變頻電纜的結(jié)構(gòu)及附加試驗(yàn)討論 了解變頻電纜工作特點(diǎn)之后,就不難從電纜結(jié)構(gòu)改進(jìn)來解決上述三個問題。
1.絕緣的電氣擊穿問題 變頻電機(jī)大量應(yīng)用后,大多數(shù)情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,由于電纜本身耐壓水平較高,很少發(fā)生電纜本體擊穿。這與上述深井油泵電纜擊穿事故顯然不同,深井油泵電纜采用聚酰亞胺/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)來看并不理想,油泵電纜長度超過3千米,油井的工作環(huán)境嚴(yán)酷,電纜處在高溫、高壓、含油和含水的條件中工作,其絕緣性能比較脆弱,當(dāng)運(yùn)行過程中受到多種惡劣因素的侵蝕后發(fā)生電、熱因子交錯作用而導(dǎo)致絕緣擊穿。為何電纜在工頻下能長期運(yùn)行而變頻下幾小時內(nèi)擊穿? 這決不是老化問題,基本上可歸結(jié)于高頻脈沖電壓的影響。一般陸用情況下,采用聚氯乙烯絕緣并不理想,因?yàn)槠浣橘|(zhì)損耗偏大。交聯(lián)聚乙烯絕緣較為滿意,它兼有機(jī)、電、熱等優(yōu)良性能。電纜絕緣厚度可采用1kV 電壓等級的規(guī)定,若適當(dāng)加厚,當(dāng)然更為可靠,這對變頻電纜更為有利。
2.高頻電磁波對環(huán)境污染問題 雖然目前沒有國家規(guī)范規(guī)定電纜發(fā)射電磁波造成環(huán)境污染的考核指標(biāo),但抑制對外高頻干擾是必須做到的。對于四芯低壓電纜,首先是改善絕緣線芯的排列,假如電纜的四個芯直接成纜,是不對稱結(jié)構(gòu),如果將第四芯分解為三個截面較小的絕緣芯,把三大三小線芯對稱成纜,二種情況相比較,對稱型比較有利。第二應(yīng)認(rèn)為更重要的是加強(qiáng)總屏蔽結(jié)構(gòu)。制造者習(xí)慣采用銅線編織屏蔽,實(shí)際上這并不是好方法,材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效應(yīng)不是很理想。采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,只要厚度適當(dāng),可達(dá)到有效的屏蔽功能。而這種工藝及其所用的材料在光纜領(lǐng)域中已十分普遍,銅帶厚度不能太薄,以保證抑制電磁波對外發(fā)射。
3.屏蔽層接地措施 屏蔽層接地良好是抑制電磁波對外發(fā)射的必要條件,銅線編織屏蔽的接地方式較容易解決,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)吻合,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,雖然不完全排除用聚氯乙烯護(hù)套,但選用高密度聚乙烯更為合適。
5.電纜的附加試驗(yàn)一般低壓電纜不需要進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn),如IEC 60502 標(biāo)準(zhǔn)僅對 3.6/6 kV 及以上的電纜才規(guī)定進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn)。變頻電機(jī)的連接電纜情況略有不同,需要承受高頻脈沖電壓。高頻波振幅可達(dá)1200~1900 V ,振鈴頻率約 100~2000 kHz ,對電纜進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn)(型式試驗(yàn))是體現(xiàn)電纜絕緣水平。試驗(yàn)可參考IEC 60502 標(biāo)準(zhǔn),即施加正負(fù)各十次脈沖電壓試驗(yàn),試驗(yàn)電壓可考慮 40 kV ,但需要進(jìn)一步驗(yàn)證,是否必要工廠也可自行決定。
有關(guān)電纜型號的問題
1、SYV:實(shí)心聚乙烯絕緣射頻同軸電纜
2、SYWV(Y):物理發(fā)泡聚乙絕緣有線電視系統(tǒng)電纜,視頻(射頻)同軸電纜(SYV、SYWV、SYFV)適用于閉路監(jiān)控及有線電視工程
SYWV(Y)、SYKV有線電視、寬帶網(wǎng)專用電纜結(jié)構(gòu):(同軸電纜)單根無氧圓銅線物理發(fā)泡聚乙烯(絕緣)(錫絲鋁)聚氯乙烯(聚乙烯)
3、信號控制電纜(RVV護(hù)套線、RVVP屏蔽線)適用于樓宇對講、防盜報警、消防、自動抄表等工程
RVVP:銅芯聚氯乙烯絕緣屏蔽聚氯乙烯護(hù)套軟電纜電壓300V/300V2-24芯
用途:儀器、儀表、對講、監(jiān)控、控制安裝
4、RG:物理發(fā)泡聚乙烯絕緣接入網(wǎng)電纜用于同軸光纖混合網(wǎng)(HFC)中傳輸數(shù)據(jù)模擬信號
5、KVVP:聚氯乙烯護(hù)套編織屏蔽電纜用途:電器、儀表、配電裝置的信號傳輸、控制、測量
6、RVV(227IEC52/53)聚氯乙烯絕緣軟電纜用途:家用電器、小型電動工具、儀表及動力照明
7、AVVR聚氯乙烯護(hù)套安裝用軟電纜
8、SBVVHYA數(shù)據(jù)通信電纜(室內(nèi)、外)用于電話通信及無線電設(shè)備的連接以及電話配線網(wǎng)的分線盒接線用
9、RV、RVP聚氯乙烯絕緣電纜
10、RVS、RVB適用于家用電器、小型電動工具、儀器、儀表及動力照明連接用電纜
11、BV、BVR聚氯乙烯絕緣電纜用途:適用于電器儀表設(shè)備及動力照明固定布線用
12、RIB音箱連接線(發(fā)燒線)
13、KVV聚氯乙烯絕緣控制電纜用途:電器、儀表、配電裝置信號傳輸、控制、測量
14、SFTP雙絞線傳輸電話、數(shù)據(jù)及信息網(wǎng)
15、UL2464電腦連接線
16、VGA顯示器線
17、SYV同軸電纜無線通訊、廣播、監(jiān)控系統(tǒng)工程和有關(guān)電子設(shè)備中傳輸射頻信號(含綜合用同軸電纜)
18、SDFAVP、SDFAVVP、SYFPY同軸電纜,電梯專用
19、JVPV、JVPVP、JVVP銅芯聚氯乙烯絕緣及護(hù)套銅絲編織電子計算機(jī)控制電纜
電纜線芯常見問題如何解決呢?(1)偏芯:偏芯就是指在導(dǎo)體外的絕緣徑向分布得不均勻。會導(dǎo)致這種情況發(fā)生的原因如下:模芯過大或者是模芯與模套之間的間隙不均勻,同時線芯的圓整度也會對這種情況產(chǎn)生一定的影響。建議在選擇模具的時候一定要選擇適當(dāng)?shù)哪>?,把模芯、模套之間的間隙調(diào)試均勻,避免壓力不平衡造成的偏芯狀況,同時也要選用圓整度比較好的線芯。
(2)凹坑、鼓包:這種情況是因?yàn)椴煌娎|線規(guī)格的絕緣表面凹凸不平。這種情況的原因如下:絕緣料在機(jī)筒內(nèi)的停留時間太長了,有一部分的絕緣料過早地交聯(lián),這樣線芯在出模的時候也就產(chǎn)生了凹凸不平,同時原材料也會對其有一定的影響。建議在工作的時候要縮短校模的時間,出線速度也一定要嚴(yán)格按照工藝要求來執(zhí)行,在機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時候不能突然降低速度,讓絕緣料不會在機(jī)筒內(nèi)過早地交聯(lián),同時也一定要加強(qiáng)對原材料質(zhì)量的把控,避免造成嗲纜線表面出現(xiàn)凹坑、鼓包的現(xiàn)象。
(3)漏洞:漏洞是因?yàn)椴煌娎|線規(guī)格的絕緣并不能完全包覆電纜線線芯。發(fā)恒這種情況的原因如下:在生產(chǎn)過程當(dāng)中,PUR聚氨酯電纜溫度太高令絕緣位置一直是流動的狀態(tài)不能完全被導(dǎo)電纜線線芯包覆。建議在生產(chǎn)過程當(dāng)中,溫度的控制以及工藝的參數(shù)要必須要嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行執(zhí)行,同時也要對不同廠家所生產(chǎn)的交聯(lián)料的工藝做出及時的調(diào)整,避免電纜線會出現(xiàn)漏洞現(xiàn)象。
我國電力的普及程度已經(jīng)非常高了,各行各業(yè)的生產(chǎn)制造都離不開電力,電力就離不開電纜,那么電纜的使用壽命就直接影響生產(chǎn)的,電力電纜的使用壽命是由護(hù)套材料的氧化誘導(dǎo)期決定的,一般電纜設(shè)計使用20年,實(shí)際壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此值。
電纜老化故障的很直接原因是絕緣降低而被擊穿。導(dǎo)敏絕緣降低的兇素很多,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),安徽宏業(yè)儀表電纜有限公司歸納了以下幾種情況。
1)電纜老化原因:外力損傷。由近幾年的運(yùn)行分析來看,尤其是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中的今天,現(xiàn)在相當(dāng)多的電纜故障都是由于機(jī)械損傷引起的。
2)電纜老化原因:絕緣受潮。這種情況也很常見,一般發(fā)生在直埋或排管里的電纜接頭處。比如:電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭,會使接頭進(jìn)水或混入水蒸氣,時間久了在電場作用下形成水樹枝,逐漸損害電纜的絕緣強(qiáng)度而造成故障。
3)電纜老化原因:化學(xué)腐蝕。電纜直接埋在有酸堿作用的地區(qū),往往會造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護(hù)層被腐蝕,保護(hù)層因長期遭受化學(xué)腐蝕或電解腐蝕,致使保護(hù)層失效,絕緣降低,也會導(dǎo)致電纜故障?;簡挝坏碾娎|腐蝕情況就相當(dāng)嚴(yán)重
4)電纜老化原因:長期過負(fù)荷運(yùn)行。超負(fù)荷運(yùn)行,由于電流的熱效應(yīng),負(fù)載電流通過電纜時必然導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱,同時電荷的集膚效應(yīng)以及鋼鎧的渦流損耗、絕緣介質(zhì)損耗也會產(chǎn)乍附加熱量,從而使電纜溫度升高。長期超負(fù)荷運(yùn)行時,過高的溫度會加速絕緣的老化,以至絕緣被擊穿。尤其在炎熱的夏季,電纜的溫升常常導(dǎo)致電纜絕緣薄弱處首先被擊穿,因此在夏季,電纜的故障也就特別多。
5)電纜老化原因:電纜接頭故障。電纜接頭是電纜線路中很薄弱的環(huán)節(jié),由人員直接過失(施工不良)引發(fā)的電纜接頭故障時常發(fā)生。施工人員在制作電纜接頭過程中,如果有接頭壓接不緊、加熱不充分等原網(wǎng),都會導(dǎo)致電纜頭絕緣降低,從而引發(fā)事故。
6)電纜老化原因:環(huán)境和溫度。電纜所處的外界環(huán)境和熱源也會造成電纜溫度過高、絕緣擊穿,甚至爆炸起火。
7)電纜本體的正常老化或自然災(zāi)害等其他原因。