CN202076028U - 一种大功率变频系统用电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率变频系统用电缆，包括从内至外依次挤包的缆芯、阻水层、内护层、总屏蔽层和外护套；所述缆芯包括三根绝缘相线芯、三根绝缘地线芯、填充层和包带；所述三根绝缘相线芯和三根绝缘地线芯均匀分布并由包带绕包；所述填充层填充在绝缘相线芯、绝缘地线芯和包带之间；所述总屏蔽层采用皱纹铝管焊接结构。本实用新型的总屏蔽采用皱纹铝管焊接结构，屏蔽抑制系数＜0.001，达到了电缆完全密封屏蔽的效果，整个电缆易于弯曲，能有效地抑制高次谐波、电磁波的辐射和传导，减小了整个系统的辐射和变频电机的轴承电流，从而减小了变频电机的磨损，并具有良好的防水、防腐、抗压易弯曲等性能，保证电缆运行长期可靠和敷设环境的最大适应性。

Description

一种大功率变频系统用电缆

技术领域

本实用新型涉及一种电缆，特别涉及一种8.7/10kV大功率变频系统用电缆。

背景技术

随着电力电子技术的发展，变频调速技术用途越来越广泛。变频调速以其体积小、设备投资费用少、结构简单、体积小、成本低、节能(30％-40％)、调速范围大、使用方便、电压等级高(目前已达10kV)、容量大(目前已达10000KW)等优点，具有恒功率、恒转速等特性。但是，变频调速同时存在以下突出的问题：

(1)变频器工作时不可避免地会产生高次谐波电流和高次谐波干扰，这种高次谐波电流有可能引起电网上过载继电保护产生误动作而导致事故发生，同时高次谐波电流也会使电网的供电品质变坏；

(2)高次谐波发射强电磁波使各种电子设备受到严重的干扰会导致通信及信号失真，监测及控制失灵或产生误动作；

(3)高次谐波会通过线间电容向邻近回路产生电磁耦合而干扰其它回路的正常工作；

(4)必须避免电流和电压发生谐振，由于高次谐波的存在，一旦某次谐波与变频器一侧电流或者电动机一侧电压发生谐振就会导致电气设备严重烧毁的后果，而这类谐振与电缆长度有关，一般希望电缆有较高的谐振点，也就是说希望电缆的电感电容的乘积的平方根有较小值，这样就可以得到较大的电缆长度而不发生谐振。

由于变频调速存在上述严重问题，而普通3芯、(3+1)芯10kV电力电缆，由于结构不对称平衡，电缆的电场、磁场始终处于不平衡状态，传输阻抗高，高次谐波发射量大；由于绝缘材料的高频脉冲耐压性能差和绝缘厚度选择不当，绝缘容易发生击穿；另普通屏蔽电缆的屏蔽层采用铝箔、铝带绕包结构，屏蔽性能差，在变频调速系统中不能有效抑制高次谐波、电磁波的辐射和传导，系统存有严重的电磁干扰和较大电机轴承电流，会降低电缆、电机的使用寿命，甚至电缆绝缘会出现击穿等事故，因此无法适应此类变频场合要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术存在的问题，提供一种屏蔽效果好、具有良好的防水、防腐、抗压易弯曲等综合性能的适于大功率变频电机用的电缆。

实现本实用新型目的的技术方案是一种大功率变频系统用电缆，包括从内至外依次挤包的缆芯、阻水层、内护层、总屏蔽层和外护套；所述缆芯包括三根绝缘相线芯、三根绝缘地线芯、填充层和包带；所述三根绝缘相线芯和三根绝缘地线芯均匀分布并由包带绕包；所述填充层填充在绝缘相线芯、绝缘地线芯和包带之间；所述总屏蔽层采用皱纹铝管焊接结构。

所述缆芯的绝缘相线芯包括从内至外依次挤包导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽和金属屏蔽；所述绝缘采用厚度为4.5-5.0mm的高介电交联聚乙烯。

所述缆芯采用的三相六芯平衡对称结构，三相绝缘相线芯与三根绝缘地线芯相互间隔呈几何对称分布。

所述阻水层采用纵包铝塑带结构。

所述内护层和外护套均为丁基聚合物挤包而成。

所述缆芯的绝缘线芯的导体采用B类圆形紧压结构。

所述缆芯的绝缘相线芯的导体屏蔽和绝缘屏蔽均采用聚烯烃半导电屏蔽料挤包而成。

所述缆芯的绝缘相线芯的金属屏蔽采用高导电铜带重叠绕包而成。

所述缆芯的填充层采用无碱玻璃丝绳结构。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型的总屏蔽采用皱纹铝管焊接结构，屏蔽抑制系数＜0.001，达到了电缆完全密封屏蔽的效果，整个电缆易于弯曲，能有效地抑制高次谐波、电磁波的辐射和传导，减小了整个系统的辐射和变频电机的轴承电流，从而减小了变频电机的磨损，并具有良好的防水、防腐、抗压易弯曲等性能，保证电缆运行长期可靠和敷设环境的最大适应性。

(2)本实用新型的绝缘相线芯的绝缘采用4.5-5.0mm厚度的高介电交联聚乙烯作为电缆的绝缘，电缆绝缘性能好、介电性能高，能经受高频脉冲反射叠加(2-3倍)电压的长期不断冲击。

(3)由于本实用新型的电缆采用特殊的三相六线平衡对称结构，即三相主线芯(相线)与三根地线芯(地线)相互间隔呈几何对称分布，因此达到了电缆各项电气参数的对称平衡，在含有高次平衡状态下(包括电感、电容等各种电气参数)，传输阻抗低、高次谐波发射量小，电缆的工作绝缘处于最佳状态而充分地发挥其绝缘水平，确保电缆在高频脉冲发射作用下保持性能稳定，安全可靠。

(4)本实用新型的阻水层采用纵包铝塑带结构，其具有很好的防水功能，又兼有一定的屏蔽效应。

(5)本实用新型的内护套、外护套采用丁基聚合物环保材料，使得电缆在制造加工、运输、敷设及使用过程中，无有毒有害物质产生，对人体无任何健康影响，对周围环境无任何污染，极大的保护了自然资源与生态环境。

(6)本实用新型屏蔽效果好、耐脉冲反射电压冲击性能高、电气结构平衡对称、具有防水、防腐、抗压易弯曲等综合性能，可广泛应用于钢铁、石油化工、电厂、造纸、纺织、金属加工和食品加工等单位的大功率变频调速系统中，作变频器与变频电机传动连接之用。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的截面结构示意图。

附图中标号为：

绝缘相线芯1、导体11、导体屏蔽12、绝缘13、绝缘屏蔽14、金属屏蔽15；绝缘地线芯2、地线导体21、地线绝缘22；填充层3；包带4；阻水层5；内护层6；总屏蔽层7；外护套8。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的一种大功率变频系统用电缆，包括从内至外依次挤包的缆芯、阻水层5、内护层6、总屏蔽层7和外护套8。

具体来说，缆芯包括三根绝缘相线芯1、三根绝缘地线芯2、填充层3和包带4。缆芯采用的三相六线平衡对称结构，三相绝缘相线芯1与三根绝缘地线芯2相互间隔呈几何对称分布，并由包带4绕包；填充层3填充在绝缘相线芯1、绝缘地线芯2和包带4之间。绝缘相线芯1包括从内至外依次挤包导体11、导体屏蔽12、绝缘13、绝缘屏蔽14和金属屏蔽15。绝缘地线芯2包括从内至外挤包的地线导体21和地线绝缘22。导体11符合GB/T 3956的规定，采用B类圆形紧压结构。导体屏蔽12和绝缘屏蔽14均采用聚烯烃半导电屏蔽料挤包而成。绝缘13和地线绝缘采用厚度为4.5-5.0mm的高介电交联聚乙烯(XLPE)。金属屏蔽15采用高导电铜带重叠绕包而成。填充层3采用无碱玻璃丝绳结构。

阻水层5采用纵包铝塑带结构。

内护层6和外护套8均为丁基聚合物挤包而成。

总屏蔽层7采用皱纹铝管焊接结构。

本实施例的电缆广泛应用于钢铁、石油化工、电厂、造纸、纺织、金属加工和食品加工等单位的大功率变频调速系统中，作变频器与变频电机传动连接之用。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：包括从内至外依次挤包的缆芯、阻水层(5)、内护层(6)、总屏蔽层(7)和外护套(8)；所述缆芯包括三根绝缘相线芯(1)、三根绝缘地线芯(2)、填充层(3)和包带(4)；所述三根绝缘相线芯(1)和三根绝缘地线芯(2)均匀间隔分布并由包带(4)绕包；所述填充层(3)填充在绝缘相线芯(1)、绝缘地线芯(2)和包带(4)之间；所述总屏蔽层(7)采用皱纹铝管焊接结构。

2.根据权利要求1所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述缆芯的绝缘相线芯(1)包括从内至外依次挤包导体(11)、导体屏蔽(12)、绝缘(13)、绝缘屏蔽(14)和金属屏蔽(15)；所述缆芯的绝缘地线芯(2)包括从内至外挤包的地线导体(21)和地线绝缘(22)；所述绝缘(13)和地线绝缘(22)采用厚度为4.5-5.0mm的高介电交联聚乙烯。

3.根据权利要求1或2所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述缆芯采用的三相六芯平衡对称结构，三相绝缘相线芯(1)与三根绝缘地线芯(2)相互间隔呈几何对称分布。

4.根据权利要求3所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述阻水层(5)采用纵包铝塑带结构。

5.根据权利要求4所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述内护层(6)和外护套(8)均为丁基聚合物挤包而成。

6.根据权利要求5所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述缆芯的绝缘相线芯(1)的导体(11)采用B类圆形紧压结构。

7.根据权利要求6所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述缆芯的绝缘相线芯(1)的导体屏蔽(12)和绝缘屏蔽(14)均采用聚烯烃半导电屏蔽料挤包而成。

8.根据权利要求7所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述缆芯的绝缘相线芯(1)的金属屏蔽(15)采用高导电铜带重叠绕包而成。

9.根据权利要求8所述的一种大功率变频系统用电缆，其特征在于：所述缆芯的填充层(3)采用无碱玻璃丝绳结构。 

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