàng)電流平衡時(shí)，其中性線芯的電流為零；當(dāng)高次諧波產(chǎn)生時(shí)，經(jīng)過電纜的多次反射，便會(huì)出現(xiàn)對(duì)此的波峰與波峰或波谷與波谷相疊加的機(jī)會(huì),電纜越長(zhǎng)疊加機(jī)會(huì)越多表 現(xiàn)得也就越明顯。加之電纜這個(gè)大的電容本身對(duì)高次諧波就有著放大的作用，對(duì)于3+1型電纜，高次諧波產(chǎn)生的電流分量在中性線芯內(nèi)無相位差，這樣一來電流將會(huì)疊加成原分量的數(shù)倍，中性線芯在高頻脈沖下很快就會(huì)被擊穿。為了解決這個(gè)問題，我們將3+1型的電纜中的1芯分成了三份，以對(duì)稱的方式做成3+3結(jié)構(gòu)，這樣，三個(gè)中性線芯的相位一次滯后120°，形成了一個(gè)對(duì)稱平衡的狀態(tài)，使得電流不會(huì)型疊加，有效的減小了高次諧波對(duì)變頻電纜的危害。此為變頻電纜選擇對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的理由之一。
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