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电缆知识 | 变频线缆的结构及应用特点与变频电缆和普通电缆的区别

日期:2023-03-27    来源:起帆电缆

国际电力网

2023
03/27
16:09
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关键词: 变频线缆 变频电缆 电力电缆

近二十年来变频调速电机在国内外有很大的开展,年增长率略超越10%,而直流传动年增长率为3-4%变频调速技能关系到变频电机、变频电源和变频电缆,这段电缆长度并不很长,截面也不很大,绝缘性能属于电力电缆领域,因为实际的作业频率为30~300Hz,常简称为变频电缆,当时常选用。

1.脉冲电压对绝缘的影响

变频电源的频率调节范围较宽,不论频率高低,具有一个主频率的波形概括,它包含了许多高次谐波,作为一种行波经多次反射,幅值叠加可达到作业电压数倍,电缆越长,幅值越高,若电缆绝缘安全系数不高,或许被击穿。石油开采用3000多米长的潜油泵电缆,在工频下能长时间正常运行,可是在变频条件下,电缆才投入运行数小时即发生击穿,阐明脉冲过电压的危害性,所以预防是必要的。因为交联绝缘电力电缆的耐压水平较高,电缆长度一般在300米以内,多年来的运行未发生击穿事情,尽管如此,绝缘厚度及工艺应加以重视,实心绝缘是可靠的,绕包绝缘是不适合的。

2.电缆本体对外发射电磁波

一般变频家用电器为单相供电,长度很短,功率也较小,设计时已将变频电源、衔接电缆和变频电机一并设置在金属壳内,按捺了电磁波对外发射。但是在工业领域内,电机功率较大,衔接变频电机和变频电源之间的电缆长度长,在工作时电缆便是高频电磁波向外发射的有用载体,关于周围邻近地区的通信工具(如无绳电话)或调幅接受器(如收音机调幅波段)将发生搅扰,有时情况也比较严重,称之为电磁波的环境污染,国外早已对这种电缆提出要求,国内也很注重,目前各电缆厂制订了企业标准,今后将会统一制订行业标准。

3.中性线电流的叠加

完整的三相正弦供电系统,当三相电流平衡时,其中性线的电流为零,若出现三次谐波,则三次谐波的电流分量在中性线内不存在相位差,所以直接叠加成分量得三倍。若变频原供电对象是三个单相变频电机,并且处于三相功率散布平衡状态,则中性线电流更大,中性线截面应不小于相截面。

4.绝缘的电气击穿问题 

变频电机大量应用后,起帆线缆大多数情况选用一般电力电缆,如聚氯乙烯绝缘、护套电缆或交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆,由于电缆自身耐压水平较高,很少产生电缆本体击穿。这与上述深井油泵电缆击穿事故明显不同,深井油泵电缆选用聚酰亚胺/聚全氟乙丙烯复合薄膜绕包烧结和乙丙橡胶双层绝缘,从厚度和绝缘密实来看并不抱负,油泵电缆长度超过3千米,油井的工作环境严酷,电缆处在高温、高压、含油和含水的条件中工作,其绝缘性能比较软弱,当运转过程中受到多种恶劣要素的腐蚀后产生电、热因子交织作用而导致绝缘击穿。为何电缆在工频下能长时间运转而变频下几小时内击穿? 这决不是老化问题,基本上可归结于高频脉冲电压的影响。一般陆用情况下,选用聚氯乙烯绝缘并不抱负,因为其介质损耗偏大。交联聚乙烯绝缘较为满足,它兼有机、电、热等优秀性能。电缆绝缘厚度可选用1kV 电压等级的规定,若适当加厚,当然更为牢靠,这对变频电缆更为有利。

5.高频电磁波对环境污染问题 

尽管目前没有国家规范规则电缆发射电磁波形成环境污染的考核指标,但抑制对外高频干扰是有必要做到的。关于四芯低压电缆,首先是改善绝缘线芯的排列,假设电缆的四个芯直接成缆,是不对称结构,如果将第四芯分解为三个截面较小的绝缘芯,把三大三小线芯对称成缆,二种状况相比较,对称型比较有利。第二应以为更重要的是加强总屏蔽结构。制造者习惯选用铜线织造屏蔽,实际上这并不是好方法,资料消耗大、加工速度慢、屏蔽效应不是最理想。选用铜带搭盖纵包并轧纹是较为先进的结构和工艺,形成了全封闭金属层,只要厚度适当,可到达有效的屏蔽功用。而这种工艺及其所用的资料在光缆领域中已十分普遍,铜带厚度不能太薄,以保证抑制电磁波对外发射。

6.屏蔽层接地措施 

屏蔽层接地良好是抑制电磁波对外发射的必要条件,铜线织造屏蔽的接地方式较容易解决,而纵包铜带轧纹屏蔽需用专用夹具接地,夹具与轧纹铜管的接触面应当吻合,接地线由夹具尾端引出。

7.外护套 

这种电缆大多数敷设在室内,一般不需铠装,尽管不完全排除用聚氯乙烯护套,但选用高密度聚乙烯更为适宜。

变频电缆具有较强的耐电压冲击性,可以饱尝得住高速频繁变频时候的脉冲电压,可以对变频电器起到非常好的维护效果,主要使用在变频电源和变频电机的连接,一般来说在造纸、冶金、金属加工、铁路、食品加工等领域广泛应用。那么变频电缆与一般的电缆有什么区别呢?

一、屏蔽结构:变频电缆一般来说选用总屏蔽结构,主要是铜丝带组合屏蔽、铜带屏蔽、铜丝编制屏蔽等,并且屏蔽层的截面和线芯的截面是有必定的份额的。这样的规划可以让变频电缆具有较好的抗电磁感应,也可以反抗电源传导信号的搅扰,可以在必定程度上削减电感,这样就可以避免感应电动势过大。这个屏蔽层还起到了抑制电磁波对外发射的效果,可以起到维护线芯的效果。而一般电缆是没有这种功能的屏蔽层的,在抗搅扰才能方面比较弱。

二、电气功能:变频电缆在一般电缆的基础上增加了电容和电感功能要求,可以根据实际的使用需求进行电气功能的规划,可以让电缆线愈加契合使用条件,排除去一些搅扰要素。

三、制作工艺:在制作电缆线的过程中,相比于一般的电缆,变频电缆需求通过绝缘线芯挤包和成缆工序,前者会直接影响到电缆的电气功能,因而为了进步电缆线的功能,选用优质的材料,在工艺制作中,非常注重原材料的净化,挤包工序需求保证紧密严谨,需求控制好绝缘偏疼度与绝缘外径保持一致,这样做可以尽可能的削减界面效应,然后进一步进步变频电缆的电气功能。

四、电缆对称性:变频电缆需求选用对称结构的规划,一般来说一般电缆是三根绝缘线芯通过铜带屏蔽后成缆线,而变频电缆则是使用铜丝挤包分相护套后再进行对称成缆,具有更好的互换性、电磁相容性、抗搅扰才能更强。


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