變頻電纜，顧名思義為變頻器電纜。是用來傳輸電能的，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
相信在不久的將來就會(huì)得到統(tǒng)一。變頻電纜目前選用了交聯(lián)聚乙烯為絕緣材料，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)無相位差，這樣一來電流將會(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。
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，在其運(yùn)行過程中，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。變頻器工作原理 變頻器的工作原理是把市電通過整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制方法，使輸出波形近似正弦波，用于驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。
目前的變頻電源是通過電力半導(dǎo)體器件調(diào)壓，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。變頻器中通常通過大功率的自關(guān)斷開關(guān)器件（BJT、IGBT等）進(jìn)行整流、然后對(duì)直流電壓進(jìn)行PWM逆變，結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生電壓的高次諧波，干擾供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備，尤其是控制系統(tǒng)的I/O信號(hào)。同時(shí)由于高次諧波的存在，使得變頻電纜應(yīng)具有更高的絕緣安全裕度。在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常遇到變頻器高次諧波的干擾問題，下面簡(jiǎn)單介紹諧波產(chǎn)生的機(jī)理、傳播途徑等問題。變頻器的主回路一般為交-直-交組成，外部輸入380V/50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶閘管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流電壓。在整流回路中，由于不規(guī)則的矩形波的存在，波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變回路中，輸出電流波形是PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形，對(duì)于GTR大功率逆變?cè)?，其PWM的載波頻率為2～3kHz，而IGBT大功率逆變?cè)腜WM載頻可達(dá)15kHz。同樣輸出回路電流也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，高次諧波電流通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設(shè)備。因此，針對(duì)變頻器的工作特點(diǎn)，變頻電纜應(yīng)著重解決以下問題：1電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波，抑制高次諧波通過電纜對(duì)外界的干擾。2脈沖電壓對(duì)絕緣的影響，防止脈沖電壓對(duì) 電纜的影響。變頻電纜從電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上解決防干擾能力及絕緣的安全可靠性上顯得尤為重要。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。變頻器工作原理 變頻器的工作原理是把市電通過整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制方法，使輸出波形近似正弦波，用于驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。
目前的變頻電源是通過電力半導(dǎo)體器件調(diào)壓，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。變頻器中通常通過大功率的自關(guān)斷開關(guān)器件（BJT、IGBT等）進(jìn)行整流、然后對(duì)直流電壓進(jìn)行PWM逆變，結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生電壓的高次諧波，干擾供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備，尤其是控制系統(tǒng)的I/O信號(hào)。同時(shí)由于高次諧波的存在，使得變頻電纜應(yīng)具有更高的絕緣安全裕度。在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常遇到變頻器高次諧波的干擾問題，下面簡(jiǎn)單介紹諧波產(chǎn)生的機(jī)理、傳播途徑等問題。變頻器的主回路一般為交-直-交組成，外部輸入380V/50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶閘管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流電壓。在整流回路中，由于不規(guī)則的矩形波的存在，波形按傅立葉級(jí)數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變回路中，輸出電流波形是PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形，對(duì)于GTR大功率逆變?cè)?，其PWM的載波頻率為2～3kHz，而IGBT大功率逆變?cè)腜WM載頻可達(dá)15kHz。同樣輸出回路電流也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，高次諧波電流通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設(shè)備。因此，針對(duì)變頻器的工作特點(diǎn)，變頻電纜應(yīng)著重解決以下問題：1電纜本體對(duì)外發(fā)射電磁波，抑制高次諧波通過電纜對(duì)外界的干擾。2脈沖電壓對(duì)絕緣的影響，防止脈沖電壓對(duì) 電纜的影響。變頻電纜從電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上解決防干擾能力及絕緣的安全可靠性上顯得尤為重要。
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、
這就為變頻電源與電機(jī)之間的連接線----變頻電 纜提出了特殊的要求：變頻電纜的工作特點(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(zhǎng)，幅值越高，若電纜絕緣安全系數(shù) 不高，可能被擊穿。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，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)的廣播通信將產(chǎn)生較大的干擾，有時(shí)情況也比較嚴(yán)重，稱之為電磁波的環(huán) 境污染。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。
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(zhǎng)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。2．電纜對(duì)稱性設(shè)計(jì)變頻器與變頻電機(jī)之間的電纜均需采用對(duì)稱電纜結(jié)構(gòu)，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。３屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)變頻電機(jī)電纜的屏蔽一般采用總屏蔽，變頻電機(jī)電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(shì)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)作用大家習(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。當(dāng)然對(duì)于移動(dòng)型的變頻電纜必須采用編制屏蔽結(jié)構(gòu)。4．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。5外護(hù)套 變頻電纜大多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi)，考慮到電纜在使用過程中經(jīng)常受到徑向或縱向外力作用，在電纜屏蔽層外增加鎧裝層，同時(shí)它也起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。外護(hù)套選用高密度聚乙烯更為 合適。電纜的主要制造工藝技求,在變頻電機(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。絕緣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。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。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)，絕緣材料分：聚氯乙烯、交聯(lián) 聚乙烯、佛塑料、硅橡膠。 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(zhǎng)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。電機(jī)軸承磨損減小，延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命和維護(hù)周期。因此，變頻調(diào)速技術(shù)在石油、冶金、發(fā)電、鐵路、礦山等工業(yè)方面得到了廣泛的使用。
