電機(jī)功率比較大,而且連接變頻電源與變頻電機(jī)之間的電纜長度也比較長。這就導(dǎo)致了在工作狀態(tài)時(shí)電纜如同是一個(gè)向外發(fā)射高頻電磁波的有效載體,被稱之為電磁波的環(huán)境污染。
針對(duì)上述變頻電纜工作環(huán)境的特殊性,因此在設(shè)計(jì)變頻電纜時(shí)必須克服上述問題。設(shè)計(jì)變頻電纜時(shí)我們首先需要克服的問題就是普通電纜在變頻條件下可能幾小時(shí)之內(nèi)就會(huì)被擊穿。經(jīng)分析后可以得出結(jié)論,導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生決不是絕緣老化而產(chǎn)生的,究其根本可歸結(jié)于高頻脈沖電?壓對(duì)絕緣的影響而產(chǎn)生。故電纜設(shè)計(jì)時(shí)絕緣材料的選型就顯得非常重要了,分析常見的電纜材料我們可以知道,聚氯乙烯絕緣常常會(huì)因其介質(zhì)損耗偏大而加快絕緣擊穿,交聯(lián)聚乙烯絕緣則兼有熱、電、機(jī)等優(yōu)良性能,因此我們選用交聯(lián)聚乙烯作為變頻電纜的絕緣料。同時(shí)我們?cè)谠O(shè)計(jì)電纜絕緣厚度時(shí)也可以對(duì)絕緣厚度進(jìn)行適當(dāng)加厚,使變頻電纜更加安全可靠。其次我們需要解決高頻電磁波對(duì)環(huán)境污染的問題。以四芯低壓電纜為例,我們首先可以通過改善絕緣線芯的排列方式,來減小高頻電磁波對(duì)環(huán)境的污染。若電纜的三根主線芯與地線芯直接成纜,則諧波電產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)不對(duì)稱;而將地線芯分解為三個(gè)截面較小的絕緣線芯,把三大三小線芯對(duì)稱成纜,則基本上能使磁場(chǎng)對(duì)稱化,降低了磁場(chǎng)對(duì)外的干擾。其次應(yīng)加強(qiáng)屏蔽結(jié)構(gòu),一般都習(xí)慣采用銅絲編織屏蔽,實(shí)際上該屏蔽結(jié)構(gòu)材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效果也不是理想。為了達(dá)到更好的屏蔽效果,同時(shí)便于生產(chǎn),采用銅帶屏蔽加銅絲編織結(jié)構(gòu),可以有效的抑制電磁波對(duì)外發(fā)射。
交流變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展方向,其應(yīng)用領(lǐng)域也相應(yīng)地進(jìn)入了一個(gè)新的高潮,目前在磁懸浮列車、高速鐵路、石油采油的調(diào)速、超聲波驅(qū)油等領(lǐng)域也得到了大量的應(yīng)用。有資料表明我 國變頻器市場(chǎng)的增長速度每年都在10%以上。雖然變頻技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣,但對(duì)于許多工程技術(shù)人員來說變頻技術(shù)尚屬于一門新的技術(shù)。同時(shí),在此情況下也帶來了電機(jī)和變頻器之間電力電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和如何正確選用電力電纜等成為一個(gè)新的課題。鑒于這方面的原因,本文對(duì)變頻系統(tǒng)用電力電纜結(jié)構(gòu)、相關(guān)性能要求以及電纜的接線方式等方面作一介紹。
ZR-BPYJVP阻燃變頻電纜1類實(shí)芯導(dǎo)體7.mm2
JHBPGVF-P2R、WBBPGVF-P2R、HLBPGV-P2R、BPGVFPP2-R、NH-BPGVFP2R、BPGGTP2、 BPGGP12R、BPGPGP、 BPGPVFP、NH-BPGGTP2、NH-BPGGP、BPGVFPP2、BPGVFP3、BPFFP、BPFFP2、BPFFPP2、BPFFP3、ZR-BPHLGGP、ZRC-BPFFPP2、ZRC-BPFFP3、ZRC-BPVVP、ZRC-BPVVP2、ZRC-BPVVPP2、ZRC-BPVVP3
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。
三、變頻電纜的工作特點(diǎn)
近二十年來變頻調(diào)速電機(jī)在國內(nèi)外有很大的發(fā)展,年增長率略超過百分之十,而直流傳動(dòng)年增長率為百分之四。變頻電機(jī)具有較多的優(yōu)點(diǎn),如設(shè)備投資費(fèi)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(jī)、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?yàn)閷?shí)際的工作頻率為三十到三百赫茲,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。變頻電纜的前身,其工作頻率為一百到四百赫茲,提供電源的設(shè)備是由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的中頻發(fā)電機(jī)組,改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)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(shí)電纜的設(shè)計(jì)思路是降低線路阻抗和集膚效應(yīng),采取同軸電纜和擴(kuò)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(duì)電機(jī)和電纜帶來了新問題。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,幅值越高,若電纜絕緣安全系數(shù)不高,可能被擊穿。
ZR-BPYJVP阻燃變頻電纜1類實(shí)芯導(dǎo)體7.mm2