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你们知道变频电缆的前景究竟怎样吗
  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%。变频电机具有较多的长处,如设备出资费用少,结构简单,体积小,成本低,节能,调速规模大,具有恒功率、恒转速的特性,运用方便,容量大等等。因而当时在冶金、矿山、铁路等工业方面广泛地运用,最近在家用电器相同也大量使用。变频调速技能关系到变频电机、变频电源和衔接电缆,这段电缆长度并不很长,截面也不很大,绝缘功能归于电力电缆领域,因为实际的作业频率为30~300 Hz,常简称为变频电缆,当时常选用交联聚乙烯为绝缘资料。大约三十年前,电缆研究所开发和出产过中频电缆,这也可称得上是现在变频电缆的前身,其作业频率为100~400 Hz,提供电源的设备是由直流电机驱动的中频发电机组,改变直流电机转速来调节发电机的输出频率,中频电压的波形能维持形状规矩的正弦波,当时电缆的设计思路是下降线路阻抗和集肤效应,采取同轴电缆和扩大内导体直径,电缆在冶金工业上使用作用非常杰出。现在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、变频电缆的作业特色
  1.脉冲电压对绝缘的影响变频电源的频率调节规模较宽,不管频率凹凸,具有一个主频率的波形轮廓,它包含了许多高次谐波,作为一种行波经屡次反射,幅值叠加可到达作业电压数倍,电缆越长,幅值越高,若电缆绝缘安全系数不高,或许被击穿。石油开选用3000多米长的潜油泵电缆,在工频下能长时间正常运转,可是在变频条件下,电缆才投入运转数小时即发作击穿,说明脉冲过电压的危害性,所以防备是必要的。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,多年来的运转未发作击穿事件,尽管如此,绝缘厚度及工艺应加以重视,实心绝缘是牢靠的,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同时设置在金属壳内,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,在作业时电缆就是高频电磁波向外发射的有效载体,关于周围邻近地区的通信东西(如无绳电话)或调幅接受器(如收音机调幅波段)将发生搅扰,有时状况也比较严重,称之为电磁波的环境污染,国外早已对这种电缆提出要求,国内也很重视,现在各电缆厂制定了企业规范,今后将会统一制定行业规范。


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  3.中性线电流的叠加完好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,则三次谐波的电流重量在中性线内不存在相位差,所以直接叠加成重量得三倍。若变频原供电对象是三个单相变频电机,并且处于三相功率分布平衡状态,则中性线电流更大,中性线截面应不小于相截面。
  二、变频电缆的结构及附加实验评论了解变频电缆作业特色之后,就不难从电缆结构改进来处理上述三个问题。
  1.绝缘的电气击穿问题变频电机大量使用后,大多数状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,因为电缆自身耐压水平较高,很少发作电缆本体击穿。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,油泵电缆长度超越3千米,油井的作业环境严酷,电缆处在高温、高压、含油和含水的条件中作业,其绝缘功能比较软弱,当运转过程中遭到多种恶劣因素的腐蚀后发作电、热因子交错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。一般陆用状况下,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、热等优秀功能。电缆绝缘厚度可选用1kV电压等级的规则,若适当加厚,当然更为牢靠,这对变频电缆更为有利。
  2.高频电磁波对环境污染问题尽管现在没有国家规范规则电缆发射电磁波造成环境污染的考核目标,但按捺对外高频搅扰是有必要做到的。关于四芯低压电缆,首先是改进绝缘线芯的摆放,假如电缆的四个芯直接成缆,是不对称结构,假如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。制造者习气选用铜线编织屏蔽,实际上这并不是好办法,资料消耗大、加工速度慢、屏蔽效应不是最抱负。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能。而这种工艺及其所用的资料在光缆领域中已非常遍及,铜带厚度不能太薄,以保证按捺电磁波对外发射。
  3.屏蔽层接地办法屏蔽层接地杰出是按捺电磁波对外发射的必要条件,铜线编织屏蔽的接地方法较简单处理,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。
  4.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合适。
  5.电缆的附加实验一般低压电缆不需求进行脉冲电压实验,如IEC 60502规范仅对3.6/6 kV及以上的电缆才规则进行脉冲电压实验。变频电机的衔接电缆状况略有不同,需求接受高频脉冲电压。高频波振幅可达1200~1900 V,振铃频率约100~2000 kHz,对电缆进行脉冲电压实验(型式实验)是体现电缆绝缘水平。实验可参考IEC 60502规范,即施加正负各十次脉冲电压实验,实验电压可考虑40 kV,但需求进一步验证,是否必要工厂也可自行决定。
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