变频器专用电缆的选用及应用原理
直流变频器的工作原理及应用
直流变频器的工作原理及应用1. 工作原理直流变频器是一种电力电子器件，用于将直流电源的电能转换为可调节的交流电能。
其主要由输入端、输出端、功率电路和控制电路组成。
1.1 输入端直流变频器的输入端通常连接到外部直流电源，可以是电池、整流器或其他直流电源。
输入端还包括输入滤波电路，用于滤除电源端的噪声和谐波。
1.2 输出端直流变频器的输出端连接到负载，可以是电动机、发电机或其他电气设备。
输出端通常需要经过输出滤波电路，以减小输出端的噪声和谐波。
1.3 功率电路功率电路是直流变频器的核心部分，主要由开关器件和滤波电路组成。
开关器件通常采用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）或MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管），用于实现电能的转换和调节。
滤波电路则用于滤除开关器件产生的谐波。
1.4 控制电路控制电路是直流变频器的智能部分，主要负责控制开关器件的导通和断开，从而实现对输出电压和频率的调节。
控制电路通常包括控制芯片、触发电路、检测电路和保护电路等功能模块。
2. 应用领域直流变频器在工业自动化控制、电力传输和电动驱动系统中广泛应用。
以下是直流变频器的几个应用领域：2.1 工业自动化控制直流变频器可以通过调节输出电压和频率，实现对电动机转速和负载力矩的控制。
因此，它被广泛应用于机械、冶金、矿山、化工等行业的工业自动化控制系统中。
例如，直流变频器可以用于压缩机、泵、风机、输送带等设备的变速控制。
2.2 电力传输直流变频器可以以高效的方式将电能从一处传输到另一处。
在电力传输过程中，直流变频器可以实现对电压和频率的调节，以适应不同场景的需求。
因此，它被广泛应用于输电线路、轨道交通系统和电动车充电桩等领域。
2.3 电动驱动系统直流变频器可以实现对电动机的精确控制，从而提高电动驱动系统的性能和效率。
它可以通过改变电机的电压和频率，控制电机的转速和负载力矩，满足不同工况下的需要。
因此，直流变频器被广泛应用于电梯、卷帘门、机床和机器人等电动驱动系统中。
变频电缆、电力屏蔽电缆和同心电缆
引言•引言变频电缆、屏蔽电缆、同心电缆都具有金属屏蔽层，都作为电力传输之用，但它们的应用场合、屏蔽层的结构形式、接地要求还是存在较大差异。
不过因为这三种电缆的屏蔽方式有很大的类似性，因此市场上经常出现混乱：明明是屏蔽电缆，但标示的却是变频电缆的型号；而至于将同心电缆误为屏蔽电缆的也屡见不鲜。
这样就会给电缆供需双方带来不必要的麻烦。
在笔者工作实践中，经常会碰到电缆型号和屏蔽要求矛盾的情况，甚至于在有些电力部门的招标文件中也出现此种差错。
本文就这三种电缆的型号、结构、屏蔽层等分别作一些阐述。
变频电缆变频电缆典型型号：BPYJV变频电缆主要是与变频调速交流电机配用。
由于变频电机所具有的体积小、成本低、节能优点，以及调速范围大、恒功率、恒转速等特性，因此大量被应用到矿山、冶金、造纸、化工等等行业。
在当今倡导节能的社会大背景下，其前景将非常宽广。
如今，在电线电缆行业，变频器也得到了广泛应用，例如利用变频器控制异步电机的同步运行，通过控制收线的张力，达到生产速度保持一致。
而与此同带来的问题是，工业变频电机的功率相对较大，该变频设备启动后，连接变频电机和变频电源的变频电缆就是一个高频电磁波向外发射的载体，由此会对周围的其它设备造成干扰和破坏。
所以，变频电缆的屏蔽层就承担了既抵抗外界电磁干扰、又抑制其本身对外的高频干扰其它的这样双重角色。
那么，变频电缆又有哪些特征呢？1.首先，产品型号以“BP”作字首，电缆往往是3+3芯，即有三根主线芯和三根副线芯，例如BPYJV 3×185 mm2+3×35 mm2。
副线芯截面不是通常的1/2主线芯截面，而是将其分割成三个同样截面的小芯。
这里就是将副线芯95 mm2分割成三个同样截面的小芯，故取35 mm2，以期电缆的对称性好。
这里值得指出的是：在市场上，有人将4芯电缆，如标以BPYJV 3×185 +1×35 mm2归为变频电缆，笔者认为不妥，因为其并不是对称结构；将其划为屏蔽电缆更合适。
变频电缆与普通电缆区别
变频电缆与普通电缆区别变频装置的节能效果十分明显，在大功率电机中采用变频调速电机，整个发电机组可节电30％。
并且使用变频调速后，实现了电机的软启动，使电机工作平稳，电机轴承磨损减小，延长了电机使用寿命和维护周期。
因此，变频调速技术在石油、冶金、发电、铁路、矿山等工业方面得到了广泛的使用。
1．电缆对称性设计对于1.8／3KW及以下变频电机专用电缆，和对称3＋1芯和4芯电缆仅可用于主电源的输入缆，但最好使用对称结构电缆。
变频器与变频电机问电缆均需采用对称电缆结构，对称电缆结构有3芯和3+3芯两种，3+3芯电缆结构是将三大一小四芯绝缘线芯中第四芯（中性线芯）分解为三个截面较小的绝缘线芯，把三大三小线芯对称成缆，对于6／10kV变频电机专用电缆，该电缆结构与6／10kV普通电力电缆有所不同，普通电力电缆是将三根绝缘线芯采用铜带屏蔽后成缆，而变频电机专用电缆是由铜丝铜带屏蔽后挤包分相护套，然后对称成缆，对称电缆结构由于导线的互换性，有更好的电磁相容性，对抑制电磁干扰起到一定的作用，能抵消高次谐彼中的奇次频率，提高变频电机专用电缆的抗干扰性，减少了整个系统中的电磁辐射。
2．屏蔽结构的设计1.8/3kV及以下变频电机专用电缆的屏蔽一般采用总屏蔽，6/10kv 变频电机专用电缆屏蔽由分相屏蔽和总屏蔽构成，分相屏蔽一般可采用铜带屏蔽或铜丝铜带组合屏蔽。
总屏蔽结构可采用铜丝铜带组合屏蔽、铜丝编织屏蔽、铜带屏蔽、铜丝编织铜带屏蔽等，屏蔽层截面与主线芯截面按一定比例。
此结构的屏蔽电缆可抗电磁感应、接地不良和电源线传导干扰，减小电感，防止感应电动势过大。
屏蔽层既起到抑制电磁波对外发射的作用，又可作为短路电流的通道，能起到中性线芯的保护作用。
6/10kV变频电机专用电缆，考虑到电缆在使用过程中经常受到径向外力作用，在电缆屏蔽层外增加镀锌钢带铠装层（在屏蔽层和钢带铠装层之间加隔离套）。
钢带铠装主要是作为电缆的径向机械保护层，同时它也起到附加性总屏蔽作用，特别是钢带铠装和铜丝、铜带屏蔽，是采用了两种不同屏蔽材料，在电磁波屏蔽上起到一定的互补作用，屏蔽效果将更好。
变频电缆和普通电力电缆的区别有哪些？
变频电缆和电力电缆的区别1.用途：变频电缆是电源和变频电机之间的连接线也是传输电能的导线，电力电缆更是传出电能的，从这方面两种电缆是相同的。
2.干扰性：变频器专用电缆具有良好的抗干扰性，使得变频电机传输电能时能够稳定传输而不会受到干扰同时也不会干扰到其它设备的运行，而普通电力电缆就没有这些性能，这些是取决于电缆的内部结构，3.电压:变频电缆的使用电压一般为：0.6/1KV,6/10KV,8.7/16KV电力电缆的电压和变频电缆的电压大体相同。
电力电缆的电压有超高压，变频电缆一般使用电压是中压和低压。
4.结构：变频电缆的芯线结构是平行排列，绝缘采用高强度挤出式并且每根单独芯线上采用不同要求的屏蔽层，在芯线排列好后还要根据要求和使用环境来加上又一层的屏蔽，最后是电缆的护套，电力电缆的结构就是采用普通挤压挤出芯线，单芯不带屏蔽。
5.型号：变频电缆的型号可分为很多：BP-YJVP BP-YJLVBP-YJVP1-2 BP-YJGP2 BP-YJVP3 BP-YJLVP1-2 BP-YJGRP 等等，还有些电缆厂家自己厂内型号参差不齐。
电缆电缆是通用型号。
也是由于国内现在没有关于变频电缆的有关标准，所以大部分是根据电力电缆的标准来生产的，还有就是结合国外标准，来达到变频电机的正常使用。
结构和芯数：变频电缆和电力电缆在芯数上大致相同也要根据设计院的图纸来设计的，不过变频电缆通常可以用3芯电缆。
执行标准本产品按企业标准制造。
Executive standardIt is manufactured according Standard.产品用途本产品适用于交流额定电压0.6/1kV及以下要求频繁及耐油的场合作动力装置或移动照明的电力传输。
ApplicationIt is suitable for electricity transmission as motire power device or migration light with rated voltage up to 0.6/1kV or lower the demand of occasion is frequenty more and resisant to grease.型号及名称Type and Designation一、额定电压0.6/1KV及以下聚氯乙烯绝缘电力电缆1、执行标准：GB12706.1-20022、主要用途：用于固定敷设额定电压1KV及以下输配电线路作输送电能用。
0.6／1kV变频电力电缆的设计及制造
绝缘材料辐照交联时， 应根据绝缘种 类、 绝缘厚度 ， 合理讨‘ 算选择束流 强度、 辐照剂量、 辐照线速度、 缠绕 圈数等辐照工艺参数 ， 以保证被辐照绝缘 材料热延伸指标控制在合适的范刚内和均匀性， 使其充分完成交联反应。
（ ３ ） 成 缆 工 艺
由于变频电缆采用对称结构， 成缆时戍根据计算成缆外径 ， 合理选用成 缆模具 ， 必须保证绝缘线芯张力均匀， 成缆过程中根据 盘内线芯数量 随时调 整成缆张力， 避 免 结构 不 对 称 ， 影 响 电缆 的 电气 性 能 。成 缆节 Ｌ Ｌ ３ ｏ － ４ ５ ， 在
成缆中适当填充， 保证外观密实圆整。 （ ４ ） 铜 带绕 包 工 艺
根据成缆外径， 选择适合的铜带宽度和绕包节距， 铜带绕包搭盖率不小 于１ ５ ‰ 绕包表面 紧实 、 平 整， 不能何漏包、 折皱等现象 ， 从而保证有 效抑制 电磁波的发射和 干扰 。 ３产 品 性 能 检 测 根 据 产 品 使 用 性能 要 求 ， 该产 品除 满 足 ＧＢ ／ Ｔ １ ２ ７ Ｏ ６ ． １ — ２ ０ ０ ８《 额 定 电压 １ ｋ Ｖｆ Ｕｍ＝ １ ． ２ ｋ Ｖ ） Ｎ３ Ｓ ｋ Ｖ （ Ｕｒ ｎ＝ ４ ０ ５ ｋ Ｖ ） 挤包绝缘 电力电缆及 附什 第 １ 部分 ： 额定电胜１ ｋ ｖ（ Ｕｍ＝ ｌ ２ ｋ Ｖ） ＠１ ３ ｋ Ｖｆ Ｕｍ＝ ３ ． ６ ｋ Ｖ ） 电缆５ ５ 标准 中例行 、 抽样、 型武 试验要求外 ， 为确定产品电磁屏蔽性能的水平， 还增加 了屏蔽抑制系数的要 求 。为此， 我厂制定 了《 （ １ ． ６ ／ ｌ ｋ Ｖ变频器用电力电缆》 企业标准。 屏蔽抑制系数 的试验原理线路 图、 试验方法及 试验 结果计算力‘ 法如 卜 。
抵制系数， 经过 严 格 研 究 计算 ， 设计 了产 品 各 部 分结 构 。
变频器专用电缆
变频器专用电缆随着变频器在工业生产中应用的普及，变频器专用电缆也逐渐成为了工业生产中的重要组成部分。
变频器专用电缆是一种专门为变频器设计的电缆，主要应用于电机驱动和控制、自动化等领域。
本文将从变频器专用电缆的特点、应用、选型和维护等方面进行详细介绍。
一、变频器专用电缆的特点1. 电缆采用高质量的铜线变频器专用电缆采用高纯度的铜作为导体，能够达到更好的传输效果。
在变频器的高频调制下，电磁场发生较大变化，铜的导电性能能够更好地适应这种变化。
2. 电缆具有良好的抗干扰性能变频器使用时会产生较大的电磁干扰，因此变频器专用电缆必须具有良好的抗干扰性能。
为了提高电缆的抗干扰性能，通常采用屏蔽设计，即在电缆的导体层与绝缘层之间加入铝箔或铜丝层。
3. 电缆具有更高的耐电压能力变频器工作时会产生电压脉冲，有时会超过标称电压，如果电缆的耐电压能力不够，容易产生击穿现象。
因此，变频器专用电缆通常采用更高的绝缘性能，以保证电缆的安全性能。
4. 电缆具有更高的耐磨损能力在工业环境中，变频器专用电缆通常需要承受较大的机械压力和摩擦力，因此需要具有更高的耐磨损能力，以保证电缆的使用寿命。
5. 电缆具有更好的灵活性变频器专用电缆通常需要在较小的空间内运行，因此需要具有更好的柔韧性和弯曲能力，以方便安装和使用。
二、变频器专用电缆的应用1. 电机驱动和控制变频器专用电缆通常应用于机械设备的电机驱动和控制中，能够实现对电机的精确控制，提高生产效率和质量。
2. 自动化控制随着自动化技术的发展，变频器专用电缆也应用于自动化控制系统中，以实现机械设备的自动化控制和运行。
3. 建筑物自动化控制系统变频器专用电缆也应用于建筑物自动化控制系统中，如空调、暖通、电梯等设备的自动化控制，能够实现对设备的精确控制和节能运行。
4. 其他领域变频器专用电缆还应用于其他领域，如城市轨道交通、船舶、医疗设备等。
三、变频器专用电缆的选型在选型时，需要考虑以下因素：1. 电缆长度电缆长度会影响电缆的电阻和电容，选择电缆时需要根据实际长度进行选择。
变频电缆知识
变频电缆知识近二十年来变频调速电机在国内外有很大的发展，年增长率略超过10% ，而直流传动年增长率为3-4% 。
变频电机具有较多的优点，如设备投资费用少，结构简单，体积小，成本低，节能，调速范围大，具有恒功率、恒转速的特性，使用方便，容量大等等。
因此当前在冶金、矿山、铁路等工业方面广泛地使用，最近在家用电器同样也大量应用。
变频调速技术关系到变频电机、变频电源和连接电缆，这段电缆长度并不很长，截面也不很大，绝缘性能属于电力电缆范畴，因为实际的工作频率为30～300 Hz ，常简称为变频电缆，当前常选用交联聚乙烯为绝缘材料。
大概三十年前，电缆研究所开发和生产过中频电缆，这也可称得上是目前变频电缆的前身，其工作频率为100～400 Hz ，提供电源的设备是由直流电机驱动的中频发电机组，改变直流电机转速来调节发电机的输出频率，中频电压的波形能维持形状规则的正弦波，当时电缆的设计思路是降低线路阻抗和集肤效应，采取同轴电缆和扩大内导体直径，电缆在冶金工业上应用效果十分良好。
目前的变频电源是通过可控硅元件调频，较大程度上改变了波形特性，从而对电机和电缆带来了新问题。
一、变频线缆的工作特点1.脉冲电压对绝缘的影响变频电源的频率调节范围较宽，不论频率高低，具有一个主频率的波形轮廓，它包含了许多高次谐波，作为一种行波经多次反射，幅值叠加可达到工作电压数倍，电缆越长，幅值越高，若电缆绝缘安全系数不高，可能被击穿。
石油开采用3000多米长的潜油泵电缆，在工频下能长期正常运行，可是在变频条件下，电缆才投入运行数小时即发生击穿，说明脉冲过电压的危害性，所以预防是必要的。
由于交联绝缘电力电缆的耐压水平较高，电缆长度一般在300米以内，多年来的运行未发生击穿事件，尽管如此，绝缘厚度及工艺应加以重视，实心绝缘是可靠的，绕包绝缘是不适合的。
2.电缆本体对外发射电磁波一般变频家用电器为单相供电，长度很短，功率也较小，设计时已将变频电源、连接电缆和变频电机一并设置在金属壳内，抑制了电磁波对外发射。
变频专用电缆结构分析
变频器专用电缆对称3+3结构浅析1 引言变频电缆，顾名思义为变频器专用电缆。
是用来传输电能的，有着较高的电压等级。
这就要求我们在设计变频电缆的结构时不单单要考虑外界环境对变频电缆的影响，由于其多数都敷设于室内，我们还要着重的考虑变频电缆对外界环境的影响。
于是对于变频电缆的结构也就有了特殊的要求。
虽然目前国内各大企业对变频电缆的结构说法不一，都相应的制定了自己的企业标准，但都比较倾向于对称3+3的结构。
相信在不久的将来就会得到统一。
在此，笔者收集并总结了部分关于变频电缆对称3+3结构的资料，希望能对变频电缆的发展尽一份绵薄之力。
变频电缆目前选用了交联聚乙烯为绝缘材料，实际工作中承受的频率变化范围为30~300HZ，变频电缆有着抵抗高次谐波、减小与外界环境相互干扰等优点，主要敷设的地点为室内，这使得变频电缆的运行与周围的供电或用电设备有了非常密切的关系，于是就需要有一种特殊的结构来解决这种复杂的相互关系。
因此便产生了对称3+3的结构。
下面将对其作具体的说明。
2外部环境对变频电缆的影响及解决办法外部环境对变频电缆的影响主要是变频器产生的高次谐波的影响。
对于交—直—交型的变频器，由于采用了开关的切换技术，使其输出的不再是正弦波，而是可分解为正弦基波和高次谐波的阶梯波。
以普通的3+1型电力电缆为例，完整的三项供电系统，当三项电流平衡时，其中性线芯的电流为零；当高次谐波产生时，经过电缆的多次反射，便会出现对此的波峰与波峰或波谷与波谷相叠加的机会，电缆越长叠加机会越多表现得也就越明显。
加之电缆这个大的电容本身对高次谐波就有着放大的作用，对于3+1型电缆，高次谐波产生的电流分量在中性线芯内无相位差，这样一来电流将会叠加成原分量的数倍，中性线芯在高频脉冲下很快就会被击穿。
为了解决这个问题，我们将3+1型的电缆中的1芯分成了三份，以对称的方式做成3+3结构，结构图如下：这样，三个中性线芯的相位一次滞后120°，形成了一个对称平衡的状态，使得电流不会型叠加，有效的减小了高次谐波对变频电缆的危害。
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变频器专用电缆
变频器专用电缆 执行标准 Q/WTX 604-2006 普通型不延然性符合GB/T18380.1规定 阻燃型不延然性符合GB/T18380.3规定 耐火型耐火特性符合GB/T19216.11、GB/T19216.21规定 产品特点及用途 变频器专用电缆（简称变频电缆）是变频调速系统——变频器与配套电动元件组成的传动系统中必不可少的重要组件。 变频调速技术是21世纪新兴的工业应用技术之一，它具有调速范围宽、调速精度高、传输功率稳定、高可靠性、节能效果好等一系列其他调速系统不能比拟的优点，因而，在现代工 业的各个领域，例如：钢铁、石油化工、电站建设、轻工、纺工等调速控制系统及各种自动化生产流水线上逐步取代电磁调速或直流调速方式而取得了越来越广泛的应用。 变频器专用电缆是在工业自动化水平不断提高，高精度、高可靠性要求的运行设备不断普及的情况下，为提高传输用电缆的传输特性而研制开发的一种新型特种电缆，它的具体特征 有： 1. 产品具有结构对称的形式。对称的结构可确保传输线各个单元都具有稳定的空间电磁场，从而，改善了供电品质。 2.产品具有较低而均匀的阻抗。电缆各相线的电抗值，低于目前使用的四芯结构电缆，从而降低了波阻抗、减小了波反射，有效防止了大功率传输情况下频率变化产生的高次谐波对邻 近控制系统电缆的干扰，在这点上常规四芯电缆是无法达到的。 3.产品具有优良的抗干扰性能。产品具有良好的屏蔽结构：(1)确保一定厚度的屏蔽层；(2)采用双层屏蔽复合结构，良好的屏蔽有效防止了外界电磁场的干扰，电缆的屏蔽抑制系数可 降低到0.001及以下，从而确保外界任何干扰，例如：直流大电场干扰、交流大电磁干扰、高频率电器干扰等不会对传输系统产生有害影响。 4.当运行中线路出现高频浪涌电压和高次谐波分量时，屏蔽层同心导体内电流总和为零，不对外界产生电磁干扰。 5.变频电缆作为工业用电缆的一种，同时还具备相应电缆的性能要求，当变频电缆用作变频电 动机动力传输用时，其常规电气性能符合并优于GB/T12706电力电缆规范的规定。 6.考虑到变频电缆需具备的电气性能，变频电缆常采用聚乙烯或交联聚乙烯材料作为绝缘，这样有助于降低产品的工作电容，提高产品的绝缘电阻，提高产品的耐电压特性。 7.当变频电缆需具备相关的阻燃或耐火特征时，在结构或材料上采取相应措施解决。例 如：采用隔氧层结构，采用无机材料填充及绕包结构，采用阻燃聚烯烃绝缘结构，采用云母耐火层等。 本公司研制开发的变频器专用电缆，执行标准为Q/WTX 604-2006，企业标准的编制参照采用了IEC60502、GB/T12076等相关的国际标准和国家标准，同时，根据变频电缆的特殊使用 要求，在结构上采用同心导体电缆的结构形式，优化结构设计方案降低电缆工作电容，提高电缆的耐电强度，因而企业标准所规范的产品技术含量，既源于国际标准和国家标准，又 高于国际标准和国家标准。 本公司研制开发的变频器专用电缆，产品性能的各项技术指标与ABB公司的技术条件吻合。 使用特性 1．额定电压等级有四级： i)0.6/1kV级，产品适用于额定电压0.6/1kV及以下的变频动力系统 ii)1.8/3kV级，产品适用于额定电压1.8/3kV及以下的变频动力系 iii)3.6/6kV级，产品适用于额定电压3.6/6kV及以下的变频动力系统 iv)6/10kV级，产品适用于额定电压6/10kV及以下的变频动力系统 2．按芯数分为三个系列： i)3P+1N系列，适用于TN-C接地系统 ii)3P+3N系列，适用于TN-C接地系统 iii)3P+3N/E系列，适用于TN-S接地系统 3．电缆导体最高工作温度：
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变频器专用电缆
i)橡胶绝缘180℃ ii)氟聚合物绝缘200℃和260℃两种 iii)聚氯乙烯绝缘70℃ iv)交联聚乙烯90℃ 4．最低环境温度： 敷设电缆时的环境温度应不低于-40℃；聚氯乙烯护套电缆不低于0℃ 5．电缆安装敷设温度应不低于-25℃ 6．电缆允许弯曲半径不小于电缆外径的10倍 7．屏蔽性能：屏蔽抑制系数S<0.001 产品型号及名称 型号 Type BPGGP 名称 Name
变频器专用电缆
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