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目前的变频电源是通过可控硅元件调频,较大程度上改变了波形特性,从而对电机和电缆带来了新问题。
一、变频线缆的工作特点
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轮廓,它包含了许多高次谐波,作为一种行波经多次反射,幅值叠加可达到工作电压数倍,电缆越长,幅值越高,若电缆绝缘系数不高,可能被击穿。石油开采用3000多米长的潜油泵电缆,在工频下能长期正常运行,可是在变频条件下,电缆才投入运行数小时即发生击穿,说明脉冲过电压的危害性,所以预防是必要的。由于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,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、连接电缆和变频电机一并设置在金属壳内,抑制了电磁波对外发射。但是在工业领域内,电机功率较大,连接变频电机和变频电源之间的电缆长度长,在工作时电缆就是高频电磁波向外发射的有效载体,对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)将产生干扰,有时情况也比较严重,称之为电磁波的环境污染,(BPGGP2变频电缆)(巴彦淖尔)国外早已对这种电缆提出要求,国内也很重视,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。
变频器与变频电机问电缆均需采用对称电缆结构,对称电缆结构有3芯和3+3芯两种,3+3芯电缆结构是将三大一小四芯绝缘线芯中第四芯(中性线芯)分解为三个截面较小的绝缘线芯
把三大三小线芯对称成缆,对于6/10kV变频电机电缆,该电缆结构与6/10kV普通电力电缆有所不同,普通电力电缆是将三根绝缘线芯采用铜带屏蔽后成缆,而变频电机电缆是由铜丝铜带屏蔽后挤包分相护套,然后对称成缆,对称电缆结构由于导线的互换性,有的电磁相容性,对抑制电磁干扰起到的作用,能抵消高次谐彼中的奇次频率,提高变频电机电缆的抗干扰性,减少了整个系统中的电磁辐射。2.屏蔽结构的设计及以下变频电机电缆的屏蔽一般采用总屏蔽,6/10kv变频电机电缆屏蔽由分相屏蔽和总屏蔽构成,分相屏蔽一般可采用铜带屏蔽或铜丝铜带组合屏蔽。总屏蔽结构可采用铜丝铜带组合屏蔽、铜丝编织屏蔽、铜带屏蔽、铜丝编织铜带屏蔽等,屏蔽层截面与主线芯截面按比例。此结构的屏蔽电缆可抗电磁感应、接地不良和电源线传导干扰,减小电感,防止感应电动势过大。