Кабель силовой экранированный для частотных преобразователей

Кабели силовые экранированные для подключения электродвигателей к преобразователям частоты ТОФЛЕКС ЭМС

В процессе эксплуатации низковольтных электрических машин возникает комплекс нагрузок, сокращающих не только их срок службы, но и питающих кабельных линий. К таким нагрузкам относятся электрические (диэлектрические потери, напряженность электрического поля, коронные и частичные разряды, переходные процессы), тепловые (старение, перегрузки, циклическое воздействие температуры), механические (удары, изгибы, перегибы, истирание) и воздействие окружающей среды (влага, агрессивные среды, УФ). Считается, что основным фактором, влияющим на отказ общепромышленных двигателей, является развитие теплового пробоя, обусловленного Джоулевым разогревом твердого диэлектрика.

На сегодняшний день широкое распространение получили частотно-регулируемые электроприводы с широтно-импульсной модуляцией. Электропривод включает в себя преобразователь частоты, питающий кабель и электродвигатель. Преимуществами такой системы являются высокая точность регулирования, возможность постоянно управлять крутящим моментом и скоростью двигателя, а также экономия электроэнергии. Однако, с развитием силовых полупроводников ключей, входящих в состав частотного преобразователя, возникли негативные последствия для изоляции питающего кабеля:

  • сильное электромагнитное излучение питающего кабеля;
  • перенапряжения в питающем кабеле;
  • токи утечки и помехи.

Высокий уровень электромагнитных помех обусловлен очень короткими интервалами коммутационных операций транзисторов и высокой частотой импульсов частотного преобразователя (до 20 кГц). Такие условия работы приводят к искажению синусоидальности напряжения на выходе преобразователя и серьёзным наводкам на местных электрических сетях и оборудовании.

Рассогласование характеристического импеданса в системе преобразователь – кабель – двигатель привело к другой проблеме – возникли перенапряжения на клеммах двигателя (на конце кабеля) вследствие отражения гармоник (т.н. эффект отраженной волны). Этот эффект возникает только при условии, что длина питающего кабеля превышает длину волны гармоники. Если длина кабеля меньше длины волны гармоники, то переходные процессы проявляются на выходе частотного преобразователя. В результате, появляются скачки напряжения, превышающие номинальное напряжение в 2-3 раза. Таким образом, на изоляцию кабеля и изоляционную систему двигателя в равной степени оказывает воздействие электрическое и тепловое старение.

Высокие частоты на выходе преобразователя являются причиной появления больших емкостных токов утечки. И в кабелях с не симметричной конструкцией (четырехжильные кабели), когда емкости двух близлежайших фазных жил относительно жилы заземления значительно выше, чем емкость третьей фазной жилы, емкостные токи утечки по фазам распределены не равномерно, что может привести к перегреву кабеля.

Рисунок 1. Кабель ТОФЛЕКС ЭМС без жил управления.

Рисунок 2. Кабель ТОФЛЕКС ЭМС с жилами управления.

Для устранения вышеуказанных проблем ООО «Томский кабельный завод» предлагает решения, реализованные в питающем кабеле ТОФЛЕКС ЭМС с оптимальными свойства электромагнитной совместимости:

  • Специально разработанная конструкция кабеля, на основе самых современных материалов, гарантирует более длительный срок службы по сравнению с общепромышленными кабелями.
  • Комбинированный экран обеспечивает защиту от внутренних и внешних электромагнитных помех (ГОСТ Р 51524-2012) за счет 100% экранирования кабеля фольгой и минимизации электрического сопротивления проволочной оплеткой по всей длине кабеля, обеспечивая эффективное заземление экрана по длине кабеля.
  • Симметричное расположение основных фазных жил и расщепленной жилы заземления выравнивает емкостные токи по фазам, предотвращая перекос и перегрев кабеля на высоких частотах.
  • Применение современных изоляционных материалов с улучшенными техническими характеристиками позволяет уменьшить емкость изоляции и снизить токи утечки. Таким образом, увеличивается полезная длина кабеля, снижается эффект наведения высокочастотных шумов и увеличивается максимальная токовая нагрузка.
  • Гибкая конструкция кабеля обеспечивает легкость в прокладке и монтаже.
  • Наружная оболочка позволяет эксплуатировать кабель при воздействии смазочных масел.
  • Кабели с изоляцией из этиленпропиленовой резины допустимы для применения во взрывоопасных зонах всех классов.
  • Кабель не распространяет горение при групповой прокладке и соответствует классу пожарной опасности по ГОСТ 31565:
  • «нг(А)», «нг(А)-ХЛ» – класс пожарной опасности П1б.8.2.5.4;
  • «нг(А)-LS», «нг(А)-LS-ХЛ» – класс пожарной опасности П1б.8.2.2.2;
  • «нг(А)-HF», «нг(А)-HF-ХЛ» – класс пожарной опасности П1б.8.1.2.1.

Как выбрать кабель для частотного преобразователя!|Кабель VFD|Contact-pro.ru

Кабель VFD в наличии, цены приятно удивят!

Пришли запрос на mail@contact-pro.ru — получи КП в течении 10 минут!

Многие промышленные предприятия ищут способы снижения своего энергопотребления, как для снижения затрат, так и для снижения выбросов парниковых газов. На долю промышленности приходится более 40% мирового потребления энергии, и 65% ее потребности в электроэнергии приходится на системы с электроприводами. Один из способов значительно снизить энергию, необходимую для работы приводных систем, — это использовать так называемые «ЧРП» или частотно регулируемые приводы.

Приводы с переменной частотой вращения, или VFD (variable frequency drive), являются неотъемлемой частью для промышленного энергосбережения. Они уменьшают энергию, необходимую для работы двигательных систем, точно контролируя их скорость. В зависимости от характеристик нагрузки, двигатель, работающий на половинной скорости, может потребовать всего 1/8 мощности, которую он потребовал бы на полной скорости.

Хотя ЧРП доступны уже 25 лет, они стали более привлекательными, чем когда-либо, благодаря стремлению к экономии средств и энергии. Сегодня мы немного расскажем о технологии ЧРП и, в частности, посмотрим, почему выбор правильного кабеля VFD важен для долгосрочного успеха внедрения ЧРП на вашем предприятии.

Давайте рассмотрим стандартную схему частотно-регулируемого привода?

Как вы видите на схеме представлены основные элементы, где есть частотный преобразователь, частотно регулируемый привод (электродвигатель или мотор-редуктор) и специализированный кабель VFD для систем ЧРП. Так же стоит отметить, что в этой схеме могут быть дополнительные элементы, например блоки питания Wieland Electric (Германия) .

Специфика ЧРП заключается в том, что он способен контролировать скорость вращения двигателя переменного тока, контролируя электрическую мощность, подаваемую на двигатель. Старые устройства управления двигателем не были достаточно точными для поддержки переменных скоростей, но современные ЧРП могут очень точно и почти мгновенно изменять скорость двигателя, когда его нагрузка или технологические требования изменяются.

Помимо экономии энергии, есть ряд других преимуществ использования точного управления, предоставляемого ЧРП для запуска двигателей. Это: улучшенное управление, сокращение производственных отходов, более длительный срок службы электродвигателей, сокращение технического обслуживания двигателей и механических компонентов из-за меньшего износа, более высокая надежность.

У ЧРП есть много преимуществ, однако, есть «побочные эффекты» от их использования, которые нуждаются в оптимизации — и вот тут-то и выбирается правильный кабель.

ЧРП генерируют электромагнитные помехи, которые могут нарушить работу соседнего оборудования. Единственная наиболее значительная проблема с ЧРП заключается в том, что они создают разрушительные электромагнитные поля в окружающей их среде, что может создавать другие проблемы в процессе эксплуатации оборудования. Эти помехи распространяются на другие устройства, такие как электронное оборудование, системы Ethernet коммерческого уровня и даже простой контрольный экранированный кабель, снижая их производительность.

Вот Вам пример ! На одном из предприятий служба КИПиА потратила много усилий и времени, пытаясь определить, почему часть оборудования не работает должным образом. Когда обычный силовой кабель, подключенный к ЧРП на полу под неисправным устройством, был заменен специализированным кабелем VFD, проблема исчезла. В других случаях полупроводниковые защитные реле вызвали аварийное отключение из-за помех от обычного кабеля между ЧРП и двигателями. В частности, если на вашем предприятии установлено чувствительное к электромагнитным помехам оборудование или если у вас длинные кабели, вы должны убедиться, что вы устанавливаете специализированный кабель VFD.

Давайте рассмотрим, что же это за кабель и какие у него особенности!

При выборе подходящего кабеля для системы ЧРП необходимо учитывать 6 важных моментов.

1. Достаточная конфигурация заземления. Минимум 3 заземляющих проводника в одном кабеле.

Неправильно заземленный кабель VFD создает проблемы с помехами в системе, а неправильно подключенные кабели могут выделять наводки на оболочке. Чем больше меди в потенциале заземления, тем эффективнее будет кабель.

2. Правильное экранирование от помех.

Чтобы избежать проблем с помехами, кабель VFD должен быть эффективно экранирован. Исследования показывают, что экранирующие системы, которые включают двойную медную ленту или комбинированную фольгу / оплетку, являются наиболее подходящими для применения в ЧРП. С такими экранами кабель возвращает избыточные помехи на привод, поддерживая работу двигателя и ближайшего оборудования.

3. Прочная изоляция.

Изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE) намного превосходит ПВХ / нейлон в качестве изолятора для VFD-кабелей, поскольку она может выдерживать напряжения в 3 раза выше. Это позволяет удлинить кабели, защищает двигатель и повышает эффективность передачи мощности от двигателя к приводу.

4. Подходящая медь в качестве проводника.

Кабели VFD с лужеными медными жилами, а не просто медными жилами, обеспечивают хорошую коррозионную стойкость и термическую стабильность. Медные соединения из луженых металлов с меньшей вероятностью окисляются и разлагаются в горячих точках.

5. Механическая прочность.

Кабели VDF должны быть надежными и достаточно прочными для работы в тяжелых промышленных условиях, в которых они размещены. Важно выбрать кабели промышленного класса, которые могут противостоять влажности, пыли, солнечному свету, маслу и другим условиям, которые могут влиять на работоспособность кабеля.

6. Используйте рекомендованный производителем кабель.

Само собой разумеется, что лучше всего использовать кабель VFD, рекомендованный производителями частотных преобразователей и приводов.

Сложность покупки VFD-кабелей заключается в том, что для них нет стандартов. Таким образом, может быть трудно различить обычный силовой кабель, продаваемый как кабель VFD, и специализированный кабель VFD, который обеспечивает максимальную выгоду от использования системы ЧРП, без последствий для окружающего оборудования.

Как же определить, что Вы покупаете именно кабель для ЧРП(VFD), а не обычный силовой кабель. Ниже в табличке приведено сравнение обычного и VFD кабеля.

Рекомендации по выбору длин кабелей, соединяющих частотный преобразователь и электрический двигатель

В связи с большим количеством вопросов связанных с выбором длин кабелей между частотными преобразователями и асинхронными, и синхронными электродвигателями, сотрудники ООО «КоСПА» (сервисного центра YASKAWA), подготовили статью, затрагивающую как теоретические, так и практические аспекты, связанные с данным вопросом. При написании статьи были использованы материалы www.yaskawa.com.


Выбор длины кабеля между ПЧ и двигателем

Общая теория частотного регулирования

Преимущества использования частотных преобразователей (преобразователей частоты, ПЧ, частотников, инверторов) включают в себя: увеличение экономии энергии при использовании в высоковольтном сегменте, превосходное управление скоростью и моментом, а также более современное обеспечение защиты двигателя. Преобразователи частоты эволюционировали от схем, состоящих из Дарлингтоновых пар транзисторов (усилители на биполярных транзисторах), до современных IGBT-транзисторных модулей. Уникальные особенности IGBT-транзисторов, такие как снижение энергозатрат на переключение, значительно увеличили производительность и сделали возможным уменьшение габаритных размеров преобразователей частоты.

Однако было замечено, что двигатели, которые безотказно работали в течение длительного времени от сети, внезапно выходили из строя спустя несколько недель после установки частотного преобразователя. Такой вид аварии, обычно обуславливается выходом из строя обмотки двигателя из-за перенапряжения. Точнее, авария происходит и из-за короткого замыкания фаз между собой, и из-за замыкания фазы на корпус. Исследования показали, что возможность быстрого переключения IGBT-транзисторов, в совокупности с чрезмерной длиной кабеля между двигателем и преобразователем частоты способны значительно снизить срок жизни двигателя.

Чтобы понять, почему преобразователь частоты может стать причиной более быстрого выхода из строя двигателя, необходимо рассмотреть два явления. Первым является отраженная волна, по -другому явление стоячей волны, вторым – перенапряжение (перерегулирование напряжения при коммутациях), также известное как условие резонансного контура. Теоретически эти два явления могут быть рассмотрены по-разному, но на практике решение по их устранению одинаково.

Отраженная волна. При рассмотрении длины кабеля в качестве линии электропередач, следующая формула может быть применена при расчете критической длины, или длинной линии, где имеет место отражение волны напряжения. Критическая длина кабеля определяется формулой:

где, -скорость нарастания волны (мc), м/c –скорость света в вакууме, -приблизительная распределенная индуктивность кабеля, -время нарастания импульса напряжения, -длина кабеля.

Следующее уравнение соотносит время включение IGBT- транзистора и максимальную длину проводящей линии (кабеля):

При превышении этого значения длины возможно возникновение явления стоячей волны. При увеличении периода ШИМ преобразователя частоты с 0,1 мс до 0,3 мс, минимальная длина необходимая для перенапряжения, возрастет с 16 до 48 м.

Перенапряжение (перерегулирование напряжения). Более точное описание того, что происходит в двигателе, выглядит следующим образом. Перенапряжение (дребезг) это функция энергии, запасенной в проводнике, в течение времени нарастания каждой выходной пульсации напряжения (ШИМ). В то время, как распределенная индуктивность – особенность длинного проводника, лежащего между двигателем и преобразователем. Индуктивность увеличивает время, необходимое для зарядки емкости двигателя, что в свою очередь приводит к увеличению запаса энергии в линии. Когда двигатель все же заряжается до необходимого потенциала, оставшаяся энергия линии продолжает подзаряжать двигатель, увеличивая значения потенциала обмоток, способствуя возникновению перенапряжения. Фактически, при достаточно большой длине проводника (кабеля), к обмотке двигателя может быть приложено двойной напряжение звена постоянного тока частотного преобразователя. Т.е. чем больше расстояние между двигателем и преобразователем, тем больше перенапряжение. Однако, некорректно утверждать, что перенапряжение пропорционально длине кабеля. Максимальное значение перенапряжения можно рассчитать:

где, Vmax-максимальное напряжение сети, — максимальное напряжение звена постоянного тока, — максимальное значение перенапряжения.

В типовых системах на 460В, максимальное перенапряжение на клеммах двигателя может достигать 1500 В. Почти 80% этого напряжения распределяется по первичной обмотке двигателя.

Время включения IGBT-транзисторов разработано с целью возможности влияния на перенапряжение. Если ключи переключаются достаточно медленно, емкость двигателя имеет возможность зарядиться, а после этого разрядиться в линию. Однако, при увеличении скорости переключения, напряжение, прикладываемое к линии, увеличивается, значении запасенной энергии возрастает, и, как следствие возрастает перенапряжение.

Это объясняет, почему 6-ступенчатые, медленные по сравнению с современными, преобразователи, использующие технологию Дарлингтона (усилитель) редко встречались с проблемой перенапряжения при той же длине кабеля. Также важно отметить, трехфазные двигатели на 230В в достаточной мере защищены от пробоя в следствие перенапряжения, благодаря существующему стандарту изоляции.

5-е поколение IGBT ПЧ

4-е поколение IGBT ПЧ

3-е поколение IGBT ПЧ

1-е поколение IGBT ПЧ

Запираемый тиристор (GTO)

Возникающие проблемы

Явление коронного разряда

Для того, чтобы понять, почему перенапряжение столь губительно для двигателя, необходимо рассмотреть явление коронного разряда. Представим, что между проводниками с током существует относительный потенциал, который создает электрическое поле. Напряженность электрического поля вокруг проводников может быть достаточной для осуществления пробоя воздуха. Так как энергии электрического поля достаточно для ионизации кислорода (O2), чтобы осуществить его перехода в озон (O3), происходит пробой. Озон представляет собой высокоактивный элемент, поэтому он незамедлительно вступает в реакцию с органическими компонентами изоляции. А примеси кислорода в этой системе способствуют разрушению изоляции. Явление коронного заряда происходит, когда потенциал проводников достигает некоторого порогового значения, называемого начальным напряжением коронного заряда. Начальное напряжение коронного заряда зависит от расположения проводников, типа изоляции, температуры, особенностей поверхности и влажности.

Если у двигателя нет соответствующей изоляции, он может выйти из строя раньше срока. Предполагается, что двигатель, управляемый с помощью частотного преобразователя, произведён с изоляцией класса F или выше, а также имеет фазовую изоляцию.

Генерация радиочастотных и электромагнитных помех

Значение электрического шума, вырабатываемого проводниками на выходе преобразователя частоты, также зависит от длины используемого кабеля. Во избежание возникновения помех, необходимо экранировать кабель при установке соединения. Если осуществить это не получается, необходимо использовать фильтрующие устройства для снижения индуктивных помех.

Защитное отключение двигателя

В некоторых ситуациях возможно создать условия, при которых преобразователь частоты защитит себя от Замыкания на Землю (Ground Fault) или от перегрузки по току (Over Current). Эти аварии происходит в ситуациях, когда множество кабелей прокладывают в непосредственной близости друг к другу, без соответствующей изоляции. Используя основные законы физики, можем доказать, что ток, протекающий по одному проводу, наводит напряжение на другой, так же, как и ток протекающий по другому проводу наводит напряжение на этот провод. Имея множество проводников в непосредственной близости, могут возникнуть условия, когда неравные потенциалы и токи могут навестись в разных фазах привода, результатом может стать замыкание на землю.

Также известно, что емкость между фазами и емкость между фазой и землей возрастает при увеличении длины проводника. Поэтому возможно возникновение ошибки перегрузки по току в течение времени заряда фазных емкостей и емкостей фазы относительно земли.

Если виды этих защитных отключений встречаются довольно редко, то эти ситуации можно обойти, правильно установив оборудование. Если это уже сделано, возможно улучшить ситуацию, применив фильтрующие устройства.

Решение проблем

Снижение длины проводника

Для снижения вероятности возникновения чрезмерного перенапряжения на клеммах двигателя, необходимо, чтобы длина кабеля, соединяющего преобразователь с двигателем была меньше 45 м. Также хорошим вариантом будет снизить несущую частоту ШИМ преобразователя, что, в свою очередь непременно скажется на шуме двигателя, но снизит число выходных импульсов напряжения в секунду, увеличив срок жизни двигателя и уменьшив нагрев IGBT-транзисторов.

Специальный двигатель для частотного регулирования

Простейшим и наиболее выгодным решением является использование специального двигателя для частотного регулирования. Стандарт NEMA Standart MG-1, устанавливает, что такие двигатели должны быть способны выдержать 1600 В импульсного напряжения, продолжительностью 0.1 мс или более, для двигателей класса напряжения 600В и менее. Если двигатель правильно спроектирован и соответствует этому стандарту, то можно расчитывать на безотказную работу в течение длительного времени при любой длине кабеля.

Трехфазный выходной реактор (дроссель)

Реактор расположенный на выходе преобразователя, снижает градиент напряжения, прикладываемый к обмоткам двигателя. Время нарастания импульса снижается до 1,1 мс, таким образом снижая dV/dt до 540В/мс. Это в свою очередь эквивалентно времени переключения Дарлингтоновской схемы, используемой в прошлом, а, следовательно, очень эффективно для продления жизни двигателя. Выходной реактор решает приблизительно 75% проблем, связанных с преждевременным выходом из строя двигателя, из-за большой протяженности кабеля. Обычно используются реакторы с 3% и 5% импедансом (входным сопротивлением). При полной нагрузке приблизительно от 3 до 5 % выходного напряжения спадет на реакторе. Однако, если возникает сомнения относительно развиваемого момента электродвигателем, его необходимо проверить при максимальной скорости.

При наличии возможности разместите выходной реактор максимально близко к электродвигателю. Это позволяет увеличить длину кабеля до 198 м без влияния на производительность двигателя. В этом случае реактор может начать изнашиваться, но выход из строя дросселя займет значительно большее время, чем двигателя при тех же условиях. Однако это может стать одним из наиболее эффективных и бюджетных решений, особенно если речь идет о электродвигателях с плохой изоляцией, которые зачастую встречаются в погружных насосах.

Для обеспечения безотказной работы при длине до 610м при недостаточном классе изоляции двигателя, необходимо использовать специально разработанные выходные фильтры. Эти фильтры разработаны для устранения высших гармоник, возникающих из – за ШИМ, а также для снижения времени импульса до 1,2 мс. Это обеспечивает чистый ШИМ- сигнал на клеммах двигателя.

Кабели высоковольтные

Другие кабели и провода

  • 3КВЭЛ
  • 4КВЭЛ
  • КГЭкТШ
  • КПВГ-100
  • ПВКФ-6
  • ПВКФЭ-10
  • ПВМЗ
  • ПВМК-4
  • ПВМК-5
  • ПВМК-6
  • ПВМКО-4
  • ПВМКО-4-С
  • ПВМКО-5
  • ПВМКО-5-С
  • ПВМКО-6
  • ПВМКО-6-С
  • ПВМКР-4
  • ПВМКР-5
  • ПВМКР-6
  • ПВМКЭ-4
  • ПВМКЭ-5
  • ПВМКЭ-6
  • ПВМКЭО-4
  • ПВМКЭО-4-С
  • ПВМКЭО-5
  • ПВМКЭО-5-С
  • ПВМКЭО-6
  • ПВМКЭО-6-С
  • ПВМКЭР-4
  • ПВМКЭР-5
  • ПВМКЭР-6
  • ПВМП-2
  • ПВМП-2,5
  • ПВМП-4
  • ПВМР-10
  • ПВМР-3
  • ПВМР-4
  • ПВМР-6
  • ПВМР-8
  • ПВМРО-10
  • ПВМРО-10-С
  • ПВМРО-4
  • ПВМРО-4-С
  • ПВМРО-6
  • ПВМРО-6-С
  • ПВМРО-8
  • ПВМРО-8-С
  • ПВМРЭО-10
  • ПВМРЭО-10-С
  • ПВМРЭО-4
  • ПВМРЭО-4-С
  • ПВМРЭО-6
  • ПВМРЭО-6-С
  • ПВМРЭО-8
  • ПВМРЭО-8-С
  • ПВМРЭР-10
  • ПВМРЭР-4
  • ПВМРЭР-6
  • ПВМРЭР-8
  • ПВМТ-15
  • ПВМТ-20
  • ПВМТ-30
  • ПВМТ-40
  • ПВМФ-2
  • ПВМФ-3
  • ПВМФ-4
  • ПВМФО-2
  • ПВМФО-2,5
  • ПВМФО-4
  • ПВМФО-5
  • ПВМФО-6
  • ПВМФЭ0-4-С
  • ПВМФЭО-2-С
  • ПВМФЭО-2,5
  • ПВМФЭО-2,5-С
  • ПВМФЭО-4
  • ПВМФЭО-5
  • ПВМФЭО-5-С
  • ПВМФЭО-6
  • ПВМФЭО-6-С

Показать все

Кабели высоковольтные малой мощности

  • 3КВЭЛ-110
  • 3КВЭЛ-165
  • 3КВЭЛ-220
  • 3КВЭЛ-60
  • 4КВЭЛ-110
  • 4КВЭЛ-165
  • 4КВЭЛ-220
  • 4КВЭЛ-60
  • ЗКВР
  • ИК
  • ИК-4
  • ИКБ-4
  • ИКШ
  • КВБ-70
  • КВГПЭ
  • КВГРЭ
  • КВИ
  • КВИМ
  • КВИО
  • КВИС-100
  • КВИС-25
  • КВИС-50
  • КВН
  • КВНС
  • КВПЭВ
  • КВРМ
  • КВФЭП
  • КИВМ
  • КИВМО
  • КИМП
  • КИМПМ
  • КИМПЭМ
  • КИМТ
  • КИМТК
  • КИМФА
  • КИМЭП
  • КИМЭП-К
  • КИМЭПМ
  • КИМЭФ
  • КИМЭФ-К
  • КПВГ-100-Т
  • КПВГ-100-УХЛ
  • КПЭ
  • КПЭШБ
  • КПЭШБа
  • КУВПЭВ
  • МПИ
  • МПИЭ
  • МПИЭ/0,15-К
  • МПИЭ/0,15-КС
  • МПИЭП
  • МПИЭП/0,15-КС
  • МПИЭПС
  • МПИЭС
  • МТИЭ
  • МТИЭ/0,15-К
  • МТИЭ/0,15-КС
  • МТИЭО
  • МТИЭО/0,15-КС
  • МТИЭО/0,15К
  • МТИЭОС
  • МТИЭС
  • МШЭП/0,15-К
  • ПВЗКО-15
  • ПВЗКО-3
  • ПВЗПО-15
  • ПВЗПС-15
  • ПВЗРО-15
  • ПВЗС-25
  • ПКВПЭВ
  • ПКВПЭс
  • ПКПЭс
  • СКВГ
  • УКВПЭВ
  • УКВПЭс
  • ФКП

Показать все

Высоковольтные кабели предназначены для передачи электроэнергии большой мощности и высокого напряжения (от 6 кВ и выше).

Частные случаи использования:

  • подключение нестационарного электрофизического оборудования;
  • передача сигналов в системах радиолокации;
  • распределение энергии, полученной индуктивными или емкостными накопителями.

Высоковольтные кабели отличаются от обычных силовых повышенными эксплуатационными характеристиками и более долгим сроком службы. Температурный диапазон эксплуатации — от -60 до +50 градусов Цельсия, но во время короткого замыкания такие кабели способны выдерживать нагрев до +250 градусов.

Токопроводящие жилы высоковольтного кабеля могут быть изготовлены из алюминиевой или луженой медной проволоки. В качестве изоляции может использоваться обычная и кремнийорганическая резина, ПВХ-пластикат, полиэтилен, фторопласт или специальная кабельная бумага. Если токопроводящих жил несколько, они скручиваются в сердечник.

От паразитного воздействия расположенных рядом электрических полей высоковольтный кабель защищает экран из полупроводящей бумаги, медной фольги, ленты или проволоки. А от механических повреждений — бронепокров в виде стальной проволочной оплетки или ленты. Внешняя оболочка кабеля может быть изготовлена из полиэтилена, ПВХ-композиций, или резины, а также их негорючих, бездымных и безгалогенных вариантов.

Преимущества

  • Оболочка обладает достаточной стойкостью к низким и высоким температурам.
  • Бронированные марки можно использовать даже при высоком риске механических повреждений.
  • Сфера эксплуатации включает практически все отрасли промышленности.

Заинтересованы в покупке высоковольтного кабеля? Просто оставьте заявку на нашем сайте. Специалисты компании «Рукабель» помогут вам с выбором нужного маркоразмера и ответят на все сопутствующие вопросы. Реализуем исключительно качественную продукцию от ведущих отечественных производителей. Доставляем заказы в любой регион России.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ И МОТОРНЫЙ КАБЕЛЬ

При покупке преобразователей частоты большинство из нас даже не подозревают о существовании такого важного параметра, как максимально допустимая длина моторного кабеля, который соединяет выход преобразователя частоты с асинхронным двигателем. Эта статья «Преобразователи частоты и моторный кабель» будет полезна тем, у кого асинхронный двигатель приводного механизма расположен на значительном расстоянии от преобразователя частоты. Если у вас это расстояние не больше 20 метров, то особо и задумываться не стоит, но для общего понимания сути вопроса можно бегло и просмотреть эту статью.

У большинства бюджетных преобразователей частоты, в которых используется скалярный алгоритм формирования выходного напряжения, допустимая длина неэкранированного моторного кабеля составляет не более 50 метров, а экранированного – не более 25 метров. Экранированные моторные кабели используются в тех случаях, когда требования к электромагнитной совместимости, при использовании преобразователей частоты, достаточно высокие. Именно экран ослабляет радио помехи, которые излучает моторный кабель в окружающее пространство. Практические рекомендации по улучшению электромагнитной совместимости подробно изложены в нашей статье «Преобразователи частоты и электромагнитная совместимость».

В преобразователях частоты с векторным управлением длина моторного кабеля больше, а в специализированных преобразователях частоты серии FC 102, FC 202 и FC 302 компании Данфосс максимальная длина неэкранированного моторного кабеля достигает 300 метров. Может у кого-то возникнет вопрос, а зачем так далеко разносить преобразователь частоты и двигатель? Причин может быть много, например, высота подвеса глубинного насоса в артезианской скважине может быть более 100 метров. Или, вот совсем недавно заказчик просит установить преобразователь частоты в помещении на расстоянии более 500 метров от насоса, установленного на берегу водоема.

Что же ограничивает длину моторного кабеля при работе асинхронного двигателя от преобразователя частоты? Для начала давайте вспомним о том, что выходное напряжение преобразователя частоты имеет форму ШИМ-сигнала. Это напряжение через линию передачи (моторный кабель) подается на двигатель. Если длина линии передачи превышает длину волны, распространяющейся в ней, то такую линию называют длинной линией. Так, как время включения и выключения силовых IGBT-ключей преобразователя частоты менее одной микросекунды, то моторный кабель можно рассматривать как длинную линию.

Не вдаваясь в теоретические подробности, а просто примем к сведению то, что в длинной линии происходит интерференция падающей и отраженной волн, в результате чего возникают пики напряжения, которые значительно выше напряжения сети питания. Эти пики напряжения приводят к преждевременному старению изоляции обмоток асинхронного двигателя и моторного кабеля и к их пробою. Следует обратить внимание и на то обстоятельство, что эти пики напряжения могут прикладываться и к силовым IGBT-транзисторам преобразователя частоты, что тоже есть не очень хорошо, несмотря на то, что они зашунтированы обратными диодами.

Кое-кто может спросить, а какая собственно разница между скалярным и векторным формированием выходного напряжения преобразователя частоты с точки зрения волновых процессов, ведь время включения/выключения силовых ключей у всех преобразователей частоты практически одинаково? Ответить на этот вопрос попробуем «на пальцах». При скалярном управлении частота коммутации постоянна, и если возникают пики напряжения, то они постоянно «лупят» в одно и тоже место, что, безусловно, приводит к пробою изоляции или выходу из строя преобразователя частоты, если моторный кабель превышает максимально допустимую длину. При векторном управлении частота коммутации не постоянная и картина вырисовывается совсем другая. Конечно же, все намного сложнее и волновые процессы, в данном конкретном случае, описываются нелинейными системами уравнений, на которых не будем останавливаться.

Так зачем тогда выпускают скалярные преобразователи частоты? – а они просто дешевле векторных. В векторных преобразователях частоты устанавливаются датчики выходного тока, которые усложняют силовую часть и систему управления, что автоматически приводит к повышению цены.

А какие есть технические приемы, позволяющие увеличить длину моторного кабеля? Первое – это нужно покупать специализированные преобразователи частоты Данфосс, которые позволяют работать с моторным кабелем, длиной до 300 метров. Если вы уже купили преобразователь частоты, а моторный кабель длиннее максимально допустимого значения, то можно попробовать уменьшить частоту коммутации, например, до 1 кГц. Иногда это помогает, но такой подход чреватый неизбежными неприятностями.

Для увеличения длины моторного кабеля используют моторные дроссели, выходные dU/dt-фильтры и выходные sin-фильтры. Что касается моторных дросселей, то это самое простое и самое дешевое решение, которое в полной мере не решает возникших проблем. dU/dt-фильтры снижают скорость нарастания и спада импульсов выходного напряжения, что, безусловно, помогает увеличить длину моторного кабеля. Самым лучшим, но и самым дорогим решением, есть выходной синусоидальны фильтр, который импульсное выходное напряжение преобразователя частоты «превращает» в синусоидальное напряжение, которое позволяет использовать сколь угодно длинный моторный кабель, но при этом обязательно нужно помнить о падении напряжения на этом кабеле и выбирать соответствующее сечение моторного кабеля.

И в заключении хочется обратить ваше внимание на то, что на моторном дросселе, на выходном dU/dt-фильтре и на выходном синусоидальном фильтре неизбежно возникают потери, которые уменьшают КПД вашей системы регулирования на 2 – 3 %. Цифры на первый взгляд и небольшие, но если ваш преобразователь частоты работает круглосуточно, то за год набегает приличная сумма. Эту сумму можно сэкономить при использовании специализированных преобразователей частоты Данфосс. Покупайте преобразователи частоты Данфосс в нашем официальном сервисном центре – и дешевле и надежнее.