以普通的3+1型電力電纜為例，完整的三項供電系統(tǒng)，當三項電流平衡時，其中性線芯的電流為零；當高次諧波產(chǎn)生時，經(jīng)過電纜的多次反射，便會出現(xiàn)對此的波峰與波峰或波谷與波谷相疊加的機會，電纜越長疊加機會越多表現(xiàn)得也就越明顯。加之電纜這個大的電容本身對高次諧波就有著放大的作用，對于3+1型電纜，高次諧波產(chǎn)生的電流分量在中性線芯內無相位差，這樣一來電流將會疊加成原分量的數(shù)倍，中性線芯在高頻脈沖下很快就會被擊穿。為了解決這個問題，我們將3+1型的電纜中的1芯分成了三份，以對稱的方式做成3+3結構，這樣，三個中性線芯的相位一次滯后120°，形成了一個對稱平衡的狀態(tài)，使得電流不會型疊加，有效的減小了高次諧波對變頻電纜的危害。此為變頻電纜選擇對稱3+3結構的理由之一。 (BPGVFP3變頻電纜)(生物技術)(瀘州) 
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交流變頻調速技術是現(xiàn)代電力傳動技術的重要發(fā)展方向，其應用領域也相應地進入了一個新的高潮，目前在磁懸浮列車、高速鐵路、石油采油的調速、超聲波驅油等領域也得到了大量的應用。有資料表明我國變頻器市場的增長速度每年都在10%以上。雖然變頻技術的應用范圍很廣，但對于許多工程技術人員來說變頻技術尚屬于一門新的技術。同時，在此情況下也帶來了電機和變頻器之間電力電纜的結構設計和如何正確選用電力電纜等成為一個新的課題。鑒于這方面的原因，本文對變頻系統(tǒng)用電力電纜結構、相關性能要求以及電纜的接線方式等方面作一介紹。供相關電纜制造和電氣設計技術人員作參考。2國外典型變頻系統(tǒng)用電力電纜結構介紹2.1ABB公司認可的電纜結構及相關要求2.1.1主電電纜為滿足工業(yè)環(huán)境的一般電磁輻射標準，主電電纜必須是三芯或四芯屏蔽電纜。電纜屏蔽的有效性規(guī)則是，屏蔽層越緊密電磁輻射的水平就越低。可以基于屏蔽層的結構或傳輸阻抗來評價它的有效性：屏蔽結構：電纜的屏蔽層采用銅絲纏繞在三芯或四芯相線的外面，帶有一個螺旋形銅帶，減小了屏蔽層孔的大小。屏蔽層傳輸阻抗：在100MHz范圍以內，傳輸阻抗必須等于或小于1Ω/m。2.1.2電機電纜電機電纜屏蔽必須滿足上述主電電纜屏蔽的99%低要求。屏蔽結構：電纜的屏蔽層至少包括一個銅帶重疊的層和銅絲纏繞的層繞包在三芯或四芯相線的外面，也可選擇銅絲編織作為屏蔽層。屏蔽層傳輸阻抗：在100MHz范圍以內，傳輸阻抗必須等于或小于100mΩ/m。2.2PHILSHEATH牌變頻系統(tǒng)用電力電纜這種電纜是由ANIXTER公司和原BICC公司聯(lián)合研制開發(fā)的，在變頻系統(tǒng)應用有著很多的業(yè)績。主要原因是這種電纜采用3根相線+3根接地線的對稱電纜結構，并在電纜的結構元件中設計了一層縱包焊接波紋鋁護套作為屏蔽層，屏蔽層一是防止電磁干擾；二是具有極低的傳輸阻抗。PHILSHEATH牌變頻系統(tǒng)用電力電纜的具體規(guī)范是：導體：絞制裸退火銅；絕緣：XLPE；成纜：采用3根相線+3根接地線的對稱電纜結構。鋁護套：采用連續(xù)密封縱包焊接的波紋鋁護套，加工完成的鋁護套必須進行壓力試驗；外護：黑色的耐光照PVC。該電纜在變頻系統(tǒng)中使用具有以下優(yōu)點：鋁護套提供了一個均勻*的電場，該電場能夠在電壓倍增之前增大了電機和傳動器之間的允許長度；高強度絕緣材料的使用，使得電纜能夠承受由于反射導致的巨大電壓峰值（2-3X）；鋁護套起到一種有效的屏蔽作用，從而減小了相鄰電路間的串擾；鋁護套為一種低阻抗的路徑，可防止產(chǎn)生的高頻噪音擴散到地面的電網(wǎng)；外護套還起到一個絕緣的作用，可避免由于多個接地點導致的接地電流的循環(huán)。3不同電力電纜結構及EMC相關評價
EMC是電磁兼容的簡稱。IEC對其的定義是"設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能工作正常且對環(huán)境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力"。EMC已成為產(chǎn)品認證領域的新熱點，它將成為電氣工程設計和研究人員在設計過程中必須考慮的主題。表1提供了屏蔽和不屏蔽，對稱芯線和不對稱芯線、平行芯線的各種電力電纜EMC評價。通過比較，3+3對稱芯線帶屏蔽的結構性能，經(jīng)驗也表明，采用對稱屏蔽電纜也可以減少傳動系統(tǒng)的電磁輻射，以及減小電動機的軸電流和由此引起的軸承磨損。 |
