目前的變頻電源是通過電力半導(dǎo)體器件調(diào)壓，較大程度上改變了波形特性，從而對電機(jī)和電纜帶 來了新問題。變頻器中通常通過大功率的自關(guān)斷開關(guān)器件進(jìn)行整流、然后對直流電壓進(jìn)行PWM逆變，結(jié)果是在輸入輸出回路產(chǎn)生電壓的高次諧波，干擾供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備，尤其是控制系統(tǒng)的I/O信號。同時由于高次諧波的存在，使得變頻電纜應(yīng)具有更高的絕緣安全裕度。在實(shí)際使用過程中，經(jīng)常遇到變頻器高次諧波的干擾問題，下面簡單介紹諧波產(chǎn)生的機(jī)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(jīng)三相橋路不可控整流成直流電壓，經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶閘管開關(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流電壓。在整流回路中，由于不規(guī)則的矩形波的存在，波形按傅立葉級數(shù)分解為基波和各次諧波，其中的高次諧波將干擾輸入供電系統(tǒng)。在逆變回路中，輸出電流波形是PWM載波信號調(diào)制的脈沖波形，對于GTR大功率逆變元件，其PWM的載波頻率為三千赫茲，而IGBT大功率逆變元件的PWM載頻可達(dá)一千五赫茲。
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于是對于變頻電纜的結(jié)構(gòu)也就有了特殊的要求。雖然目前國內(nèi)各大企業(yè)對變頻電纜的結(jié)構(gòu)說法不一，都相應(yīng)的制定了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但都比較傾向于對稱相信在不久的將來就會得到統(tǒng)一。變頻電纜目前選用了交聯(lián)聚乙烯為絕緣材料，變頻電纜有著抵抗高次諧波、減小與外界環(huán)境相互干擾等優(yōu)點(diǎn)，主要敷設(shè)的地點(diǎn)為室內(nèi)，這使得變頻電纜的運(yùn)行與周圍的供電或用電設(shè)備有了非常密切的關(guān)系，于是就需要有一種特殊的結(jié)構(gòu)來解決這種復(fù)雜的相互關(guān)系。因此便產(chǎn)生了對稱3+3的結(jié)構(gòu)。下面將對其作具體的說明。
外部環(huán)境對變頻電纜的影響及解決辦法：外部環(huán)境對變頻電纜的影響主要是變頻器產(chǎn)生的高次諧波的影響。對于交—直—交型的變頻器，由于采用了開關(guān)的切換技術(shù)，使其輸出的不再是正弦波，而是可分解為正弦基波和高次諧波的階梯波。以普通的3+1型電力電纜為例，完整的三項(xiàng)供電系統(tǒng)，當(dāng)三項(xiàng)電流平衡時，其中性線芯的電流為零；當(dāng)高次諧波產(chǎn)生時，經(jīng)過電纜的多次反射，便會出現(xiàn)對此的波峰與波峰或波谷與波谷相疊加的機(jī)會，電纜越長疊加機(jī)會越多表現(xiàn)得也就越明顯。
