各種電機(jī)在使用變頻調(diào)速后，實現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動，使電機(jī)工作平穩(wěn)，電機(jī)軸承磨損減小，延長了電機(jī)使用壽命和維護(hù)周期。在變頻調(diào)速技術(shù)在石油、冶金、發(fā)電、鐵路、礦山等大功率電機(jī)中采用變頻調(diào)速電機(jī)，可節(jié)電30%。zui近在家用電器同樣也被廣泛地應(yīng)用。這就為變頻電源與電機(jī)之間的連接線----變頻電纜提出了特殊的要求：
一、變頻電纜的工作特點：
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(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。
2．電纜本體對外發(fā)射電磁波： 一般變頻家用電器為單相供電，長度很短，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度長，在工作時電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體，對于周圍鄰近地區(qū)的廣播通信將產(chǎn)生較大的干擾，有時情況也比較嚴(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，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。若變頻原供電對象是三個單相變頻電機(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之后，就不難從電纜結(jié)構(gòu)改進(jìn)來解決上述三個問題。
1．電纜絕緣設(shè)計：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長期運行而變頻下幾小時內(nèi)擊穿? 這決不是老化問題，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，這對變頻電纜更為有利。
2．電纜對稱性設(shè)計
變頻器與變頻電機(jī)之間的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(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(jī)電纜的抗干擾性，減少了整個系統(tǒng)中的電磁輻射。
３．屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計
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?？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(hù)作用。
大家習(xí)慣采用銅線編織屏蔽，實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外發(fā)射。 當(dāng)然對于移動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一致，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一致，否則會引起結(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
由于變頻電纜沒有統(tǒng)一的國家標(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，歸納為：
結(jié)構(gòu) 代號 說明
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)套的代號同GB2952國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定
天津市電纜總廠*分廠銷售部
：http://www.tjdianl.com
：張大超（）
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