[亨儀牌]ZRC-BPFFP2高溫變頻電纜成品   變頻電纜，顧名思義為變頻器電纜。是用來(lái)傳輸電能的，有著較高的電壓等級(jí)。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)變頻電纜的結(jié)構(gòu)時(shí)不單單要考慮外界環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響，由于其多數(shù)都敷設(shè)于室內(nèi)，我們還要著重的考慮變頻電纜對(duì)外界環(huán)境的影響。于是對(duì)于變頻電纜的結(jié)構(gòu)也就有了特殊的要求。雖然目前國(guó)內(nèi)各大企業(yè)對(duì)變頻電纜的結(jié)構(gòu)說(shuō)法不一，都相應(yīng)的制定了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但都比較傾向于對(duì)稱
3+3的結(jié)構(gòu)。相信在不久的將來(lái)就會(huì)得到統(tǒng)一。在此，筆者收集并總結(jié)了部分關(guān)于變頻電纜對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的資料，希望能對(duì)變頻電纜的發(fā)展盡一份綿薄之力。
變頻電纜目前選用了交聯(lián)聚乙烯為絕緣材料，實(shí)際工作中承受的頻率變化范圍為
30~300HZ，變頻電纜有著抵抗高次諧波、減小與外界環(huán)境相互干擾等優(yōu)點(diǎn)，主要敷設(shè)的地點(diǎn)為室內(nèi)，這使得變頻電纜的運(yùn)行與周圍的供電或用電設(shè)備有了非常密切的關(guān)系，于是就需要有一種特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)解決這種復(fù)雜的相互關(guān)系。因此便產(chǎn)生了對(duì)稱3+3的結(jié)構(gòu)。下面將對(duì)其作具體的說(shuō)明。
外部環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響及解決辦法
外部環(huán)境對(duì)變頻電纜的影響主要是變頻器產(chǎn)生的高次諧波的影響。對(duì)于交—直—交型的變頻器，由于采用了開關(guān)的切換技術(shù)，使其輸出的不再是正弦波，而是可分解為正弦基波和高次諧波的階梯波。以普通的3+1型電力電纜為例，完整的三項(xiàng)供電系統(tǒng)，當(dāng)三項(xiàng)電流平衡時(shí)，其中性線芯的電流為零；當(dāng)高次諧波產(chǎn)生時(shí)，經(jīng)過(guò)電纜的多次反射，便會(huì)出現(xiàn)對(duì)此的波峰與波峰或波谷與波谷相疊加的機(jī)會(huì)，電纜越長(zhǎng)疊加機(jī)會(huì)越多表現(xiàn)得也就越明顯。加之電纜這個(gè)大的電容本身對(duì)高次諧波就有著放大的作用，對(duì)于3+1型電纜，高次諧波產(chǎn)生的電流分量在中性線芯內(nèi)無(wú)相位差，這樣一來(lái)電流將會(huì)疊加成原分量的數(shù)倍，中性線芯在高頻脈沖下很快就會(huì)被擊穿。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們將3+1型的電纜中的1芯分成了三份，以對(duì)稱的方式做成3+3結(jié)構(gòu),這樣，三個(gè)中性線芯的相位一次滯后120°，形成了一個(gè)對(duì)稱平衡的狀態(tài)，使得電流不會(huì)型疊加，有效的減小了高次諧波對(duì)變頻電纜的危害。此為變頻電纜選擇對(duì)稱3+3結(jié)構(gòu)的理由之一。
變頻電纜對(duì)外界的干擾和解決辦法
變頻電纜主要是用來(lái)連接電源與變頻器、變頻器與用電設(shè)備的電纜。其敷設(shè)的空間相對(duì)較小，而電壓等級(jí)有相對(duì)比較高（Z高可達(dá)8.7/15kv），在其運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的電磁波，對(duì)周圍的供電和用電系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾。這就要求變頻電纜要有更好的屏蔽措施。所以對(duì)電壓等級(jí)為3.6/6kv及以上的變頻電纜都要求有分相屏蔽和統(tǒng)包屏蔽。采用多層屏蔽可以達(dá)到非常好的效果。然而，
若是屏蔽內(nèi)的回路出現(xiàn)了偏心，電磁屏蔽的效果勢(shì)必要 下降，這時(shí)屏蔽中產(chǎn)生的渦流損耗就會(huì)有所增加。對(duì)于偏心的電纜，設(shè)屏蔽衰減值為Ap 則有Ap=As+㏑∣1/Sp∣式中
As 為纜芯位于屏蔽中心時(shí)的衰減值Sp為偏心系數(shù)分析：在偏心的電纜中，Sp是用遠(yuǎn)大于1 的，于是㏑∣1/Sp∣就成了一個(gè)負(fù)值，這 樣，我們就得到了一個(gè)結(jié)論：Ap﹤As  即：電纜在偏心的情況下金屬屏蔽的效果有所下降。偏心是的，也就是說(shuō)Ap永遠(yuǎn)都小于As，問(wèn)題在于我們要設(shè)法使Ap﹣As的值到  [亨儀牌]ZRC-BPFFP2高溫變頻電纜成品 
Z小，以此來(lái)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Z大限度的減少偏心呢？  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。
實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題
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(shuō)，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)Z為關(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(wèn)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(lái)解決類似的問(wèn)題。
結(jié)論
變頻電纜采用對(duì)稱3+3的結(jié)構(gòu)可以有效的降低與外界的相互干擾，在實(shí)際的應(yīng)用中更有價(jià)值，更有競(jìng)爭(zhēng)力。我公司已經(jīng)運(yùn)用此結(jié)構(gòu)生產(chǎn)變頻電纜數(shù)年，并得到了廣大用戶的*好評(píng)。在國(guó)內(nèi)看來(lái)，雖然技術(shù)還不是很成熟，一些問(wèn)題還有待于解決，（例如，現(xiàn)如今的3+3型變頻電纜的3個(gè)小芯的截面積有些過(guò)?。┑@已經(jīng)阻擋不了其發(fā)展的潮流，相信在不久的將來(lái)都會(huì)解決。3+3型對(duì)稱變頻電纜也將會(huì)以低干擾、抗高次諧波的優(yōu)點(diǎn)受到更多用戶的歡迎.
近二十年來(lái)變頻調(diào)速電機(jī)在國(guó)內(nèi)外有很大的發(fā)展，年增長(zhǎng)率略超過(guò)10% ，而直流傳動(dòng)年增長(zhǎng)率為3-4% 。變頻電機(jī)具有較多的優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)備投資費(fèi)用少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低，節(jié)能，調(diào)速范圍大，具有恒功率、恒轉(zhuǎn)速的特性，使用方便，容量大等等。因此當(dāng)前在冶金、礦山、鐵路等工業(yè)方面廣泛地使用，Z近在家用電器同樣也大量應(yīng)用。變頻調(diào)速技術(shù)關(guān)系到變頻電機(jī)、變頻電源和連接電纜，這段電纜長(zhǎng)度并不很長(zhǎng)，截面也不很大，絕緣性能屬于電力電纜范疇，因?yàn)閷?shí)際的工作頻率為30～300 Hz ，常簡(jiǎn)稱為變頻電纜，當(dāng)前常選用交聯(lián)聚乙烯為絕緣材料。大概三十年前，電纜研究所開發(fā)和生產(chǎn)過(guò)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(lái)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。目前的變頻電源是通過(guò)可控硅元件調(diào)頻，較大程度上改變了波形特性，從而對(duì)電機(jī)和電纜帶來(lái)了新問(wèn)題。
一、變頻線纜的工作特點(diǎn)
1.脈沖電壓對(duì)絕緣的影響  [亨儀牌]ZRC-BPFFP2高溫變頻電纜成品 
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(zhǎng)，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(zhǎng)的潛油泵電纜，在工頻下能長(zhǎng)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(shuō)明脈沖過(guò)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(zhǎng)度一般在300米以內(nèi)，多年來(lái)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。
2.電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波
一般變頻家用電器為單相供電，長(zhǎng)度很短，功率也較小，設(shè)計(jì)時(shí)已將變頻電源、連接電纜和變頻電機(jī)一并設(shè)置在金屬殼內(nèi)，抑制了電磁波對(duì)外發(fā)射。但是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，電機(jī)功率較大，連接變頻電機(jī)和變頻電源之間的電纜長(zhǎng)度長(zhǎng)，在工作時(shí)電纜就是高頻電磁波向外發(fā)射的有效載體，對(duì)于周圍鄰近地區(qū)的通信工具（如無(wú)繩）或調(diào)幅接受器（如收音機(jī)調(diào)幅波段）將產(chǎn)生干擾，有時(shí)情況也比較嚴(yán)重，稱之為電磁波的環(huán)境污染，國(guó)外早已對(duì)這種電纜提出要求，國(guó)內(nèi)也很重視，目前各電纜廠制訂了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，今后將會(huì)統(tǒng)一制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
3.中性線電流的疊加

完整的三相正弦供電系統(tǒng)，當(dāng)三相電流平衡時(shí)，其中性線的電流為零，若出現(xiàn)三次諧波，則三次諧波的電流分量在中性線內(nèi)不存在相位差， 所以直接疊加成分量得三倍。若變頻原供電對(duì)象是三個(gè)單相變頻電機(jī)，而且處于三相功率分布平衡狀態(tài)，則中性線電流更大，中性線截面應(yīng)不小于相截面。
二、變頻線纜的結(jié)構(gòu)及附加試驗(yàn)討論
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(lái)解決上述三個(gè)問(wèn)題。
1.絕緣的電氣擊穿問(wèn)題
變頻電機(jī)大量應(yīng)用后，重慶線纜大多數(shù)情況選用一般電力電纜，如聚氯乙烯絕緣、護(hù)套電纜或交聯(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。這與上述深井油泵電纜擊穿事故顯然不同，深井油泵電纜采用聚酰亞胺/聚全氟乙丙烯復(fù)合薄膜繞包燒結(jié)和乙丙橡膠雙層絕緣，從厚度和絕緣密實(shí)來(lái)看并不理想，油泵電纜長(zhǎng)度超過(guò)3千米，油井的工作環(huán)境嚴(yán)酷，電纜處在高溫、高壓、含油和含水的條件中工作，其絕緣性能比較脆弱，當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中受到多種惡劣因素的侵蝕后發(fā)生電、熱因子交錯(cuò)作用而導(dǎo)致絕緣擊穿。為何電纜在工頻下能長(zhǎng)期運(yùn)行而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿? 這決不是老化問(wèn)題，本上可歸結(jié)于高頻脈沖電壓的影響。一般陸用情況下，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。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。
2.高頻電磁波對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題
雖然目前沒有國(guó)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(biāo)，但抑制對(duì)外高頻干擾是必須做到的。對(duì)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(gè)芯直接成纜，是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，如果將第四芯分解為三個(gè)截面較小的絕緣芯，把三大三小線芯對(duì)稱成纜,二種情況相比較，對(duì)稱型比較有利。第二應(yīng)認(rèn)為更重要的是加強(qiáng)總屏蔽結(jié)構(gòu)。制造者習(xí)慣采用銅線編織屏蔽，實(shí)際上這并不是好方法，材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效應(yīng)不是Z理想。采用銅帶搭蓋縱包并軋紋是較為先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和工藝，形成了全封閉金屬層，只要厚度適當(dāng)，可達(dá)到有效的屏蔽功能。而這種工藝及其所用的材料在光纜領(lǐng)域中已十分普遍，銅帶厚度不能太薄，以保證抑制電磁波對(duì)外發(fā)射。
3.屏蔽層接地措施
屏蔽層接地良好是抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的必要條件，銅線編織屏蔽的接地方式較容易解決，而縱包銅帶軋紋屏蔽需用夾具接地，夾具與軋紋銅管的接觸面應(yīng)當(dāng)吻合，接地線由夾具尾端引出。
4.外護(hù)套
這種電纜大多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi)，一般不需鎧裝，雖然不*排除用聚氯乙烯護(hù)套，但選用高密度聚乙烯更為合適。  [亨儀牌]ZRC-BPFFP2高溫變頻電纜成品 
5.電纜的附加試驗(yàn)一般低壓電纜不需要進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn)，如IEC 60502 標(biāo)準(zhǔn)
僅對(duì)3.6/6 kV 及以上的電纜才規(guī)定進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn)。變頻電機(jī)的連接電纜情
況略有不同，需要承受高頻脈沖電壓。高頻波振幅可達(dá)1200～1900 V ，振鈴頻率約 100～2000 kHz ，對(duì)電纜進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn)（型式試驗(yàn)）是體現(xiàn)電纜絕緣
水平。試驗(yàn)可參考IEC 60502 標(biāo)準(zhǔn)，即施加正負(fù)各十次脈沖電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電
壓可考慮40 kV ，但需要進(jìn)一步驗(yàn)證，是否必要工廠也可自行決定。 ZR-BPTVP2VP2-1KV、BPTPLVPL、ZRC-BPFFP、ZRC-BPFFP2、ZRC-BPFFPP2、BPGVFRP、BPGVFRP2、BPYJVFP2、ZR-BPGVFTP2,ZR-BPGGP12R、BPGVFPP2、BPGVFP、BPGVFP2、BPYJVP2R、BPGVFP2R、BPGVFPP2、JHBPGVFP2R、WBBPGVF-P2R、JHBPGVF-P2R..NH-BPGVFP2、NH-BPGVFPP2、NH-BPGVFP3、BPGVFPP2、BPGVFP2、JHBPGVFRP2、JHBPGVF-P2R、2YSLCY-J、2YSLCY-J3、2YSLCYK-J、BPLTER-GS、BPGVFPP2、ZR-BPGGP、BPGPVFP、BPGGP2R、HLBPGV-P2R、BPGVFPP2-R、NH-BPGVFP2R、BPGGTP2、BPGGP12R、BPGPGP、NH-BPGGTP2、NH-BPGGP..BPGVFP3、BPFFP、BPFFP2、BPFFPP2、BPFFP3、
ZR-BPHLGGP、BPFGVP2、JHBPGVF-P2G、JHBPGVFPP2、JHBPGVFP2-R、JHBPGVFP-P2R、JHBPGVFP2、JHBPGVFP2G、BPGG2、ZR-BPGGPR、ZRBPLTER-GS-1、ZR-BPYJVP、BPGGPR、BPYJVPR、BPVVP..BPGGP、BPGGRP、BPGGPP2、FS-BPYJVP、BPGGP2、BPGGP3、BPGVFP、BPGVFP2、BPGVFPP2、BPGVFP3 、BPYJVPP、BPVVPP、BPVVP2、BPVVPP2、   濟(jì)南市、青島市、菏澤市、牡丹區(qū)、鄄城縣、單縣、鄆城縣、曹縣、定陶縣、巨野縣、東明縣、成武縣、市中區(qū)、歷下區(qū)、天橋區(qū)、槐蔭區(qū)、歷城區(qū)、長(zhǎng)清區(qū)、章丘市、平陰縣、濟(jì)陽(yáng)縣、商河縣、四方區(qū)、李滄區(qū)、嶗山區(qū)、城陽(yáng)區(qū)、黃島區(qū)、膠南市、膠州市、平度市、萊西市、即墨市、張店區(qū)、臨淄區(qū)、淄川區(qū)、博山區(qū)、周村區(qū)、桓臺(tái)縣、沂源縣、高青縣、山亭區(qū)、嶧城區(qū)、臺(tái)兒莊區(qū)、薛城區(qū)、滕州市、東營(yíng)區(qū)、河口區(qū)、廣饒縣、墾利縣、利津縣、芝罘區(qū)、福山區(qū)、牟平區(qū)、萊山區(qū)、龍口市、萊陽(yáng)市、萊州市、招遠(yuǎn)市、蓬萊市、棲霞市、海陽(yáng)市、長(zhǎng)島縣、濰城區(qū)、寒亭區(qū)、坊子區(qū)、奎文區(qū)、青州市、諸城市、壽光市、安丘市、高密市、昌邑市、昌樂縣、臨朐縣、峽山區(qū)、任城區(qū)、曲阜市、兗州市、鄒城市、魚臺(tái)縣、金鄉(xiāng)縣、嘉祥縣、微山縣、汶上縣、泗水縣、梁山縣、泰山區(qū)、岱岳區(qū)、新泰市、肥城市、寧陽(yáng)縣、東平縣、環(huán)翠區(qū)、乳山市、文登市、榮成市、日照市、東港區(qū)、嵐山區(qū)、莒縣、五蓮縣、濱城區(qū)、鄒平縣、沾化縣、惠民縣、博興縣、陽(yáng)信縣、無(wú)棣縣、