Обновленная информация о требованиях к конструкции кабеля VFD

Мэри Гэннон | 24 октября 2018 г.

Кабели VFD с годами приходилось корректировать, чтобы соответствовать меняющимся потребностям двигателей, на которых они работают. Новые изменения в Правилах устройства электроустановок будут способствовать дальнейшим обновлениям в ближайшие годы.

Предоставлено Нилом Алленом, вице-президентом по инжинирингу, HELUKABEL USA.

VFD — это привод с регулируемой скоростью, используемый в электромеханических приводных системах для управления скоростью и крутящим моментом двигателя переменного тока путем изменения входной частоты и напряжения двигателя. Они используются в различных устройствах, от небольших приборов до больших компрессоров.

За последние 20 лет кабельный бизнес с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) стал чрезвычайно крупным рынком для производителей кабеля. В прошлом стандартные двигатели переменного тока имели сложность двигателя с короткозамкнутым ротором — просто подключите мощность, и он заработает. Первый кремниевый выпрямитель (SCR) был разработан Bell Labs/GE в 1958 году для изменения скорости электродвигателей постоянного тока, используемых в различных приложениях. С тех пор мы стали свидетелями того, как технология управления скоростью двигателя развивалась от крупномасштабной интеграции (LSI), тиристора с затвором (GTO), широтно-импульсной модуляции (PWM), биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT) и пространственного векторного импульсного метода. широтная модуляция (SVPWM). Эти новые формы преобразования энергии для поддержки управления скоростью в двигателях с ЧРП также привели к изменению спроса на кабели, что привело к появлению множества новых вариантов кабелей.

Изменения в ПУЭ

Текущие рекомендации NFPA требуют изоляции RHH, RHW, RHW-2, XHH, XHHE или XHHW-2 для использования внутри панели или шкафа управления двигателем, но ожидается, что это требование будет перенесено на кабель, используемый во внешней проводке устройств с ЧРП в ближайшие годы.

Недавно в последней версии NFPA, над которой сейчас работают производители кабелей, произошло новое изменение, а также дополнительные новые изменения, которые могут появиться в NFPA 2021.

Наиболее заметным обновлением с точки зрения пригодности кабелей для использования с ЧРП в соответствии с NFPA 79 (издание 2018 г.) является, в частности, Глава 4 – Общие условия эксплуатации. В настоящее время общая интерпретация текущего NFPA 2018 года для проводки среди производителей кабелей заключается в том, что глава 4, статья 4.4.2.8 «Цепи, питаемые от оборудования преобразования энергии», требует изоляции RHH, RHW, RHW-2, XHH, XHHE или XHHW-2. , предназначен для внутренней части панели, где проводка находится между приводами и защитным оборудованием (панелей), которое может подвергаться необычным перегрузкам и/или неисправностям. Причина такого мнения заключается в том, что это требование не включено в раздел, касающийся кабелей для внешней проводки — Глава 12 — Проводники, кабели и гибкие шнуры.

Многие производители вносят коррективы в свои запасы кабелей VFD в ожидании возможного обновления через три года, которое потребует использования изоляции RHH, RHW, RHW-2, XHH, XHHW и XHHW-2 для соответствия главе 12 NFPA. Производители так делают. считают, что потребность в термореактивных проводниках в частотно-регулируемых приводах может быть сдвигом на рынке, а не реальной проблемой безопасности, поскольку скачки напряжения, перегрузки и пусковые токи можно выдерживать в течение длительного времени с помощью термореактивной изоляции (общей для RHH, RHW, RHW-2). , XHH, XHHW и XHHW-2) без преждевременного выхода из строя и дополнительно защищены устройством защиты цепи, используемым в системе (автоматический выключатель или предохранители).

Некоторые продукты TOPFLEX и TOPSERV от HELUKABEL были модернизированы для использования изоляции проводников из сшитого полиэтилена, чтобы лучше соответствовать рынку промышленных частотно-регулируемых приводов.

Изоляция из сшитого полиэтилена и полиэтилена действительно дает реальное преимущество с точки зрения более низких номинальных значений емкости (в отличие от других вариантов изоляции), чтобы лучше соответствовать импедансу двигателя и помочь уменьшить электрические проблемы в системе, которые могут привести к потере энергии и увеличению электрических шумов.

Для удовлетворения требований к непрерывной гибкости кабелей, используемых в буксируемых цепях, использование полиуретановых (PUR) оболочек и изоляции из термопластичного эластомера (TPE) оказалось лучшим вариантом с точки зрения производительности и длительного срока службы (более 10 миллионов циклов). Полиуретановые оболочки обеспечивают наибольшую стойкость к истиранию и химическим веществам, а также придают оболочке эластичные свойства, которые помогают удерживать жилы кабеля вместе в течение длительного времени при изгибе, а также равномерно выравнивать внешнюю часть кабельной цепи, что предотвращает от движения (хлеста) по трассе.