1.絕緣的電氣擊穿問題
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)來看并不理想,油泵電纜長度超過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期運(yùn)行而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿? 這決不是老化問題,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)境污染問題
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(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)不是較理想。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。
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)較為關(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??臻g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,在實(shí)際的應(yīng)用中更有價(jià)值,更有競爭力。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)。在國內(nèi)看來,雖然技術(shù)還不是很成熟,一些問題還有待于解決,(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?。┑@已經(jīng)阻擋不了其發(fā)展的
近二十年來變頻調(diào)速電機(jī)在國內(nèi)外有很大的發(fā)展,直流傳動(dòng)年增長率為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,這段電纜長度并不很長,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)過中頻電纜,這也可稱得上是目前變頻電纜的前身,,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。目前的變頻電源是通過可控硅元件調(diào)頻,較大程度上改變了波形特性,從而對(duì)電機(jī)和電纜帶來了新問題。
一、變頻線纜的工作特點(diǎn)
1.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。
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度長,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,國外早已對(duì)這種電纜提出要求,國內(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)。
ZR-BPGGPP2變頻電纜F46屏蔽200度安裝敷設(shè)
BPGGP、BPGGP2、BPGGPP2..BPGGP3、BPGVFP、BPGVFP2、BPGVFPP2、BPGVFP3 、BPYJVPP、BPVVPP、BPFFP、BPFFP2、BPFFPP2、BPFFP3、BPVVP、BPVVP2、BPVVPP2、BPVVP3、BPYJVP、BPYJVP2、BPYJVPP2、BPYJVP3 、ZR-BPGGP..ZR-BPGGP2、ZR-BPGGPP2、ZR-BPGGP3、ZR-BPGVFP、ZR-BPGVFP2、ZR-BPGVFPP2、ZR-BPGVFP3 、ZR-BPYJVPP、ZR-BPVVPP、ZR-BPFFP、ZR-BPFFP2、ZR-BPFFPP2、ZR-BPFFP3、ZR-BPVVP、ZR-BPVVP2、ZR-BPVVPP2、ZR-BPVVP3、ZR-BPYJVP、ZR-BPYJVP2、ZR-BPYJVPP2、ZR-BPYJVP3 ..NH-BPGGP、NH-BPGGP2、NH-BPGGPP2、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
變頻電纜與普通電纜區(qū)別纜,該電纜結(jié)構(gòu)與6/10kV普通電力電纜有所不同,普通電力電纜是將三根絕緣線芯采用銅帶屏蔽后成纜,而變頻電機(jī)電纜是由銅絲銅帶屏蔽后擠包分相護(hù)套,然后對(duì)稱成纜,對(duì)稱電纜結(jié)構(gòu)由于導(dǎo)線的互換性,有更好的電磁相容性,對(duì)抑制電磁干擾起到一定的作用,能抵消高次諧彼中的奇次頻率,提高變頻電機(jī)電纜的抗干擾性,減少了整個(gè)系統(tǒng)中的電磁輻射。纜屏蔽由分相屏蔽和總屏蔽構(gòu)成,分相屏蔽一般可采用銅帶屏蔽或銅絲銅帶組合屏蔽??偲帘谓Y(jié)構(gòu)可采用銅絲銅帶組合屏蔽、銅絲編織屏蔽、銅帶屏蔽、銅絲編織銅帶屏蔽等,屏蔽層截面與主線芯截面按一定比例。此結(jié)構(gòu)的屏蔽電纜可抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾,減小電感,防止感應(yīng)電動(dòng)勢過大。屏蔽層既起到抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的作用,又可作為短路電流的通道,能起到中性線芯的保護(hù)作用。到附加性總屏蔽作用,特別是鋼帶鎧裝和銅絲、銅帶屏蔽,是采用了兩種不同屏蔽材料,在電磁波屏蔽上起到一定的互補(bǔ)作用,屏蔽效果將更好。下變頻電機(jī)電纜電氣性能均按GB/Tl2706, 2002標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。6/10kV變頻電機(jī)電纜在滿足GBT/l2706.2002標(biāo)準(zhǔn)外,增加了電容和電感等電性能要求。根據(jù)變頻電機(jī)電纜的實(shí)際使用情況并參照GB/T 12706.2002和ABB日公司對(duì)電力傳動(dòng)電纜的技術(shù)條件,確定了電纜的電氣性能參數(shù)。頻電機(jī)電纜生產(chǎn)過程中,絕緣線芯擠包工序、成纜工序等是Z關(guān)鍵的工序。線芯擠包工序絕緣線芯的質(zhì)量將直接影響到電纜的電氣性能。為了提高電纜的質(zhì)量,我們選擇高電性能絕緣材料生產(chǎn),例如1.8/3kv變頻電機(jī)電纜,采用10kV交聯(lián)絕緣材料,6/10kv變頻電機(jī)電纜采用35kv交聯(lián)絕緣材料,導(dǎo)體屏蔽、絕緣屏蔽和絕緣材料均采用了進(jìn)口材料。在生產(chǎn)過程中,我們特別注重原材料的凈化,屏蔽與絕緣材料擠包緊密,控制絕緣偏心度和絕緣外徑的均勻*,這樣可減少界面效應(yīng),提高電纜電氣性能。成纜工序變頻電纜要求結(jié)構(gòu)對(duì)稱,成纜時(shí)必須保證絕緣線芯張力均勻,使成纜后的線芯長度盡量保持*,否則會(huì)引起結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)致電容和電感的不均勻性,影響電纜的電氣性能。而且在具有退扭的成纜設(shè)備上完成。
各種電機(jī)在使用變頻調(diào)速后,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng),使電機(jī)工作平穩(wěn),電機(jī)軸承磨損減小,延長了電機(jī)