专利名称：大功率变频驱动系统用电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电缆的结构，属于电缆技术领域。
背景技术：
目前，我国能源生产和消费仅次于美国，位列世界第二，但国民生产总值却排在第八位左右，其中最重要的原因之一就是单位产值能耗太大。我国工业消耗的能源超过能源总量的三分之二，国有企业能源使用占大头。由于生产技术的落后，一般均采用恒速驱动的设备，每年造成大量能源浪费。在此类负载中，80％左右容量由大中型电机拖动。因此，研究大中容量电机调速节能技术对于我国工业降低单产能耗具有重要意义。此外，在轧钢、造纸、水泥制造、矿井提升、轮船推进器等传统工业改造和高速列车等现代交通工具中也需要使用大容量电机调速系统，以提高系统性能和生产效率。对国有企业能源使用的研究表明，如果将我国现有的过时的设备和工艺立即用当今世界最先进的技术来代替，将能源效率提高到新的水平，我国具备在现有的能耗总量上节省40～50％能耗的技术潜力。
交流变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，近十年来，变频技术的应用在我国有很大的发展，并取得了良好的效果。可以说，变频技术已为大多数用户所接受。
作为实现交流到直流，再由直流到交流的变频器专用电缆，与供电系统用电力传输电缆相比，要求其具备低传输阻抗、低绝缘损耗、高抗电磁干扰性、高电磁耦合平衡性与环保性能于一身，对于供电系统用电力传输电缆，能具备上述一、两项已属不易，但变频器的多功能化和电子技术的高新化对变频器专用电缆提出了上述的多项高的性能要求。
现有的由导体、绝缘、护套等构成的普通电力电缆，不能适应各种变频器应用，障碍了变频技术的推广应用。目前，我国在用的交流电动机使用变频调速运行的仅6％左右，而工业发达国家已达60％～70％；而随着我国改革开放的深入，国外的各种变频器大量涌入国内市场，由于其明显的性能优势，有力的激发了国内市场的活力。而与之配套使用的专用电缆，尚完全依赖于进口。
实用新型内容本实用新型的目的是为适应交流变频调速技术发展的需要，研制开发一种抗电磁干扰、低介电损耗、低电容、使用功率大、耐电热老化、寿命长的大功率变频驱动系统用电缆。
本实用新型的目的是这样实现的，大功率变频驱动系统用电缆，包括导体、绝缘、护套，其特征是电缆设有在导体上挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和绕包铜带金属屏蔽层的主线芯以及导体上设有绝缘层的接地线芯，在主线芯和接地线芯隔离对称分布成缆的缆芯上绕包有良好阻水性能的PBT聚酯带隔离层，在隔离层上设有无卤聚烯烃内护层，在外护套与隔离层之间设有挤包金属屏蔽层。
所述的绝缘层为高电性能、低介电常数、低损耗的XLPE材料。主线芯和接地线芯为三根主线芯和三根接地线芯。导体屏蔽层为中、高压电缆专用半导电屏蔽料。挤包金属屏蔽层为弯曲性能、屏蔽效果、抗压强度均优的皱纹铜管。
本实用新型结构合理简单、紧凑、圆整，生产制造容易，成本低。使用性能好，用电安全性高。具有抗电磁干扰、低介电损耗、低电容、使用功率大、耐电热老化、使用寿命长等特点。
采用三根主线芯和三根接地线芯隔离对称分布成缆的“三加三”的结构设计，每相线均采用单独接地方式，保证接地的可靠性，消除漏电流引起的噪声，提高三相交流电的平衡性，同时可实现电缆的静电屏蔽。
主线芯的导体上的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，采用三层共挤，一次完成挤包，可以提高绝缘体的综合性能，保证电缆的电压降和相间干扰优越性。
在外护套与内护层之间采用皱纹铜管式屏蔽、铠装层设计，改变了现有电力电缆屏蔽与装铠的分层设置，现屏蔽与铠装的统一，使电缆结构紧凑、成本下降。充分利用铜材良好的导电性与良好的塑性，提高电缆的抗压强度和弯曲性能，无缝隙、无接头的管式屏蔽铠装层，使保护电磁场成筒形闭环分布，延长了电源变频的倍增时电机的转换器间的转换时间，提高电缆的屏蔽效果，既可防止外界对电缆的干扰，也可防止电缆对其它电子设备的干扰。
隔离层采用具有良好耐热非吸湿性和抗张强度的PBT聚酯带绕包，保证屏蔽层与线芯的耐电压冲击性。能够经受反射导致的巨大脉冲电压峰值(2～3X)。
外护层采用绿色安全无卤材料，具有耐油、防水、耐环境浸损，保证电缆在各种恶劣环境的性能稳定性。
本电缆的结构设计，使电缆实现耐高压、耐高频、耐脉冲电压、耐电晕以及可有效抑制高频干扰等良好的电气性能，同时具备低烟无卤、阻燃、耐油、耐湿、耐磨、耐压、耐高低温等优良的物理机械性能，满足现有的变频器及变频调速技术发展所需要用的电缆。
图1为本实用新型的结构示意图；图中1导体、2绝缘层、3填充、4导体屏蔽层、5绝缘屏蔽层、6隔离层、7内护层、8屏蔽铠装层、9外护套、10金属屏蔽层。
具体实施方式
采用符合中、高压电缆相关标准规定的铜导体1，在导体上挤包导体屏蔽层4、绝缘层2、绝缘屏蔽层5。采用三层共挤工艺，一次完成导体屏蔽层4、绝缘层2、绝缘屏蔽层5的挤包，可以提高绝缘体的综合性能，保证电缆的电压降和相间干扰优越性。在绝缘屏蔽层5上绕包铜带金属屏蔽层10构成主线芯。在导体1上仅挤包绝缘层2构成接地线芯。主线芯和接地线芯以“三加三”结构成缆，每相线均采用单独接地方式，主线芯和接地线芯采用隔离式对称分布，采用绝缘聚丙烯(PP)撕裂网绳填充3。在主线芯和接地线芯成缆的缆芯上绕包有良好阻水性能的PBT聚酯带隔离层6。在隔离层6上设置无卤聚烯烃内护层7。在内护层7上挤包弯曲性能、屏蔽效果、抗压强度均优的皱纹铜管作为电缆的屏蔽铠装层8。在屏蔽铠装层8上设置低烟无卤阻燃的聚烯烃材料外护层9。
权利要求1.一种大功率变频驱动系统用电缆，包括导体、绝缘、护套，其特征是电缆设有在导体上挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和绕包铜带金属屏蔽层的主线芯以及导体上设有绝缘层的接地线芯，在主线芯和接地线芯隔离对称分布成缆的缆芯上绕包有良好阻水性能的PBT聚酯带隔离层，在隔离层上设有无卤聚烯烃内护层，在外护套与隔离层之间设有金属屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的大功率变频驱动系统用电缆，其特征是所述的绝缘层为高电性能、低介电常数、低损耗的XLPE材料。
3.根据权利要求1所述的大功率变频驱动系统用电缆，其特征是所述的主线芯和接地线芯为对称式“三加三”结构的三根主线芯和三根接地线芯。
4.根据权利要求1所述的大功率变频驱动系统用电缆，其特征是所述的导体屏蔽层为中、高压电缆专用半导电屏蔽料。
5.根据权利要求1所述的大功率变频驱动系统用电缆，其特征是所述的金属屏蔽层为弯曲性能、屏蔽效果、抗压强度均优的氩弧焊皱纹铜管。
专利摘要大功率变频驱动系统用电缆，属于电缆技术领域。电缆设有在导体上挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和绕包铜带金属屏蔽层的主线芯以及导体上设有绝缘层的接地线芯，在主线芯和接地线芯隔离对称分布成缆的缆芯上绕包有良好阻水性能的PBT聚酯带隔离层，在隔离层上设有无卤聚烯烃内护层，在外护套与隔离层之间设有挤包金属屏蔽层。本实用新型结构合理简单、紧凑、圆整，生产制造容易，成本低。使用性能好，用电安全性高。可广泛应用于各种变频器及变频调速装置接线用电缆。具有抗电磁干扰、低介电损耗、低电容、使用功率大、耐电热老化、使用寿命长、弯曲性能好等特点。
文档编号H01B7/17GK2805029SQ20052007157
公开日2006年8月9日 申请日期2005年5月13日 优先权日2005年5月13日
发明者吕发忠, 周建, 房权生, 庞玉春 申请人:宝胜科技创新股份有限公司