变频装置的节能(néng)效果十分(fēn)明显。据报道,浙江某热電(diàn)厂由于在大功率電(diàn)机中普遍采用(yòng)了变频调速電(diàn)机,整个发電(diàn)机组可(kě)节電(diàn)30%。并且使用(yòng)变频调速后,实现了電(diàn)机的软启动,使電(diàn)机工作平稳,電(diàn)机轴承磨损减小(xiǎo),延長(cháng)了電(diàn)机使用(yòng)寿命和维护周期。因此,变频调速技术在石油、冶金、发電(diàn)、铁路、矿山(shān)等工业方面得到了广泛的使用(yòng)。但与之相对应的用(yòng)于连接变频
電(diàn)机和变频電(diàn)源的供電(diàn)電(diàn)缆,目前才刚刚起步,实际安装中一般采用(yòng)普通電(diàn)力電(diàn)缆。可(kě)在大量的使用(yòng)中逐渐暴露出電(diàn)缆击穿、干扰大等一系列问题。
本文(wén)就電(diàn)缆的结构设计、制造工艺技术等内容进行了探讨。
電(diàn)缆结构设计
2.2屏蔽结构的设计
1.8/3kV及以下变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆的屏蔽一般采用(yòng)总屏蔽, 6/10kv变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆屏蔽由分(fēn)相屏蔽和总屏蔽构成,分(fēn)相屏蔽一般可(kě)采用(yòng)铜带屏蔽或铜丝铜带组合屏蔽。总屏蔽结构可(kě)采用(yòng)铜丝铜带组合屏蔽、铜丝编织屏蔽、铜带屏蔽、铜丝编织铜带屏蔽等,屏蔽层截面与主線(xiàn)芯截面按一定比例。此结构的屏蔽電(diàn)缆可(kě)抗電(diàn)磁感应、接地不良和電(diàn)源線(xiàn)传导干扰,减小(xiǎo)電(diàn)感,防止感应電(diàn)动势过大。屏蔽层既起到抑制電(diàn)磁波对外发射的作用(yòng),又(yòu)可(kě)作為(wèi)短路電(diàn)流的通道,能(néng)起到中性線(xiàn)芯的保护作用(yòng)。
6/10kV变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆,考虑到電(diàn)缆在使用(yòng)过程中经常受到径向外力作用(yòng),在電(diàn)缆屏蔽层外增加镀锌钢带铠装层(在屏蔽层和钢带销装层之间加隔离套)。钢带铠装主要是作為(wèi)電(diàn)缆的径向机械保护层,同时它也起到附加性总屏蔽作用(yòng),特别是钢带铠装和铜丝、铜带屏蔽,是采用(yòng)了两种不同屏蔽材料,在電(diàn)磁波屏蔽上起到一定的互补作用(yòng),屏蔽效果将更好。
電(diàn)缆電(diàn)气性能(néng)设计
1.8/3kV及以下变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆電(diàn)气性能(néng)均按GB/Tl2706-2002标准设计。6/10kV变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆在满足GBT/l2706-2002标准外,增加了電(diàn)容和電(diàn)感等電(diàn)性能(néng)要求。根据变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆的实际使用(yòng)情况并参照GB/T12706.2002和ABB日公司对電(diàn)力传动電(diàn)缆的技术条件,确定了電(diàn)缆的電(diàn)气性能(néng)参数。
4.2成缆工序变频電(diàn)缆要求结构对称,成缆时必须保证绝缘線(xiàn)芯张力均匀,使成缆后的線(xiàn)芯長(cháng)度尽量保持一致,否则会引起结构变化,导致電(diàn)容和電(diàn)感的不均匀性,影响電(diàn)缆的電(diàn)气性能(néng)。
電(diàn)缆的主要制造工艺技求
在变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆生产过程中,绝缘線(xiàn)芯挤包工序、成缆工序等是最关键的工序。
4.1绝缘線(xiàn)芯挤包工序绝缘線(xiàn)芯的质量将直接影响到電(diàn)缆的電(diàn)气性能(néng)。為(wèi)了提高電(diàn)缆的质量,我们选择高電(diàn)性能(néng)绝缘材料生产,例如1.8/3kv变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆,采用(yòng)10kV交联绝缘材料,6/10kv变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆采用(yòng)35kv交联绝缘材料,导體(tǐ)屏蔽、绝缘屏蔽和绝缘材料均采用(yòng)了进口材料。在生产过程中,我们特别注重原材料的净化,屏蔽与绝缘材料挤包紧密,控制绝缘偏心度和绝缘外径的均匀一致,这样可(kě)减少界面效应,提高電(diàn)缆電(diàn)气性能(néng)。 2.1電(diàn)缆对称性设计
对于1.8/3KW及以下变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆,和对称3+1芯和4芯電(diàn)缆仅可(kě)用(yòng)于主電(diàn)源的输入缆,但最好使用(yòng)对称结构電(diàn)缆。变频器与变频電(diàn)机问電(diàn)缆均需采用(yòng)对称電(diàn)缆结构,对称電(diàn)缆结构有(yǒu)3芯和3+3芯两种, 3+3芯電(diàn)缆结构是将三大一小(xiǎo)四芯绝缘線(xiàn)芯中第四芯(中性線(xiàn)芯)分(fēn)解為(wèi)三个截面较小(xiǎo)的绝缘線(xiàn)芯,把三大三小(xiǎo)線(xiàn)芯对称成缆,
对于6/10kV变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆,该電(diàn)缆结构与6/10kV普通電(diàn)力電(diàn)缆有(yǒu)所不同,普通電(diàn)力電(diàn)缆是将三根绝缘線(xiàn)芯采用(yòng)铜带屏蔽后成缆,而变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆是由铜丝铜带屏蔽后挤包分(fēn)相护套,然后对称成缆。
对称電(diàn)缆结构由于导線(xiàn)的互换性,有(yǒu)更好的電(diàn)磁相容性,对抑制電(diàn)磁干扰起到一定的作用(yòng),能(néng)抵消高次谐彼中的奇次频率,提高变频電(diàn)机专用(yòng)電(diàn)缆的抗干扰性,减少了整个系统中的電(diàn)磁辐射。