發布時間：2019.12.07 新聞來源：廣東金聯宇電纜實業有限公司 瀏覽次數：

 近二十年來變頻調速電機在國內外有很大的開展，年增長率略超越10% ，而直流傳動年增長率為3-4% 。變頻電機具有較多的長處，如設備出資費用少，結構簡略，體積小，成本低，節能，調速規模大，具有恒功率、恒轉速的特性，運用方便，容量大等等。因而其時在冶金、礦山、鐵路等工業方面廣泛地運用，最近在家用電器相同也很多使用。

  變頻調速技能關系到變頻電機、變頻電源和銜接電纜，這段電纜長度并不很長，截面也不很大，絕緣功用歸于電力電纜領域，因為實踐的作業頻率為30～300 Hz ，常簡稱為變頻電纜，其時常選用

交聯聚乙烯為絕緣資料。

   大約三十年前，電纜研究所開發和出產過中頻電纜，這也可稱得上是現在變頻電纜的前身，其作業頻率為100～400 Hz ，供給電源的設備是由直流電機驅動的中頻發電機組，改動直流電機轉速來調理發電機的輸出頻率，中頻電壓的波形能保持形狀規矩的正弦波，其時電纜的規劃思路是下降線路阻抗和集膚效應，采納同軸電纜和擴展內導體直徑，電纜在冶金工業上使用效果非常杰出。

   現在的變頻電源是經過可控硅元件調頻，較大程度上改動了波形特性，從而對電機和電纜帶來了新問題。

一、變頻線纜的作業特色

   1.脈沖電壓對絕緣的影響 變頻電源的頻率調理規模較寬，不管頻率凹凸，具有一個主頻率的波形概括，它包含了許多高次諧波，作為一種行波經屢次反射，幅值疊加可到達作業電壓數倍，電纜越長，幅值越高，若電纜絕緣安全系數不高，或許被擊穿。石油開選用3000多米長的潛油泵電纜，在工頻下能長時間正常運轉，但是在變頻條件下，電纜才投入運轉數小時即發作擊穿，闡明脈沖過電壓的危害性，所以防備是必要的。因為交聯絕緣電力電纜的耐壓水平較高，電纜長度一般在300米以內，多年來的運轉未發作擊穿事情，雖然如此，絕緣厚度及工藝應加以注重，實心絕緣是牢靠的，繞包絕緣是不適合的。

   2.電纜本體對外發射電磁波 一般變頻家用電器為單相供電，長度很短，功率也較小，規劃時已將變頻電源、銜接電纜和變頻電機同時設置在金屬殼內，按捺了電磁波對外發射。但是在工業領域內，電機功率較大，銜接變頻電機和變頻電源之間的電纜長度長，在作業時電纜便是高頻電磁波向外發射的有用載體，關于周圍鄰近地區的通訊東西（如無繩電話）或調幅接受器（如收音機調幅波段）將發作攪擾，有時狀況也比較嚴重，稱之為電磁波的環境污染，國外早已對這種電纜提出要求，國內也很注重，現在各電纜廠制定了企業規范，往后將會一致制定行業規范。

   3.中性線電流的疊加 完好的三相正弦供電系統，當三相電流平衡時，其中性線的電流為零，若呈現三次諧波，則三次諧波的電流重量在中性線內不存在相位差，所以直接疊加成重量得三倍。若變頻原供電對象是三個單相變頻電機，并且處于三相功率散布平衡狀況，則中性線電流更大，中性線截面應不小于相截面。

二、變頻線纜的結構及附加實驗評論

 了解變頻電纜作業特色之后，就不難從電纜結構改進來處理上述三個問題。

   1.絕緣的電氣擊穿問題 變頻電機很多使用后，重慶線纜大多數狀況選用一般電力電纜，如聚氯乙烯絕緣、護套電纜或交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜，因為電纜自身耐壓水平較高，很少發作電纜本體擊穿。這與上述深井油泵電纜擊穿事端顯著不同，深井油泵電纜選用聚酰亞胺/聚全氟乙丙烯復合薄膜繞包燒結和乙丙橡膠雙層絕緣，從厚度和絕緣密實來看并不抱負，油泵電纜長度超越3千米，油井的作業環境嚴格，電纜處在高溫、高壓、含油和含水的條件中作業，其絕緣功用比較軟弱，當運轉過程中遭到多種惡劣要素的腐蝕后發作電、熱因子交織效果而導致絕緣擊穿。為何電纜在工頻下能長時間運轉而變頻下幾小時內擊穿? 這決不是老化問題，基本上可歸結于高頻脈沖電壓的影響。一般陸用狀況下，選用聚氯乙烯絕緣并不抱負，因為其介質損耗偏大。交聯聚乙烯絕緣較為滿足，它兼有機、電、熱等優秀功用。電纜絕緣厚度可選用1kV 電壓等級的規則，若恰當加厚，當然更為牢靠，這對變頻電纜更為有利。 

   2.高頻電磁波對環境污染問題 雖然現在沒有國家規范規則電纜發射電磁波形成環境污染的查核目標，但按捺對外高頻攪擾是有必要做到的。關于四芯低壓電纜，首先是改進絕緣線芯的擺放，假設電纜的四個芯直接成纜，是不對稱結構，假如將第四芯分解為三個截面較小的絕緣芯，把三大三小線芯對稱成纜,二種狀況相比較，對稱型比較有利。第二應以為更重要的是加強總屏蔽結構。制造者習氣選用銅線織造屏蔽，實踐上這并不是好辦法，資料耗費大、加工速度慢、屏蔽效應不是最抱負。選用銅帶搭蓋縱包并軋紋是較為先進的結構和工藝，形成了全封閉金屬層，只需厚度恰當，可到達有用的屏蔽功用。而這種工藝及其所用的資料在光纜領域中已非常遍及，銅帶厚度不能太薄，以確保按捺電磁波對外發射。 

   3.屏蔽層接地辦法 屏蔽層接地杰出是按捺電磁波對外發射的必要條件，銅線織造屏蔽的接地方法較簡單處理，而縱包銅帶軋紋屏蔽需用專用夾具接地，夾具與軋紋銅管的接觸面應當符合，接地線由夾具尾端引出。 

   4.外護套 這種電纜大多數敷設在室內，一般不需鎧裝，雖然不完全掃除用聚氯乙烯護套，但選用高密度聚乙烯更為適宜。 

   5.電纜的附加實驗一般低壓電纜不需求進行脈沖電壓實驗，如IEC 60502 規范僅對 3.6/6 kV 及以上的電纜才規則進行脈沖電壓實驗。變頻電機的銜接電纜狀況略有不同，需求接受高頻脈沖電壓。高頻波振幅可達1200～1900 V ，振鈴頻率約 100～2000 kHz ，對電纜進行脈沖電壓實驗（型式實驗）是表現電纜絕緣水平。實驗可參閱IEC 60502 規范，即施加正負各十次脈沖電壓實驗，實驗電壓可考慮 40 kV ，但需求進一步驗證，是否必要工廠也可自行決定。

    三、3.6/6 ～ 6/10 kV中壓變頻電纜的開展因為機械裝備大型化，需求電機容量也配套擴展，相應變頻電源的輸出電流也要求增大，但遭到大電流變頻元件的約束，進一步進步電流容量技能開展遭到約束。但另一方面進步變頻電源輸出電壓相對比較簡單，進步電壓后,中壓變頻電機功率可大起伏添加，此刻電纜的電壓等級也有必要跟上。現在3.6/6 ～ 6/10 kV中壓變頻電纜已有投入運用，從絕緣結構和電氣、機械、物理功用上說，能夠與電力電纜同等，交聯聚乙烯顯著是首選絕緣資料，假如在敷設時要求柔軟，選用乙丙橡膠絕緣也有必定的長處。因為作業電壓的進步，高頻電磁波的發射才能顯著增強，所以屏蔽結構要求更完善。在變頻電纜作業條件下，同軸電纜是一種適宜的結構，所以變頻線纜的三個主線芯選用同軸結構，總屏蔽的結構與低壓變頻電纜相同。四、結束語變頻電機用交聯聚乙烯絕緣電纜是一種新的系列產品，現在還不能說很老練，技能上比較簡單處理。雖然商場的總需求量并不很大，但這種電纜的開展很有出路，中型及以上的變頻電機應當選用這類專用電纜，至于小型變頻電機用變頻電纜，歸入此領域也未嘗不可，其時對這類產品的行業規范也可提上日程。

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