變頻電纜，顧名思義為變頻器電纜。是用來(lái)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(guó)內(nèi)各大企業(yè)對(duì)變頻電纜的結(jié)構(gòu)說(shuō)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(lái)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?chē)墓╇娀蛴秒娫O(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(lái)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(shuō)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(kāi)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(guò)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(wú)相位差，這樣一來(lái)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(wèn)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)的理由之計(jì)算機(jī)電纜適用于額定電壓300/500V的電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)，或抗干擾性能要求較高的檢測(cè)裝置和儀器儀表的連接。為滿足各種場(chǎng)合，環(huán)境等需要，計(jì)算機(jī)電纜有:計(jì)算機(jī)用屏蔽電纜、耐高溫計(jì)算機(jī)電纜、耐油計(jì)算機(jī)電纜、硅橡膠計(jì)算機(jī)電纜、阻燃計(jì)算機(jī)用屏蔽電纜、阻燃耐高溫計(jì)算機(jī)電纜、阻燃硅橡膠計(jì)算機(jī)電纜、耐火計(jì)算機(jī)用屏蔽電纜、耐火耐高溫計(jì)算機(jī)電纜、耐火硅橡膠計(jì)算機(jī)電纜等十幾個(gè)品種。產(chǎn)品特點(diǎn)及用途:本產(chǎn)品適用于交流額定電壓0.6/1KV及以下變頻控制系統(tǒng)作供電電纜或電氣連接,產(chǎn)品具有較強(qiáng)的耐電壓沖擊性,能經(jīng)受變頻時(shí)的脈沖電壓,電纜具有良好的屏蔽性,并有效消除電磁干擾,降低變頻電機(jī)噪音,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。廣泛用于冶金,電力,石化等行業(yè)。二:產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Q/CLB04-2003阻燃耐火特性試驗(yàn)執(zhí)行GB12666-90標(biāo)準(zhǔn)三:使用特性1. 額定電壓:U0/U 0.6/1KV工作溫度:硅橡膠絕緣180℃氟46絕緣200℃和260℃兩種聚氯乙烯絕緣70℃交聯(lián)聚乙烯90℃低環(huán)境溫度:敷設(shè)電纜時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)不低于-40℃;聚氯乙烯護(hù)套電纜不低于0℃。2. 電纜安裝敷設(shè)溫度應(yīng)不低于-25℃。3. 電纜允許彎曲半徑:電纜小為電纜外徑的10倍
良好的抗干扁電纜、硅橡膠行車(chē)移動(dòng)電纜、鍍錫硅橡膠防油耐溫電纜、硅橡膠高溫電纜、硅橡膠耐油電纜、硅橡膠軟電纜、鍍錫硅橡膠引接線、硅橡膠電機(jī)電纜、硅橡膠絕緣電機(jī)軟線、抗拉撕硅橡膠軟電纜、阻燃抗拉撕硅橡膠電纜
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)。
交聯(lián)絕緣10kV變頻電纜BPGGP12R鋼絲抗拉耐磨
BPGGP、BPGGP2、BPGGPP2..BPGGP3、BPGVFP、BPGVFP2、BPGVFPP2、BPGVFP3 、BPYJVPP、BPVVPP、BPFFP、BPFFP2、BPFFPP2、BPFFP3、BPVVP、BPVVP2、BPVVPP2、BPVVP3、BPYJVP、BPYJVP2、BPYJVPP2、BPYJVP3 、ZR-BPGGP..ZR-BPGGP2、ZR-BPGGPP2、ZR-BPGGP3、ZR-BPGVFP、ZR-BPGVFP2、ZR-BPGVFPP2、ZR-BPGVFP3 、ZR-BPYJVPP、ZR-BPVVPP、ZR-BPFFP、ZR-BPFFP2、ZR-BPFFPP2、ZR-BPFFP3、ZR-BPVVP、ZR-BPVVP2、ZR-BPVVPP2、ZR-BPVVP3、ZR-BPYJVP、ZR-BPYJVP2、ZR-BPYJVPP2、ZR-BPYJVP3 ..NH-BPGGP、NH-BPGGP2、NH-BPGGPP2、NH-BPGGP3、NH-BPGVFP、NH-BPGVFP2、NH-BPGVFPP2、NH-BPGVFP3 、NH-BPYJVPP、NH-BPVVPP、NH-BPFFP、NH-BPFFP2、NH-BPFFPP2、NH-BPFFP3、NH-BPVVP、NH-BPVVP2、NH-BPVVPP2、 NH-BPVVP3、NH-BPYJVP、NH-BPYJVP2、NH-BPYJVPP2、NH-BPYJVP3 ..ZRC-BPYJVPP、ZRC-BPVVPP、ZRC-BPFFP、ZRC-BPFFP2、
ZRC-BPFFPP2、ZRC-BPFFP3、ZRC-BPVVP、ZRC-BPVVP2、ZRC-BPVVPP2、ZRC-BPVVP3
BPGVFP2 BPGVFP2R BPGVP BPGVPP2
BPYJVP2-1KV BPYJVP2-10KV
電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞與實(shí)際的操作和應(yīng)用的合理與否有著密切，這兩者相輔相成。我們所設(shè)計(jì)的變頻電纜為3+3對(duì)稱結(jié)構(gòu)，而電纜真正起作用是在敷設(shè)以后。也就是說(shuō)，敷設(shè)以后是否為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，這才是變頻電纜應(yīng)用的關(guān)鍵。其影響因素具體有以下兩點(diǎn)：a)生產(chǎn)中。尤其是在成纜這一環(huán)節(jié)較為關(guān)鍵。成纜后的結(jié)構(gòu)是否對(duì)稱直接影響到敷設(shè) 后的運(yùn)行。這要求技術(shù)人員的合理設(shè)計(jì)和操作人員成熟的技術(shù)水平，以及生產(chǎn)設(shè)備的性能穩(wěn)定。這幾項(xiàng)是缺一不可的，也是變頻電纜3+3對(duì)稱結(jié)構(gòu)是否能成功運(yùn)用 的必要條件。b)敷設(shè)。這一點(diǎn)是我們要著重考慮的。變頻電纜多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi)，不需要鎧裝，敷設(shè) 的空間也不是很大。空間小必然會(huì)造成多彎曲，于是對(duì)稱的電纜會(huì)因?yàn)槎啻蔚膹澢鴮?dǎo)致不對(duì)稱。前面我們已經(jīng)討論了對(duì)稱結(jié)構(gòu)對(duì)于變頻電纜的重要性，那這個(gè)問(wèn)題就很?chē)?yán)重了。如何地解決呢？據(jù)實(shí)際的電纜工程資料顯示，如此敷設(shè)的變頻電纜的電壓等級(jí)幾乎都在1.8/3kv以下，而這個(gè)電壓等級(jí)的變頻電纜是不需要分相屏蔽的，這樣的話我們可以采用工業(yè)用膠在其成纜時(shí)將線芯粘住，以固定其結(jié)構(gòu)。據(jù)了解，已經(jīng)有很對(duì)稱型的通信電纜用這種方法來(lái)解決類似的問(wèn)題。
結(jié)論
變頻電纜采用對(duì)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(shí)際的應(yīng)用中更有價(jià)值，更有競(jìng)爭(zhēng)力。我公司已經(jīng)運(yùn)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(píng)。在國(guó)內(nèi)看來(lái)，雖然技術(shù)還不是很成熟，一些問(wèn)題還有待于解決，（例如，現(xiàn)如今的3+3型變頻電纜的3個(gè)小芯的截面積有些過(guò)?。┑@已經(jīng)阻擋不了其發(fā)展的潮流，相信在不久的將來(lái)都會(huì)解決。3+3型對(duì)稱變頻電纜也將會(huì)以低干擾、抗高次諧波的優(yōu)點(diǎn)受到更多用戶的歡迎。
近二十年來(lái)變頻調(diào)速電機(jī)在國(guó)內(nèi)外有很大的發(fā)展，年增長(zhǎng)率略超過(guò)10% ，而直流傳動(dòng)年增長(zhǎng)率為3-4% 。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(jiǎn)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(zhǎng)度并不很長(zhǎng)，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30～300 Hz ，常簡(jiǎn)稱為變頻電纜，當(dāng)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(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)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(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(lái)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(guò)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(lái)了新問(wèn)題。
一、變頻線纜的工作特點(diǎn)
1.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(zhǎng)，幅值越高，若電纜絕緣安全系數(shù)不高，可能被擊穿。石油開(kāi)采用3000多米長(zhǎng)的潛油泵電纜，在工頻下能正常運(yùn)行，可是在變頻條件下，電纜才投入運(yùn)行數(shù)小時(shí)即發(fā)生擊穿，說(shuō)明脈沖過(guò)電壓的危害性，所以預(yù)防是必要的。由于交聯(lián)絕緣電力電纜的耐壓水平較高，電纜長(zhǎng)度一般在300米以內(nèi)，多年來(lái)的運(yùn)行未發(fā)生擊穿事件，盡管如此，絕緣厚度及工藝應(yīng)加以重視，實(shí)心絕緣是可靠的，繞包絕緣是不適合的。
2.電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波
一般變頻家用電器為單相供電，長(zhǎng)度很短，功率也較小，設(shè)計(jì)時(shí)已將變頻電源、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(duì)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(zhǎng)度長(zhǎng)，在工作時(shí)電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體，對(duì)于周?chē)徑貐^(qū)的通信工具（如無(wú)繩電話）或調(diào)幅接受器（如收音機(jī)調(diào)幅波段）將產(chǎn)生干擾，有時(shí)情況也比較嚴(yán)重，稱之為電磁波的環(huán)境污染，國(guó)外早已對(duì)這種電纜提出要求，國(guó)內(nèi)也很重視，目前各電纜廠制訂了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，今后將會(huì)統(tǒng)一制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
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(shí)，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(duì)象是三個(gè)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。
