变频电缆的工作特点 纵上，了解变频器的工作特点，变频电缆的设计应着重控制以下方面： 3.1 电缆本体对外发射电磁波 一般变频家用电器为单相供电，长度很短，功率也较小，设计时已将变频电源、连接电缆和变频电机一并设置在金属壳内，抑制了电磁波对外发射。但是在工业领域内，电机功率较大，连接变频电机和变频电源之间的电缆长度长，在工作时电缆是高频电磁波向外发射的载体，对于周围邻近地区的通信工具（如无绳电话）或调幅接受器（如收音机调幅波段）将产生干扰，有时情况也比较严重，称之为电磁波的环境污染，国外已对这种电缆提出要求，我们也已提出了相关EMC测试及控制方法。 虽然目前没有规范规定电缆发射电磁波造成环境污染的考核指标，但抑制对外高频干扰是必须做到的。要想达到高频干扰的抑制，变频电缆屏蔽结构是尤为重要的。屏蔽结构是抑制对外高频干扰方法，而屏蔽结构分为铜丝编织屏蔽及铜带屏蔽。 编织屏蔽抑制系数与编织密度对比表 为电缆采用铜丝编织屏蔽时，其屏蔽抑制系数与编织密度对比表。不难看出，随着铜丝编织密度的增大，屏蔽抑制系数也不断增长，编织密度越大，屏蔽效果越好。反之，当编织 密度较时，屏蔽抑制系数也偏。 （0.1mm厚）铜带屏蔽抑制系数表 电缆采用铜带屏蔽时（铜带厚度为0.1mm厚度时），其屏蔽抑制系数的测量值。从上图可知，当电缆采用铜带屏蔽时，其屏蔽抑制系数是较高的，一般能够达到0.8以上。对比可知，采用铜丝编织屏蔽时，只有编织密度达到90%以上，其屏蔽效果才与铜带屏蔽相当。所以，变频电缆应尽量采用铜带屏蔽，以确保屏蔽效果。制造者惯 采用铜线编织屏蔽，实际上这并不是方法，材 料消耗大、加工速度慢、屏蔽效果不是理想。采 用铜带搭盖绕包并轧纹是的结构和工艺，形成了全封闭金属层，可达到的屏蔽功能。铜带厚度与抑制系数表 当电缆采用铜带屏蔽时，不同厚度铜带对屏蔽效果的影响也应予以考虑，铜带厚度不能太薄，以抑制电磁波对外发射。当铜带厚度较薄时，屏蔽抑制系数也很，屏蔽效果不好，而随着铜带厚度的增加，其屏蔽效果得到了提高，但应注意，当铜带达到厚度后，屏蔽抑制系数的数值变化不再明显。

　　3.2 脉冲电压对绝缘的影响

　　变频电源的频率调节范围较宽，不论频率高，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，若电缆绝缘安全系数不高，可能被击穿。因此为确保电缆安全，我们从以下三个方面着手： （1）增大绝缘厚度，提高绝缘耐电压能力，同时选用绝缘性能较好材料。电缆绝缘厚度可采用对应电压等级的规定，若适当加厚，当然更为可靠，这对变频电缆更为有利。一般陆用情况下，采用聚氯乙烯绝缘并不理想，因为其介质系数偏大，在交变电场作用下，其介质损耗也很大。而采用交联聚乙烯绝缘则合适，交联聚乙烯材料介质系数，介质损耗小，同时其耐温等级和机械性能也比聚氯乙烯好，其兼有机、电、热等优良性能。采用交联聚乙烯作为绝缘材料是比较适合的选择。 （2）导体外增加半导电层（图7），以均化电场，减少放电。 导体在加工过程中，可能会在表面产生缺陷（如毛刺），导体外没有半导电层，则在缺陷处产生电场畸变，容易产生击穿破坏绝缘。如施加半导电层后，由于半导电层的存在，导体表面电场得到均化，可避免绝缘击穿。 (3)电缆采用对称结构，以达到均化电场和各相均衡。对于四芯压电缆，是改善绝缘线芯的排列，假如电缆的四个芯直接成缆，是不对称结构，如果将第四芯分解为三个截面较小的绝缘芯，把三大三小线芯对称结构成缆, 完整的三相正弦供电系统，当三相电流平衡时，其中性线的电流为，若出现三次谐波，则三次谐波的电流分量在中性线内不存在相位差，所以直接叠加成分量的三倍。若变频原供电对 象是三个单相变频电机，而且处于三相功率分布平衡状态，则中性线流更大，中性线截面应不小于相截面。为了取得很好的各相均衡特性，宜采用对称结构。

　　3.3 屏蔽层接地措施 屏蔽层接地良好是抑制电磁波对外发射的必要条件，铜线编织屏蔽的接地方式较容易解决，而纵包铜带轧纹屏蔽需用专用夹具接地，夹具与轧纹铜管的接触面应当吻合，接地线由夹具尾端引出。

　　3.4 外护套 这种电缆大多数敷设在室内，一般不需铠装，虽然不排除用聚氯乙烯护套，但选用高密度聚乙烯更为合适。

　　3.5 电缆的附加试验 一般压电缆不需要进行脉冲电压试验，如IEC 60502 标准仅对 3.6/6kV 及以上的电缆才规定进行脉冲电压试验。变频电机的连接电缆情况略有不同，需要承受高频脉冲电压。高频波振幅可达1200～1900 V，振铃频率约 100～2000 kHz ，对电缆进行脉冲电压试验（型式试验）是为验证电缆的绝缘水平。试验可参考IEC 60502标准，即施加正负各十次脉冲电压试验，试验电压可考虑 40 kV ，但需要进一步验证，是否必要工厂也可自行决定。

　　4 3.6/6 ～ 6/10 kV中压变频电缆的发 展 由于机械装备大型化，需要电机容量也配套扩大，相应变频电源的输出电流也要求增大，但受到大电流变频元件的限制，进一步提高电流容量技术发展受到限制。但另一方面提高变频电源输出电压相对比较容易，提高电压后,中压变频电机功率可大幅度增加，此时电缆的电压等级也必须跟上。目前3.6/6～ 6/10kV中压变频电缆已有投入使用，从绝 缘结构和电气、机械、物理性能上说，可以与电力 电缆等同，交联聚乙烯显然是绝缘材料，如果 在敷设时要求柔软，采用乙丙橡胶绝缘也有的优点。由于工作电压的提高，高频电磁波的发射能力明显增强，所以屏蔽结构要求更完善。在变频电缆工作条件下，同轴电缆是一种合适的结构，所以变频电缆的三个主线芯采用同轴结构，总屏蔽的结构与压变频电缆相同。