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.

По всем вопросам приобретения продукции Вы можете обраться в отдел продаж ООО «Томского кабельного завода» по телефону: (3822) 49-89-89, cable@tomskcable.ru или своему персональному менеджеру.