近二十年來(lái)變頻調(diào)速電機(jī)在國(guó)內(nèi)外有很大的開(kāi)展，年增長(zhǎng)率略超越10% ，而直流傳動(dòng)年增長(zhǎng)率為3-4% 。變頻電機(jī)具有較多的長(zhǎng)處，如設(shè)備出資費(fèi)用少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，體積小，成本低，節(jié)能，調(diào)速規(guī)模大，具有恒功率、恒轉(zhuǎn)速的特性，運(yùn)用方便，容量大等等。因而其時(shí)在冶金、礦山、鐵路等工業(yè)方面廣泛地運(yùn)用，最近在家用電器相同也很多使用。

  變頻調(diào)速技能關(guān)系到變頻電機(jī)、變頻電源和銜接電纜，這段電纜長(zhǎng)度并不很長(zhǎng)，截面也不很大，絕緣功用歸于電力電纜領(lǐng)域，因?yàn)閷?shí)踐的作業(yè)頻率為30～300 Hz ，常簡(jiǎn)稱為變頻電纜，其時(shí)常選用

交聯(lián)聚乙烯為絕緣資料。

   大約三十年前，電纜研究所開(kāi)發(fā)和出產(chǎn)過(guò)中頻電纜，這也可稱得上是現(xiàn)在變頻電纜的前身，其作業(yè)頻率為100～400 Hz ，供給電源的設(shè)備是由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的中頻發(fā)電機(jī)組，改動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)理發(fā)電機(jī)的輸出頻率，中頻電壓的波形能保持形狀規(guī)矩的正弦波，其時(shí)電纜的規(guī)劃思路是下降線路阻抗和集膚效應(yīng)，采納同軸電纜和擴(kuò)展內(nèi)導(dǎo)體直徑，電纜在冶金工業(yè)上使用效果非常杰出。

   現(xiàn)在的變頻電源是經(jīng)過(guò)可控硅元件調(diào)頻，較大程度上改動(dòng)了波形特性，從而對(duì)電機(jī)和電纜帶來(lái)了新問(wèn)題。

一、變頻線纜的作業(yè)特色

   1.脈沖電壓對(duì)絕緣的影響 變頻電源的頻率調(diào)理規(guī)模較寬，不管頻率凹凸，具有一個(gè)主頻率的波形概括，它包含了許多高次諧波，作為一種行波經(jīng)屢次反射，幅值疊加可到達(dá)作業(yè)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，或許被擊穿。石油開(kāi)選用3000多米長(zhǎng)的潛油泵電纜，在工頻下能長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在變頻條件下，電纜才投入運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時(shí)即發(fā)作擊穿，闡明脈沖過(guò)電壓的危害性，所以防備是必要的。因?yàn)榻宦?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)轉(zhuǎn)未發(fā)作擊穿事情，雖然如此，絕緣厚度及工藝應(yīng)加以注重，實(shí)心絕緣是牢靠的，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，規(guī)劃時(shí)已將變頻電源、銜接電纜和變頻電機(jī)同時(shí)設(shè)置在金屬殼內(nèi)，按捺了電磁波對(duì)外發(fā)射。但是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，電機(jī)功率較大，銜接變頻電機(jī)和變頻電源之間的電纜長(zhǎng)度長(zhǎng)，在作業(yè)時(shí)電纜便是高頻電磁波向外發(fā)射的有用載體，關(guān)于周圍鄰近地區(qū)的通訊東西（如無(wú)繩電話）或調(diào)幅接受器（如收音機(jī)調(diào)幅波段）將發(fā)作攪擾，有時(shí)狀況也比較嚴(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)也很注重，現(xiàn)在各電纜廠制定了企業(yè)規(guī)范，往后將會(huì)一致制定行業(yè)規(guī)范。

   3.中性線電流的疊加 完好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，若呈現(xiàn)三次諧波，則三次諧波的電流重量在中性線內(nèi)不存在相位差，所以直接疊加成重量得三倍。若變頻原供電對(duì)象是三個(gè)單相變頻電機(jī)，并且處于三相功率散布平衡狀況，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)及附加實(shí)驗(yàn)評(píng)論

 了解變頻電纜作業(yè)特色之后，就不難從電纜結(jié)構(gòu)改進(jìn)來(lái)處理上述三個(gè)問(wèn)題。

   1.絕緣的電氣擊穿問(wèn)題 變頻電機(jī)很多使用后，重慶線纜大多數(shù)狀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，因?yàn)殡娎|自身耐壓水平較高，很少發(fā)作電纜本體擊穿。這與上述深井油泵電纜擊穿事端顯著不同，深井油泵電纜選用聚酰亞胺/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)看并不抱負(fù)，油泵電纜長(zhǎng)度超越3千米，油井的作業(yè)環(huán)境嚴(yán)格，電纜處在高溫、高壓、含油和含水的條件中作業(yè)，其絕緣功用比較軟弱，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中遭到多種惡劣要素的腐蝕后發(fā)作電、熱因子交織效果而導(dǎo)致絕緣擊穿。為何電纜在工頻下能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)而變頻下幾小時(shí)內(nèi)擊穿? 這決不是老化問(wèn)題，基本上可歸結(jié)于高頻脈沖電壓的影響。一般陸用狀況下，選用聚氯乙烯絕緣并不抱負(fù)，因?yàn)槠浣橘|(zhì)損耗偏大。交聯(lián)聚乙烯絕緣較為滿足，它兼有機(jī)、電、熱等優(yōu)秀功用。電纜絕緣厚度可選用1kV 電壓等級(jí)的規(guī)則，若恰當(dāng)加厚，當(dāng)然更為牢靠，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 雖然現(xiàn)在沒(méi)有國(guó)家規(guī)范規(guī)則電纜發(fā)射電磁波形成環(huán)境污染的查核目標(biāo)，但按捺對(duì)外高頻攪擾是有必要做到的。關(guān)于四芯低壓電纜，首先是改進(jìn)絕緣線芯的擺放，假設(shè)電纜的四個(gè)芯直接成纜，是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，假如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,二種狀況相比較，對(duì)稱型比較有利。第二應(yīng)以為更重要的是加強(qiáng)總屏蔽結(jié)構(gòu)。制造者習(xí)氣選用銅線織造屏蔽，實(shí)踐上這并不是好辦法，資料耗費(fèi)大、加工速度慢、屏蔽效應(yīng)不是最抱負(fù)。選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，只需厚度恰當(dāng)，可到達(dá)有用的屏蔽功用。而這種工藝及其所用的資料在光纜領(lǐng)域中已非常遍及，銅帶厚度不能太薄，以確保按捺電磁波對(duì)外發(fā)射。 

   3.屏蔽層接地辦法 屏蔽層接地杰出是按捺電磁波對(duì)外發(fā)射的必要條件，銅線織造屏蔽的接地方法較簡(jiǎn)單處理，而縱包銅帶軋紋屏蔽需用專用夾具接地，夾具與軋紋銅管的接觸面應(yīng)當(dāng)符合，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，雖然不完全掃除用聚氯乙烯護(hù)套，但選用高密度聚乙烯更為適宜。 

   5.電纜的附加實(shí)驗(yàn)一般低壓電纜不需求進(jìn)行脈沖電壓實(shí)驗(yàn)，如IEC 60502 規(guī)范僅對(duì) 3.6/6 kV 及以上的電纜才規(guī)則進(jìn)行脈沖電壓實(shí)驗(yàn)。變頻電機(jī)的銜接電纜狀況略有不同，需求接受高頻脈沖電壓。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)行脈沖電壓實(shí)驗(yàn)（型式實(shí)驗(yàn)）是表現(xiàn)電纜絕緣水平。實(shí)驗(yàn)可參閱IEC 60502 規(guī)范，即施加正負(fù)各十次脈沖電壓實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電壓可考慮 40 kV ，但需求進(jìn)一步驗(yàn)證，是否必要工廠也可自行決定。

    三、3.6/6 ～ 6/10 kV中壓變頻電纜的開(kāi)展因?yàn)闄C(jī)械裝備大型化，需求電機(jī)容量也配套擴(kuò)展，相應(yīng)變頻電源的輸出電流也要求增大，但遭到大電流變頻元件的約束，進(jìn)一步進(jìn)步電流容量技能開(kāi)展遭到約束。但另一方面進(jìn)步變頻電源輸出電壓相對(duì)比較簡(jiǎn)單，進(jìn)步電壓后,中壓變頻電機(jī)功率可大起伏添加，此刻電纜的電壓等級(jí)也有必要跟上。現(xiàn)在3.6/6 ～ 6/10 kV中壓變頻電纜已有投入運(yùn)用，從絕緣結(jié)構(gòu)和電氣、機(jī)械、物理功用上說(shuō)，能夠與電力電纜同等，交聯(lián)聚乙烯顯著是首選絕緣資料，假如在敷設(shè)時(shí)要求柔軟，選用乙丙橡膠絕緣也有必定的長(zhǎng)處。因?yàn)樽鳂I(yè)電壓的進(jìn)步，高頻電磁波的發(fā)射才能顯著增強(qiáng)，所以屏蔽結(jié)構(gòu)要求更完善。在變頻電纜作業(yè)條件下，同軸電纜是一種適宜的結(jié)構(gòu)，所以變頻線纜的三個(gè)主線芯選用同軸結(jié)構(gòu)，總屏蔽的結(jié)構(gòu)與低壓變頻電纜相同。四、結(jié)束語(yǔ)變頻電機(jī)用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜是一種新的系列產(chǎn)品，現(xiàn)在還不能說(shuō)很老練，技能上比較簡(jiǎn)單處理。雖然商場(chǎng)的總需求量并不很大，但這種電纜的開(kāi)展很有出路，中型及以上的變頻電機(jī)應(yīng)當(dāng)選用這類專用電纜，至于小型變頻電機(jī)用變頻電纜，歸入此領(lǐng)域也未嘗不可，其時(shí)對(duì)這類產(chǎn)品的行業(yè)規(guī)范也可提上日程。