專利名稱：10kv特大功率變頻電機電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電機電纜，尤其涉及一種10KV特大功率變頻電機電纜。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)以其體積小、設(shè)備投資費用少、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、節(jié)能(25％-33％)、調(diào)速范圍大、使用方便、電壓等級高(目前已達10kV)、容量大(目前已達10000KW)等優(yōu)點，具有恒功率、恒轉(zhuǎn)速等特性，已被國家列入“十大重點推廣高新科技”之一。
變頻調(diào)速除上述突出的優(yōu)點外，同時存在以下突出的問題(1).變頻器工作時不可避免地會產(chǎn)生高次諧波電流和高次諧波干擾，這種高次諧波電流有可能引起電網(wǎng)上過載繼電保護產(chǎn)生誤動作而導(dǎo)致事故發(fā)生，同時高次諧波電流也會使電網(wǎng)的供電品質(zhì)變壞。
(2).變頻器產(chǎn)生的高次諧波會通過電纜向周圍發(fā)射強電磁波使各種電子設(shè)備受到嚴重的干擾會導(dǎo)致通信及信號失真，監(jiān)測及控制失靈或產(chǎn)生誤動作。
(3).高次諧波會通過線間電容向鄰近回路產(chǎn)生電磁耦合而干擾其它回路的正常工作。
(4).由于變頻器、電動機和電纜三者的阻抗不匹配、導(dǎo)致諧波電流在傳輸過程中發(fā)生脈沖反射電壓波疊加到原始電壓波上，使電動機端的峰值電壓成倍增高，可能導(dǎo)致電纜或電機前沿繞組被擊穿。
(5).變頻器產(chǎn)生的高次諧波對整個傳動系統(tǒng)的干擾會導(dǎo)致軸承電流的產(chǎn)生，并使軸承加快磨損，從而降低機械傳動的精度和使用壽命。
(6).變頻調(diào)速系統(tǒng)還有一個問題是必須避免電流和電壓發(fā)生諧振，由于高次諧波的存在，一旦某次諧波與變頻器一側(cè)電流或者電動機一側(cè)電壓發(fā)生諧振就會導(dǎo)致電氣設(shè)備嚴重燒毀的后果，而這類諧振與電纜長度有關(guān)，一般希望電纜有較高的諧振點，也就是說希望電纜的電感電容的乘積的平方根有較小值，這樣就可以得到較大的電纜長度而不發(fā)生諧振。
由于變頻調(diào)速存在上述嚴重問題，而普通3芯、(3+1)芯10kV電力電纜，由于結(jié)構(gòu)不對稱平衡，電纜的電場、磁場始終處于不平衡狀態(tài)，傳輸阻抗高，高次諧波發(fā)射量大；由于絕緣材料的高頻脈沖耐壓性能差和絕緣厚度選擇不當，絕緣容易發(fā)生擊穿；另普通屏蔽電纜屏蔽層采用鋁箔、鋁帶繞包結(jié)構(gòu)，屏蔽性能低，在變頻調(diào)速系統(tǒng)中不能有效抑制高次諧波、電磁波的輻射和傳導(dǎo)，系統(tǒng)存有嚴重的電磁干擾和較大電機軸承電流，其不斷出現(xiàn)的問題是跳閘(電氣系統(tǒng)俗稱“黑色幽靈”)和因為傳動過程中變頻器、電纜和變頻電機全都在一個系統(tǒng)中運行，相互影響而降低電纜、電機的使用壽命，甚至電纜絕緣會出現(xiàn)擊穿等事故，無法適應(yīng)變頻場合的要求。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種克服上述不足、屏蔽效果優(yōu)、耐脈沖反射電壓沖擊性能高、電氣結(jié)構(gòu)平衡對稱、具有防水、防腐、防鼠、防蟻、抗壓易彎曲、阻燃等綜合性能的10kV特大功率變頻電機電纜。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的10KV特大功率變頻電機電纜，包括從內(nèi)向外的內(nèi)護套、總屏蔽、外護套以及設(shè)置于內(nèi)護套中由導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、金屬屏蔽構(gòu)成的相線和由導(dǎo)體、絕緣構(gòu)成的地線，所述的電纜為三相六芯平衡對稱結(jié)構(gòu)。
所述絕緣為4.5～5.5mm厚度的高介電交聯(lián)聚乙烯。
所述總屏蔽為0.2～1.2mm的波紋鋁管。
所述導(dǎo)體為圓形緊壓結(jié)構(gòu)。
所述導(dǎo)體屏蔽、絕緣屏蔽為聚烯烴半導(dǎo)電屏蔽材料。
所述金屬屏蔽為高導(dǎo)電銅帶。
所述內(nèi)護套、外護套為低煙無鹵阻燃聚烯烴材料。
本實用新型的有益效果①.由于電纜的總屏蔽采用電纜總屏蔽采用0.2～1.2mm波紋鋁管結(jié)構(gòu)工藝，實現(xiàn)了整個電纜便于彎曲、完全密封屏蔽效果，屏蔽抑制系數(shù)＜0.001，能有效地抑制高次諧波、電磁波的輻射和傳導(dǎo)，減小了整個系統(tǒng)的輻射和變頻電機的軸承電流，從而減小了變頻電機的磨損，并具有良好的防水、防腐、防鼠、防蟻、抗壓易彎曲等性能，保證電纜運行長期可靠和敷設(shè)環(huán)境的最大適應(yīng)性。
②.由于電纜采用4.5～5.5mm厚度的高介電交聯(lián)聚乙烯(XLPE)作為電纜的絕緣，電纜絕緣性能好、介電性能高，能經(jīng)受高頻脈沖反射疊加(2-3倍)電壓的長期不斷沖擊。
③.由于電纜采用特殊的三相六芯平衡對稱結(jié)構(gòu)，即三相主線芯(相線)與三根輔線芯(地線)相互間隔呈幾何對稱分布，達到了電纜各項電氣參數(shù)的對稱平衡，在含有高次平衡狀態(tài)下(包括電感、電容等各種電氣參數(shù))，傳輸阻抗低、高次諧波發(fā)射量小。電纜的工作絕緣處于最佳狀態(tài)而充分地發(fā)揮其絕緣水平，確保電纜在高頻脈沖發(fā)射作用下保持性能穩(wěn)定，安全可靠。
④.由于電纜的內(nèi)護套、外護套采用低煙無鹵阻燃聚烯烴環(huán)保材料，電纜在制造加工、運輸、敷設(shè)及使用過程中，無有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生，對人體無任何健康影響，對周圍環(huán)境無任何污染，極大的保護了自然資源與生態(tài)環(huán)境。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。


附圖為本實用新型截面結(jié)構(gòu)示意圖圖中1導(dǎo)體2.導(dǎo)體屏蔽3.絕緣4.絕緣屏蔽5.金屬屏蔽6.填充 7.內(nèi)護套 8.總屏蔽 9.外護套具體實施方式
根據(jù)附圖，10kV特大功率變頻電機電纜，由導(dǎo)體1、導(dǎo)體屏蔽2、絕緣3、絕緣屏蔽4、金屬屏蔽5、填充6、內(nèi)護套7、總屏蔽8和外護套9組成。導(dǎo)體符合GB/T3956的規(guī)定，采用B類圓形緊壓結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體屏蔽采用優(yōu)質(zhì)聚烯烴半導(dǎo)電屏蔽料擠包而成，絕緣采用5mm厚度的高介電交聯(lián)聚乙烯(XLPE)，絕緣屏蔽采用優(yōu)質(zhì)聚烯烴半導(dǎo)電屏蔽料擠包而層，金屬屏蔽采用高導(dǎo)電銅帶重疊繞包而成，填充采用無堿玻璃絲繩，內(nèi)護套采用低煙無鹵阻燃聚烯烴擠包而成，總屏蔽采用1.0mm波紋鋁管，外護套低煙無鹵阻燃聚烯烴擠包而成。
該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油化工、電廠、造紙、紡織、金屬加工和食品加工等單位的10kV特大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)中，作變頻器與變頻電機傳動連接之用。
權(quán)利要求1.10KV特大功率變頻電機電纜，包括從內(nèi)向外的內(nèi)護套、總屏蔽、外護套以及設(shè)置于內(nèi)護套中由導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、金屬屏蔽構(gòu)成的相線和由導(dǎo)體、絕緣構(gòu)成的地線，其特征在于所述的電纜為三相六芯平衡對稱結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10KV特大功率變頻電機電纜，其特征在于所述絕緣為4.5～5.5mm厚度的高介電交聯(lián)聚乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10KV特大功率變頻電機電纜，其特征在于所述總屏蔽為0.2～1.2mm的波紋鋁管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3所述的10KV特大功率變頻電機電纜，其特征在于所述導(dǎo)體為圓形緊壓結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的10KV特大功率變頻電機電纜，其特征在于所述導(dǎo)體屏蔽、絕緣屏蔽為聚烯烴半導(dǎo)電屏蔽材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的10KV特大功率變頻電機電纜，其特征在于所述金屬屏蔽為高導(dǎo)電銅帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的10KV特大功率變頻電機電纜，其特征在于所述內(nèi)護套、外護套為低煙無鹵阻燃聚烯烴材料。
專利摘要本實用新型公開了一種10KV特大功率變頻電機電纜。該10KV特大功率變頻電機電纜，包括從內(nèi)向外的內(nèi)護套、總屏蔽、外護套以及設(shè)置于內(nèi)護套中由導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽、金屬屏蔽構(gòu)成的相線和由導(dǎo)體、絕緣構(gòu)成的地線，所述的電纜為三相六芯平衡對稱結(jié)構(gòu)。本實用新型實現(xiàn)了整個電纜便于彎曲、完全密封屏蔽效果，屏蔽抑制系數(shù)＜0.001，能有效地抑制高次諧波、電磁波的輻射和傳導(dǎo)，減小了整個系統(tǒng)的輻射和變頻電機的軸承電流，從而減小了變頻電機的磨損，并具有良好的防水、防腐、防鼠、防蟻、抗壓易彎曲等性能，保證電纜運行長期可靠和敷設(shè)環(huán)境的最大適應(yīng)性。
文檔編號H01B3/44GK2800444SQ20052004175
公開日2006年7月26日 申請日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者魯學(xué) 申請人:上海摩恩電氣有限公司