今天西安西瑪電機(jī)技術(shù)人員跟大家分享一個(gè)變頻電機(jī)對(duì)地故障實(shí)際案例:客戶(hù)反饋試機(jī)時(shí)電機(jī)對(duì)地了。我們到達(dá)客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在對(duì)地情況。當(dāng)進(jìn)一步檢查,結(jié)果并未查出電機(jī)有什么問(wèn)題,倒是客戶(hù)電機(jī)與控制柜之間的電纜出現(xiàn)了問(wèn)題。這件事讓我們聯(lián)想到變頻條件下的變頻電纜。
變頻電機(jī)在電纜選擇時(shí)不能只關(guān)注電纜電壓及耐熱等級(jí),還必須高度關(guān)注應(yīng)用到變頻電機(jī)的特殊情況。
變頻條件對(duì)電纜的影響
脈沖電壓對(duì)絕緣的影響。變頻電源的頻率調(diào)節(jié)范圍較寬,不論頻率高低,具有一個(gè)主頻率的波形輪廓,它包含了許多高次諧波,作為一種行波經(jīng)多次反射,幅值疊加可達(dá)到工作電壓的數(shù)倍,而且電纜越長(zhǎng),幅值電壓越高,若電纜絕緣安全系數(shù)不高,很可能會(huì)被擊穿。
石油開(kāi)采工況中的潛油泵,使用電纜長(zhǎng)度要數(shù)千米,如果在工頻條件下,電纜能保證長(zhǎng)期正常運(yùn)行,但是,如果在變頻條件下,電纜投入運(yùn)行數(shù)小時(shí)即有發(fā)生擊穿的事實(shí)案例,這說(shuō)明脈沖過(guò)電壓對(duì)電纜有較大的危害。
電纜自身對(duì)外發(fā)射電磁波。一般變頻家用電器(如空調(diào))為單相供電,電纜長(zhǎng)度很短,功率也相對(duì)較小,設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)已將變頻電源、連接電纜和變頻電機(jī)一并設(shè)置在金屬殼體內(nèi),有效抑制了電磁波對(duì)外發(fā)射。
變頻電纜的結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施
絕緣的電氣擊穿問(wèn)題。 變頻電機(jī)大量應(yīng)用后,大多數(shù)情況選用一般電力電纜,如聚氯乙烯絕緣、護(hù)套電纜或交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜,由于電纜本身耐壓水平較高,很少發(fā)生電纜本體擊穿。但對(duì)于前面所述的油田泵環(huán)境則不能一概而論。
高頻電磁波對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題。雖然目前沒(méi)有國(guó)家規(guī)范規(guī)定電纜發(fā)射電磁波造成環(huán)境污染的考核指標(biāo),但抑制對(duì)外高頻干擾是必須做到的。目前電纜廠家采用的措施主要包括以下方面:(1)改善絕緣線(xiàn)芯的排列。如對(duì)于低壓4芯電纜,將原來(lái)的不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),通過(guò)將第四芯分解為三個(gè)截面較小的絕緣芯,成為三大三小線(xiàn)芯對(duì)稱(chēng)電纜,這樣就解決了對(duì)稱(chēng)性問(wèn)題。(2)加強(qiáng)屏蔽結(jié)構(gòu)。采用銅帶搭蓋縱包并軋紋是較為先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和工藝,形成了全封閉金屬層,只要厚度適當(dāng),可達(dá)到有效的屏蔽功能。
將屏蔽層接地。屏蔽層接地是抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的必要條件,銅線(xiàn)編織屏蔽的接地方式較容易解決。
外加護(hù)套。這種電纜大多數(shù)敷設(shè)在室內(nèi),一般不需鎧裝,雖然不完全排除用聚氯乙烯護(hù)套,但選用高密度聚乙烯更為合適。
電纜的附加試驗(yàn)一般低壓電纜不需要進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn),但對(duì) 于3.6/6 kV 及以上的電纜應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn)。
變頻電機(jī)的連接電纜情況略有不同,需要承受高頻脈沖電壓。高頻波振幅可達(dá)1200~1900 V ,振鈴頻率約 100~2000 kHz ,對(duì)電纜進(jìn)行脈沖電壓試驗(yàn)(型式試驗(yàn))是測(cè)試電纜絕緣水平的有效方法。