1 引言 近二十年來變頻調速係統應用愈加廣泛，2006中國變頻器市場研究報告顯示，中國的變頻器市場在過去幾年內保持著15％-20％的高速增長，在2006年，由於工業行業及建築業的迅猛發展以及各行業的大量投資，當年同比增長達到了近40％，市場規模超過了85億元人民幣. 隨著變頻裝置的大量應用，與之配套使用的變頻電纜的需求也與日俱增，市場年需求量也以年30%的速度遞增。變頻電纜作為變頻器與負載之間動力及信號傳輸的電纜，其設計和使用滿足變頻工況下的特殊要求。
2 變頻器工作原理 變頻器的工作原理是把市電（380V、50Hz）通過整流器變成平滑直流，然後利用半導體器件（GTO、GTR或IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由於採用微處理器編程的正弦脈寬調制（SPWM）方法，使輸出波形近似正弦波，用於驅動異步電機，實現無級調速。上述的兩次變換可簡化為AC－DC－AC（交－直－交）變頻方式。
目前的變頻電源是通過電力半導體器件調壓，較大程度上改變了波形特性，從而對電機和電纜帶 來了新問題。變頻器中通常通過大功率的自關斷開關器件（BJT、IGBT等）進行整流、然後對直流電壓進行PWM逆變，結果是在輸入輸出回路產生電壓的高次諧波，幹擾供電係統、負載及其他鄰近電氣設備，尤其是控制係統的I/O信號。同時由於高次諧波的存在，使得變頻電纜應具有更高的絕緣裕度。在實際使用過程中，經常遇到變頻器高次諧波的幹擾問題，下面簡單介紹諧波產生的機理、傳播途徑等問題。變頻器的主回路一般為交-直-交組成，外部輸入380V/50Hz的工頻電源經三相橋路不可控整流成直流電壓，經濾波電容濾波及大功率晶閘管開關元件逆變為頻率可變的交流電壓。在整流回路中，由於不規則的矩形波的存在，波形按傅立葉級數分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將幹擾輸入供電係統。在逆變回路中，輸出電流波形是PWM載波信號調制的脈衝波形，對於GTR大功率逆變元件，其PWM的載波頻率為2∼3kHz，而IGBT大功率逆變元件的PWM高載頻可達15kHz。同樣輸出回路電流也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，高次諧波電流通過電纜向空間輻射，幹擾鄰近電氣設備。因此，針對變頻器的工作特點，變頻電纜應著重解決以下問題： （1）電纜本體對外發射電磁波，抑制高次諧波通過電纜對外界的幹擾。 （2）脈衝電壓對絕緣的影響，防止脈衝電壓對 電纜的影響。 變頻電纜從電纜結構設計上解決防幹擾能力及絕緣的可靠性上顯得尤為重要。
豫公安備 41010502000017號