電纜設計時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。同時我們在設計電纜絕緣厚度時也可以對絕緣厚度進行適當加厚,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,則諧波產(chǎn)生的磁場會不對稱;而將地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,則基本上能使磁場對稱化,降低了磁場對外的干擾。其次應加強屏蔽結(jié)構(gòu),一般都習慣采用銅絲編織屏蔽,實際上該屏蔽結(jié)構(gòu)材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效果也不是較理想。為了達到更好的屏蔽效果,同時便于生產(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外發(fā)射。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),例如1.8/3kv變頻電機電纜,采用10kV交聯(lián)絕緣材料,6/10kv變頻電機電纜采用35kv交聯(lián)絕緣材料,導體屏蔽、絕緣屏蔽和絕緣材料均采用了進口材料。在生產(chǎn)過程中,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,提高電纜電氣性能。成纜工序變頻電纜要求結(jié)構(gòu)對稱,成纜時必須保證絕緣線芯張力均勻,使成纜后的線芯長度盡量保持*,否則會引起結(jié)構(gòu)變化,導致電容和電感的不均勻性,影響電纜的電氣性能。變頻電纜結(jié)構(gòu)設計??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、接地不良和電源線傳導干擾,減小電感,防止感應電動勢過大。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銷裝層(在屏蔽層和鋼帶銷裝層之間加隔離套)。鋼帶銷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。??3.電纜電氣性能設計?1.8/3kV及以下變頻電機電纜電氣性能均按GB/Tl2706,?2002標準設計。6/10kV變頻電機電纜在滿足GBT/l2706.2002標準外,?增加了電容和電感等電性能要求。
BPYJVTP2 3 1.5~240
ZRBPYJVTP2 3 1.5~240
BPYJVP12R 3+3 主線芯截面:2.5-240,副線芯截面:0.5-35
BPYJVPX12R 3+3 主線芯截面:2.5-240,副線芯截面:0.5-35
ZRBPYJVP12R 3+3 主線芯截面:2.5-240,副線芯截面:0.5-35
ZRBPYJVPX12 3+3 主線芯截面:2.5-240,副線芯截面:0.5-35
變頻電纜與普通電纜區(qū)別
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、接地不良和電源線傳導干擾,減小電感,防止感應電動勢過大。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。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用。變頻調(diào)速技術關系到變頻電機、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,當時電纜的設計思路是降低線路阻抗和集膚效應,采取同軸電纜和擴大內(nèi)導體直徑,電纜在冶金工業(yè)上應用效果十分良好。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。變頻電機具有較多的優(yōu)點,如設備投資費用少,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用。變頻調(diào)速技術關系到變頻電機、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三十到三百赫茲,常簡稱為變頻電纜,當前常選用交聯(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,當時電纜的設計思路是降低線路阻抗和集膚效應,采取同軸電纜和擴大內(nèi)導體直徑,電纜在冶金工業(yè)上應用效果十分良好。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。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。