变频器主电路电缆选型及线径选择

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    ①主电路电缆选择的一般规则
    a．电缆必须能够承受变频器的额定电流。
    b．在变频器连续使用条件下，电缆能够承受70℃的温度。
    c．电缆额定耐压不低于1kV。
    d．当电机功率大于30kW时电机电缆推荐使用图1所示对称屏蔽电缆，30kW以下电机可以使用图2(b)的普通四芯电力电缆。与四芯电缆相比，对称屏蔽电缆可以减少整个传动系统的电磁辐射，以及电机轴承电流和腐蚀。

    图1    对称屏蔽电缆结构

    图2    用于变频电机的四芯电力电缆结构
    e．为有效抑制电磁波的敷设和传导，如图3所示变频器至电动机电缆屏蔽层包括一个带有螺旋铜带的同轴层铜线。屏蔽层越紧，辐射等级和轴承电流就越低。

    图3    变频器至电动机电缆屏蔽层
    f．电缆中PE导线和相导线截面积满足表1的要求。
    表1   变频器主电缆PE导线和相导线截面积要求

    ②主电路电缆线径选择
    a．电源与变频器之间的导线
    一般来说，和同容量普通电动机的电线选择方法相同。考虑到其输入侧的功率因数往往较低，应本着宜大不宜小的原则来选择线径。
    b．变频器与电动机之间的导线
    因为频率下降时，电压也要下降，在电流相等的情况下，线路电压降△U在输出电压中占的比例将上升，而电动机得到电压的比例则下降，会产生电动机转矩不足。所以，在选择变频器与电动机之间导线的线径时，最关键的因素便是线路电压降△U的影响，一般要求△U≤(2～3)%UN。式中UN为电源电压。
    △U的计算公式是：     (1)
式中 IMN-电动机的额定电流，A；
    R0-单位长度（每米）导线的电阻，mΩ/m；
    l-导线的长度，m。
    常用电动机引出线的单位长度电阻值见表2。
    表2   常用电动机引出线单位长度电阻值

    c．计算实例
    某电动机的主要额定数据如下：PMN=30kW，UMN=380V，IMN=57.6A，nMN=1460r/min，变频器与电动机之间的距离为40m，要求在工作频率为40Hz时，线路电压降不超过2%。选择线径的方法如下：
    允许的电压降为：
    △U=0.02×380×(40/50)=6.08V
    由式(1)得
    算得R0≤1.52mΩ/m
    查表1可知，应选截面积为16mm2的导线。