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      變頻電纜的優(yōu)勢

      發(fā)布時間:2024-08-28
      變頻電纜作為電機與變頻控制器的電力傳輸載體,由于傳輸功率大、傳輸頻率變化時間短造就了它特有的工作特點:1.脈沖電壓對絕緣的影響大;2.電纜本體對外發(fā)射電磁波;3.中性線電流的疊加。這就要求電纜具有1.抑制高次諧波電壓累加造成絕緣擊穿;2.抑制高次諧波電流累加造成中性線過載;3.抑制高頻電磁波對環(huán)境的污染三大問題。
      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,幅值疊加可達到工作電壓數(shù)倍,電纜越長,幅值越高,若電纜絕緣安全系數(shù)不高,可能被擊穿。因此為確保電纜安全,我們從以下三個方面著手:1.增大絕緣厚度,提高絕緣耐電壓能力,同時選用絕緣性能較好材料。電纜絕緣厚度可采用對應(yīng)電壓等級的規(guī)定,若適當加厚,當然更為可靠,這對變頻電纜更為有利。一般陸用情況下,采用聚氯乙烯絕緣并不理想,因為其介質(zhì)系數(shù)偏大,在交變電場作用下,其介質(zhì)損耗也很大。而采用交聯(lián)聚乙烯絕緣則較為合適,交聯(lián)聚乙烯材料介質(zhì)系數(shù)低,介質(zhì)損耗小,同時其耐溫等級和機械性能也比聚氯乙烯好,其兼有機、電、熱等優(yōu)良性能。采用交聯(lián)聚乙烯作為絕緣材料是比較適合的選擇。2.導(dǎo)體外增加半導(dǎo)電層以均化電場,減少尖端放電。導(dǎo)體在加工過程中,可能會在表面產(chǎn)生缺陷(如毛刺),導(dǎo)體外沒有半導(dǎo)電層,則在缺陷處產(chǎn)生電場畸變,容易產(chǎn)生擊穿破壞絕緣。如施加半導(dǎo)電層后,由于半導(dǎo)電層的存在,導(dǎo)體表面電場得到均化,可有效避免絕緣擊穿。3.電纜采用對稱結(jié)構(gòu),以達到均化電場和各相均衡。對于四芯低壓電纜,首先是改善絕緣線芯的排列,假如電纜的四個芯直接成纜,是不對稱結(jié)構(gòu),如果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結(jié)構(gòu)成纜。
      電纜本體對外發(fā)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,設(shè)計時已將變頻電源、連接電纜和變頻電機一并設(shè)置在金屬殼內(nèi),抑制了電磁波對外發(fā)射。但是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi),電機功率較大,連接變頻電機和變頻電源之間的電纜長度長,在工作時電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體,對于周圍鄰近地區(qū)的通信工具或調(diào)幅接受器將產(chǎn)生干擾,有時情況也比較嚴重,稱之為電磁波的環(huán)境污染,國外已對這種電纜提出要求,我們也已提出了相關(guān)emc測試及控制方法。雖然目前沒有國家規(guī)范規(guī)定電纜發(fā)射電磁波造成環(huán)境污染的考核指標,但抑制對外高頻干擾是必須做到的。要想達到高頻干擾的有效抑制,變頻電纜屏蔽結(jié)構(gòu)是尤為重要的。
      變頻電纜作為變頻器與負載之間動力及信號傳輸?shù)膶S秒娎|,其設(shè)計和使用必須滿足變頻工況下的特殊要求。電纜采用銅絲編織屏蔽時,隨著銅絲編織密度的增大,屏蔽抑制系數(shù)也不斷增長,編織密度越大,屏蔽效果越好。電纜采用銅帶編織屏蔽時,只有編織密度達到90%以上,其屏蔽效果才與銅帶屏蔽相當。所以,變頻電纜應(yīng)盡量采用銅帶屏蔽,以確保屏蔽效果。制造者習慣采用銅線編織屏蔽,實際上這并不是最好方法,材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效果不是最理想。采用銅帶搭蓋繞包并軋紋是較為先進的結(jié)構(gòu)和工藝,形成了全封閉金屬層,可達到有效的屏蔽功能。
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