大概三十年前,電纜研究所開發(fā)和生產(chǎn)過中頻電纜,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。
變頻電纜的結(jié)構(gòu):了解變頻電纜工作特點(diǎn)之后,就不難從電纜結(jié)構(gòu)改進(jìn) 來解決上述三個(gè)問題。 1.電纜絕緣設(shè)計(jì):大多數(shù)情況選用一般電力電纜,如聚氯乙烯絕緣或交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜,由于電纜本身耐壓水平較高,很少發(fā)生電纜本體擊穿。為何電纜在工頻下能長期運(yùn)行而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿? 這決不是老化問題,基本上可歸結(jié)于高頻脈沖電壓的影響。一般采用聚氯乙烯絕緣并不理想,因?yàn)槠浣橘|(zhì)損耗偏大。交聯(lián)聚乙烯絕緣較為滿意,它兼有機(jī)、電、熱等優(yōu)良性能。 若適當(dāng)加厚,當(dāng)然更為可靠,這對(duì)變頻電纜更為有利。電纜絕緣厚度可采用1kV 電壓等級(jí)的規(guī)定,若適當(dāng)加厚,當(dāng)然更為可靠,這對(duì)變頻電纜更為有利。
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、
Z小,以此來增強(qiáng)金屬屏蔽的效果,從而減少變頻電纜對(duì)外界的干擾。那么,如何才能限度的減少偏心呢? 唯有對(duì)稱。3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜是對(duì)稱的。這種對(duì)稱的結(jié)構(gòu)加上相應(yīng)的金屬屏蔽,可以使電纜的屏蔽系數(shù)降低到0.7,甚至更小。這就有效的屏蔽了電磁波的外泄,使金屬屏蔽得以更好的發(fā)揮作用。此為變頻電纜選擇對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的理由之二。
變頻電纜設(shè)計(jì)為對(duì)稱
3+3結(jié)構(gòu)的其它理由a)對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜纜芯是互換的,這樣便有了更好的電磁兼容性,對(duì)抑制干 擾起到一定的作用,并且能低效高次諧波中的奇次諧波,提高了電纜的抗干擾性。b)采用對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的變頻電纜可以有效的防止高頻軸電流的產(chǎn)生。
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,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)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)問題就很嚴(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解決類似的問題。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,幅值越高,若電纜絕緣安全系數(shù)不高,可能被擊穿。石油開采用3000多米長的潛油泵電纜,在工頻下能長期正常運(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,說明脈沖過電壓的危害性,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,電纜長度一般在300米以內(nèi),多年來的運(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。