專利名稱：一種大功率變頻系統用電纜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電纜，特別涉及一種8. 7/10kV大功率變頻系統用電纜。
背景技術：
隨著電力電子技術的發展，變頻調速技術用途越來越廣泛。變頻調速以其體積小、 設備投資費用少、結構簡單、體積小、成本低、節能(30% -40% )、調速范圍大、使用方便、電壓等級高(目前已達IOkV)、容量大(目前已達10000KW)等優點，具有恒功率、恒轉速等特性。但是，變頻調速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上過載繼電保護產生誤動作而導致事故發生，同時高次諧波電流也會使電網的供電品質變壞；(2)高次諧波發射強電磁波使各種電子設備受到嚴重的干擾會導致通信及信號失真，監測及控制失靈或產生誤動作；(3)高次諧波會通過線間電容向鄰近回路產生電磁耦合而干擾其它回路的正常工作；(4)必須避免電流和電壓發生諧振，由于高次諧波的存在，一旦某次諧波與變頻器一側電流或者電動機一側電壓發生諧振就會導致電氣設備嚴重燒毀的后果，而這類諧振與電纜長度有關，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生諧振。由于變頻調速存在上述嚴重問題，而普通3芯、(3+1)芯IOkV電力電纜，由于結構不對稱平衡，電纜的電場、磁場始終處于不平衡狀態，傳輸阻抗高，高次諧波發射量大；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，絕緣容易發生擊穿；另普通屏蔽電纜的屏蔽層采用鋁箔、鋁帶繞包結構，屏蔽性能差，在變頻調速系統中不能有效抑制高次諧波、電磁波的輻射和傳導，系統存有嚴重的電磁干擾和較大電機軸承電流，會降低電纜、電機的使用壽命，甚至電纜絕緣會出現擊穿等事故，因此無法適應此類變頻場合要求。
實用新型內容本實用新型的目的是解決上述現有技術存在的問題，提供一種屏蔽效果好、具有良好的防水、防腐、抗壓易彎曲等綜合性能的適于大功率變頻電機用的電纜。實現本實用新型目的的技術方案是一種大功率變頻系統用電纜，包括從內至外依次擠包的纜芯、阻水層、內護層、總屏蔽層和外護套；所述纜芯包括三根絕緣相線芯、三根絕緣地線芯、填充層和包帶；所述三根絕緣相線芯和三根絕緣地線芯均勻分布并由包帶繞包； 所述填充層填充在絕緣相線芯、絕緣地線芯和包帶之間；所述總屏蔽層采用皺紋鋁管焊接結構。所述纜芯的絕緣相線芯包括從內至外依次擠包導體、導體屏蔽、絕緣、絕緣屏蔽和金屬屏蔽；所述絕緣采用厚度為4. 5-5. Omm的高介電交聯聚乙烯。[0011]所述纜芯采用的三相六芯平衡對稱結構，三相絕緣相線芯與三根絕緣地線芯相互間隔呈幾何對稱分布。所述阻水層采用縱包鋁塑帶結構。所述內護層和外護套均為丁基聚合物擠包而成。所述纜芯的絕緣線芯的導體采用B類圓形緊壓結構。所述纜芯的絕緣相線芯的導體屏蔽和絕緣屏蔽均采用聚烯烴半導電屏蔽料擠包而成。所述纜芯的絕緣相線芯的金屬屏蔽采用高導電銅帶重疊繞包而成。所述纜芯的填充層采用無堿玻璃絲繩結構。采用了上述技術方案后，本實用新型具有以下的有益效果(1)本實用新型的總屏蔽采用皺紋鋁管焊接結構，屏蔽抑制系數<0. 001，達到了電纜完全密封屏蔽的效果，整個電纜易于彎曲，能有效地抑制高次諧波、電磁波的輻射和傳導，減小了整個系統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、抗壓易彎曲等性能，保證電纜運行長期可靠和敷設環境的最大適應性。(2)本實用新型的絕緣相線芯的絕緣采用4. 5-5. Omm厚度的高介電交聯聚乙烯作為電纜的絕緣，電纜絕緣性能好、介電性能高，能經受高頻脈沖反射疊加倍)電壓的長期不斷沖擊。(3)由于本實用新型的電纜采用特殊的三相六線平衡對稱結構，即三相主線芯 (相線)與三根地線芯(地線)相互間隔呈幾何對稱分布，因此達到了電纜各項電氣參數的對稱平衡，在含有高次平衡狀態下(包括電感、電容等各種電氣參數)，傳輸阻抗低、高次諧波發射量小，電纜的工作絕緣處于最佳狀態而充分地發揮其絕緣水平，確保電纜在高頻脈沖發射作用下保持性能穩定，安全可靠。(4)本實用新型的阻水層采用縱包鋁塑帶結構，其具有很好的防水功能，又兼有一定的屏蔽效應。(5)本實用新型的內護套、外護套采用丁基聚合物環保材料，使得電纜在制造加工、運輸、敷設及使用過程中，無有毒有害物質產生，對人體無任何健康影響，對周圍環境無任何污染，極大的保護了自然資源與生態環境。(6)本實用新型屏蔽效果好、耐脈沖反射電壓沖擊性能高、電氣結構平衡對稱、具有防水、防腐、抗壓易彎曲等綜合性能，可廣泛應用于鋼鐵、石油化工、電廠、造紙、紡織、金屬加工和食品加工等單位的大功率變頻調速系統中，作變頻器與變頻電機傳動連接之用。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1為本實用新型的截面結構示意圖。附圖中標號為絕緣相線芯1、導體11、導體屏蔽12、絕緣13、絕緣屏蔽14、金屬屏蔽15 ；絕緣地線芯2、地線導體21、地線絕緣22 ；填充層3 ；包帶4 ；阻水層5 ；內護層6 ；總屏蔽層7 ；外護套 8。
具體實施方式
(實施例1)見圖1，本實施例的一種大功率變頻系統用電纜，包括從內至外依次擠包的纜芯、 阻水層5、內護層6、總屏蔽層7和外護套8。具體來說，纜芯包括三根絕緣相線芯1、三根絕緣地線芯2、填充層3和包帶4。纜芯采用的三相六線平衡對稱結構，三相絕緣相線芯1與三根絕緣地線芯2相互間隔呈幾何對稱分布，并由包帶4繞包；填充層3填充在絕緣相線芯1、絕緣地線芯2和包帶4之間。 絕緣相線芯1包括從內至外依次擠包導體11、導體屏蔽12、絕緣13、絕緣屏蔽14和金屬屏蔽15。絕緣地線芯2包括從內至外擠包的地線導體21和地線絕緣22。導體11符合GB/T 3956的規定，采用B類圓形緊壓結構。導體屏蔽12和絕緣屏蔽14均采用聚烯烴半導電屏蔽料擠包而成。絕緣13和地線絕緣采用厚度為4. 5-5. Omm的高介電交聯聚乙烯(XLPE)。 金屬屏蔽15采用高導電銅帶重疊繞包而成。填充層3采用無堿玻璃絲繩結構。阻水層5采用縱包鋁塑帶結構。內護層6和外護套8均為丁基聚合物擠包而成。總屏蔽層7采用皺紋鋁管焊接結構。本實施例的電纜廣泛應用于鋼鐵、石油化工、電廠、造紙、紡織、金屬加工和食品加工等單位的大功率變頻調速系統中，作變頻器與變頻電機傳動連接之用。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于包括從內至外依次擠包的纜芯、阻水層 (5)、內護層(6)、總屏蔽層(7)和外護套(8)；所述纜芯包括三根絕緣相線芯(1)、三根絕緣地線芯O)、填充層(3)和包帶；所述三根絕緣相線芯(1)和三根絕緣地線芯(2)均勻間隔分布并由包帶(4)繞包；所述填充層(3)填充在絕緣相線芯(1)、絕緣地線芯(2)和包帶(4)之間；所述總屏蔽層(7)采用皺紋鋁管焊接結構。
2.根據權利要求1所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述纜芯的絕緣相線芯(1)包括從內至外依次擠包導體(11)、導體屏蔽(12)、絕緣(13)、絕緣屏蔽(14)和金屬屏蔽(15)；所述纜芯的絕緣地線芯(2)包括從內至外擠包的地線導體和地線絕緣02)；所述絕緣(13)和地線絕緣02)采用厚度為 4. 5-5. Omm的高介電交聯聚乙烯。
3.根據權利要求1或2所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述纜芯采用的三相六芯平衡對稱結構，三相絕緣相線芯(1)與三根絕緣地線芯(2)相互間隔呈幾何對稱分布。
4.根據權利要求3所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述阻水層(5) 采用縱包鋁塑帶結構。
5.根據權利要求4所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述內護層(6) 和外護套(8)均為丁基聚合物擠包而成。
6.根據權利要求5所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述纜芯的絕緣相線芯(1)的導體(11)采用B類圓形緊壓結構。
7.根據權利要求6所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述纜芯的絕緣相線芯(1)的導體屏蔽(12)和絕緣屏蔽(14)均采用聚烯烴半導電屏蔽料擠包而成。
8.根據權利要求7所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述纜芯的絕緣相線芯(1)的金屬屏蔽(15)采用高導電銅帶重疊繞包而成。
9.根據權利要求8所述的一種大功率變頻系統用電纜，其特征在于所述纜芯的填充層(3)采用無堿玻璃絲繩結構。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率變頻系統用電纜，包括從內至外依次擠包的纜芯、阻水層、內護層、總屏蔽層和外護套；所述纜芯包括三根絕緣相線芯、三根絕緣地線芯、填充層和包帶；所述三根絕緣相線芯和三根絕緣地線芯均勻分布并由包帶繞包；所述填充層填充在絕緣相線芯、絕緣地線芯和包帶之間；所述總屏蔽層采用皺紋鋁管焊接結構。本實用新型的總屏蔽采用皺紋鋁管焊接結構，屏蔽抑制系數＜0.001，達到了電纜完全密封屏蔽的效果，整個電纜易于彎曲，能有效地抑制高次諧波、電磁波的輻射和傳導，減小了整個系統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、抗壓易彎曲等性能，保證電纜運行長期可靠和敷設環境的最大適應性。
文檔編號H01B7/17GK202076028SQ20112013548
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者衛國升 申請人:遠東電纜有限公司