CN102881378A

CN102881378A - 一种低电磁干扰变频电缆

Info

Publication number: CN102881378A
Application number: CN2012103848329A
Authority: CN
Inventors: 刘家朝
Original assignee: WUXI MINGZHU CABLE CO Ltd
Current assignee: WUXI MINGZHU CABLE CO Ltd
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明所公开的一种低电磁干扰变频电缆，包括位于电缆中间的缆芯，所述缆芯由动力线芯和地线芯绞合而成；在缆芯的空隙处设有填充层，在缆芯外依次设置有包带层、金属屏蔽层、外护套；在包带层与金属屏蔽层之间设有接地引流线。本发明是一种具有优越的耐脉冲过电压击穿、耐高温、防腐蚀、低电磁干扰性变频电缆，满足工矿业中一些具有高温和腐蚀性场合，以及大长度变频器连接专用电缆的使用要求。

Description

一种低电磁干扰变频电缆

技术领域

本发明涉及电力电缆领域，具体是指一种耐高温、抗击穿、防腐蚀、低电磁干扰变频电缆。

背景技术

变频调速技术包含的各方面设备，如变频电机、变频器等，国内外已达到相当高的水平。但是作为变频电机与变频器之间的连接电缆，也即变频器用供电电缆，在我国的发展水平却不高。目前变频器连接电缆广泛采用交联聚乙烯绝缘金属屏蔽型电缆，这种电缆在普通的场合应用尚可，但在工矿企业的一些特殊场合，如高温、油污、大长度连接使用以及电磁兼容性要求高的场合使用时，就会出现如下问题：

1、绝缘脉冲过电压击穿。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，电缆长期承受这种脉冲过电压，容易造成电缆绝缘的老化、击穿。普通的变频电缆并没有针对这种情况作特殊的绝缘设计，所以电缆在应用一段时间后很容易出现绝缘热老化加速，甚至击穿等问题。尤其是在电缆使用长度较长时，电缆中过电压、过电流就越严重，发热也越严重，可能使电缆很快被击穿。

2、耐高温耐腐蚀性差。在钢厂、化工厂等工矿企业的一些特殊场合，存在环境温度高和油污、化学物质腐蚀性强，如果在这些场合使用一般的变频电缆，电缆处在高温、高压、含油和含化学腐蚀性物质的条件中工作，受到电、热、腐蚀等多种恶劣环境因素的侵蚀后，很快会造成电缆严重老化、甚至烧毁。

3、高频电磁波对周围精密电子设备及电气计量检测保护设备的干扰。钢厂、化工厂等工矿企业中使用的变频电机功率都较大，连接变频电机和变频电源之间的电缆长度较长，电缆在工作时就是高频电磁波向外发射的有效载体。普通的变频电缆其屏蔽层没有经过特殊的设置，不能有效的屏蔽电磁波，会对周围精密电子设备及电气计量检测保护设备产生干扰，降低其精度，严重时使调节控制无法进行，甚至会引起损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有优越的耐脉冲过电压击穿、耐高温、防腐蚀、低电磁干扰性变频电缆，满足工矿业中一些具有高温和腐蚀性场合，以及大长度变频器连接专用电缆的使用要求。

本发明所述的一种低电磁干扰变频电缆，包括位于电缆中间的缆芯，所述缆芯由动力线芯和地线芯绞合而成；在缆芯的空隙处设有填充层，在缆芯外依次设置有包带层、金属屏蔽层、外护套；在包带层与金属屏蔽层之间设有接地引流线。

所述的动力线芯和地线芯的结构相同，均由导体以及挤包在导体外的绝缘层构成。

所述导体采用镀锡铜导体。

所述绝缘层采用双层分阶绝缘，分别由内绝缘层和外绝缘层组成，内层绝缘采用耐温180℃硅橡胶材料，外层绝缘采用耐温150℃辐照交联聚乙烯材料。

所述的动力线芯和地线芯采用三队对称结构排列。

所述的金属屏蔽层采用铜带纵包轧纹结构。

所述外护套采用耐温150℃防腐耐油热固性辐照交联聚烯烃材料。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

导体采用镀锡软铜线绞合而成，在铜线表面镀一层锡层，能够有效的保护电缆在高温环境中工作时导体出现氧化，同时还能保护导体免于被油污和化学物质的侵蚀。电缆绝缘采用双层分阶绝缘，内层绝缘为耐温180℃硅橡胶，外层绝缘为耐温150℃辐照交联聚乙烯。首先，采用双层分阶绝缘利用内层绝缘较外层介电常数高的特点，可以均匀电场，降低绝缘表面电场强度，有效的提高电缆的耐脉冲过电压击穿；其次，内外层绝缘均采用具有耐高温和高介电强度、低介质损耗材料，确保电缆在高温工作环境中，仍保持较高的耐脉冲过电压击穿性能，同时满足电缆的大长度连接使用。在抑制电缆对外发射高频电磁波，降低对周围精密电子设备及电气计量检测保护设备产生干扰方面，与普通变频电缆相比，主要做两点改进：首先，将传统的三大一小绝缘线芯（三根主绝缘线芯和一根地线芯）不对称结构排列，通过将地线芯分解为三个等截面的较小的绝缘线芯，改为三大三小的对称结构排列绞合成缆，通过导线的互换效应，可抑制部分电磁波干扰。其次，更重要的是对电缆屏蔽层进行了新的设计，改变传统的铜丝编织等材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效应并不理想的屏蔽方式（由于铜网有空隙屏蔽效应太理想），采用铜带搭盖纵包并轧纹的新型屏蔽结构。由于该屏蔽方式形成了一个全封闭的金属层，能有效抑制电缆对外发射高频电磁波，具有良好的屏蔽效果。在电缆的防油污及耐化学品腐蚀方面，主要在电缆的护套材料方面采用耐温150℃辐照交联聚烯烃护套料，通过将线性高分子的热塑性的聚烯烃经过辐照交联形成不溶不熔网状热固性高分子材料，确保护套可经受油污及化学品腐蚀，满足电缆在油污及化学品存在的场合仍能正常运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明所述的一种低电磁干扰变频电缆，包括位于电缆中间的缆芯，所述缆芯由动力线芯10和地线芯9绞合而成；在缆芯的空隙处设有填充层4，在缆芯外依次设置有包带层5、金属屏蔽层7、耐温150℃防腐耐油热固性辐照交联聚烯烃外护套8；在包带层5与金属屏蔽层7之间设有接地引流线6。

上述所述的动力线芯10和地线芯9的结构相同，采用“3+3”对称结构排列，均由导体1以及挤包在导体1外的绝缘层构成。所述绝缘层采用双层分阶绝缘，分别由内绝缘层2和外绝缘层3组成，内绝缘层2采用耐温180℃硅橡胶材料，外绝缘层3采用耐温150℃辐照交联聚乙烯材料。

本发明的工艺效果在于：

电缆的导体1采用镀锡软铜线绞合而成，导体1的生产经过拉丝——退火——镀锡——绞合几个阶段，铜单线的拉丝退火通过在连拉连退拉丝设备上完成，镀锡在镀锡机上完成，导体1的绞合通过在绞线机上实施。内绝缘层2的生产通过在连续挤出连续硫化生产线上完成，先通过挤橡机将绝缘材料挤包在导体上，然后经过硫化管道，对绝缘进行硫化。外绝缘层2的生产先通过塑料挤塑机将绝缘料连续挤包在线芯上，而后将绝缘线芯经过高能电子加速器进行辐照，使绝缘进行交联。填充层4和包带层5是在绝缘线芯绞合成缆的同时，在缆芯的空隙之间进行填充，并在缆芯表面进行绕包，这一过程是在成缆机上完成的。金属屏蔽层6采用铜带纵包并轧纹的生产方式，它先将铜带进行轧纹，然后纵包在缆芯表面，同时在缆芯的内侧纵向拖入一根铜绞线作为引流线，这一过程是在金属带纵包机上完成的。外护套8的生产先通过塑料挤塑机将护套料连续挤包在缆芯上，而后将电缆经过高能电子加速器进行辐照，进而来完成线性高分子的交联。

本发明提供了一种低电磁干扰变频电缆结构形式和实施方法，以上所述仅是本发明的优选实施方法，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种低电磁干扰变频电缆，其特征在于：包括位于电缆中间的缆芯，所述缆芯由动力线芯（10）和地线芯（9）绞合而成；在缆芯的空隙处设有填充层（4），在缆芯外依次设置有包带层（5）、金属屏蔽层（7）、外护套（8）；在包带层（5）与金属屏蔽层（7）之间设有接地引流线（6）。

2.根据权利要求1所述的低电磁干扰变频电缆，其特征在于：所述的动力线芯（10）和地线芯（9）的结构相同，均由导体（1）以及挤包在导体（1）外的绝缘层构成。

3.根据权利要求1或2所述的低电磁干扰变频电缆，其特征在于：所述导体（1）采用镀锡铜导体。

4.根据权利要求1或2所述的低电磁干扰变频电缆，其特征在于：所述绝缘层采用双层分阶绝缘，分别由内绝缘层（2）和外绝缘层（3）组成，内绝缘层（2）采用耐温180℃硅橡胶材料，外绝缘层（3）采用耐温150℃辐照交联聚乙烯材料。

5.根据权利要求1或2所述的低电磁干扰变频电缆，其特征在于：所述的动力线芯（10）和地线芯（9）采用三对对称结构排列。

6.根据权利要求1所述的低电磁干扰变频电缆，其特征在于：所述的金属屏蔽层（7）采用铜带纵包轧纹结构。

7.根据权利要求1所述的低电磁干扰变频电缆，其特征在于：所述外护套（8）采用耐温150℃防腐耐油热固性辐照交联聚烯烃材料。