{"id":27355,"date":"2018-03-26T15:03:20","date_gmt":"2018-03-26T13:03:20","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=27355"},"modified":"2018-03-26T15:06:36","modified_gmt":"2018-03-26T13:06:36","slug":"przewody-helukabel-z-wieksza-wytrzymaloscia-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=27355","title":{"rendered":"Kable do przekszta\u0142tnik\u00f3w cz\u0119stotliwo\u015bci"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a><\/strong>Przed przyst\u0105pieniem do \u0142\u0105czenia silnika z falownikiem trzeba wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119 m.in. to, jakie kable do falownik\u00f3w dobra\u0107. Nieprawid\u0142owy wyb\u00f3r mo\u017ce mie\u0107 negatywny wp\u0142yw na obci\u0105\u017cenie wypadkowe falownika, budow\u0119 oraz kompatybilno\u015b\u0107 elektromagnetyczn\u0105. Trzeba pami\u0119ta\u0107 o doborze przewod\u00f3w bior\u0105c pod uwag\u0119 moc silnika oraz jego odleg\u0142o\u015b\u0107 od falownika. Zagadnienia te przybli\u017ca artyku\u0142 opracowany przez specjalist\u00f3w firmy Helukabel.<\/strong><\/p>\n

Jednym z najbardziej popularnych zalece\u0144 dla po\u0142\u0105cze\u0144 silnik-falownik jest stosowanie przewod\u00f3w ekranowanych. Zwolennicy tego rodzaju kabli wykorzystuj\u0105 je tam, gdzie znajduje si\u0119 du\u017ca liczba kabli prowadzonych we wsp\u00f3lnych korytach kablowych. Najlepszym rozwi\u0105zaniem b\u0119d\u0105 przewody ekranowane oplotem miedzianym. Zapewniaj\u0105 one niski poziom zak\u0142\u00f3ce\u0144 elektromagnetycznych (t\u0142umienie sygna\u0142\u00f3w o r\u00f3\u017cnych cz\u0119stotliwo\u015bciach). Zaleca si\u0119 aby kable posiada\u0142y uziemienie na dw\u00f3ch ko\u0144c\u00f3wkach ca\u0142ego obwodu (mo\u017cna tego dokona\u0107 stosuj\u0105c d\u0142awiki poprawiaj\u0105ce parametry przepi\u0119cia i niweluj\u0105ce rezonanse). Przeciwnicy kabli ekranowanych wskazuj\u0105 jednak na dodatkowy op\u00f3r pojemno\u015bciowy, czego skutkiem jest rosn\u0105cy pr\u0105d na wyj\u015bciu falownika.<\/p>\n

\"Rys.<\/a>Rys. 1. Proces produkcji kabla ekranowanego: kabel przechodzi przez maszyn\u0119, kt\u00f3ra nak\u0142ada oplot na przewody kabla, a nast\u0119pnie wysy\u0142a go do ekstrudera, kt\u00f3ry na\u0142o\u017cy warstw\u0119 zewn\u0119trzn\u0105 izolacji.<\/em><\/p>\n

Zjawisko pojemno\u015bci w kablach<\/strong><\/p>\n

Ka\u017cdy kabel b\u0119d\u0105cy uk\u0142adem jednej lub wielu \u017cy\u0142 przewodz\u0105cych, ewentualnie umieszczonych w przewodz\u0105cym ekranie, charakteryzuje w\u0142asna indukcyjno\u015b\u0107 oraz pojemno\u015b\u0107. Pojemno\u015b\u0107 ta wynika z istnienia element\u00f3w przewodz\u0105cych oddzielonych izolatorem, na kt\u00f3rych mo\u017cna zgromadzi\u0107 \u0142adunek, a pomi\u0119dzy kt\u00f3rymi wyst\u0119puje r\u00f3\u017cnica potencja\u0142\u00f3w, czyli napi\u0119cie. Na wielko\u015b\u0107 pojemno\u015bci wp\u0142ywa zar\u00f3wno rodzaj wprowadzonego pomi\u0119dzy elementy przewodz\u0105ce izolatora, jak i geometria ca\u0142ego uk\u0142adu.
\nW przypadku kondensatora p\u0142askiego, czyli najprostszego do analizy uk\u0142adu, pojemno\u015b\u0107 jest okre\u015blona wzorem:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Gdzie:
\nCp \u2013 pojemno\u015b\u0107 kondensatora p\u0142askiego,
\n\u03b5w<\/sub> \u2013 przenikalno\u015b\u0107 dielektryczna wzgl\u0119dna,
\n\u03b50<\/sub> \u2013 przenikalno\u015b\u0107 dielektryczna pr\u00f3\u017cni (8,86 x 10-12 F\/m),
\nS \u2013 pole powierzchni elektrod,
\nd \u2013 odleg\u0142o\u015b\u0107 pomi\u0119dzy elektrodami<\/p>\n

Przy uk\u0142adzie walcowym, kt\u00f3ry bardziej trafnie odzwierciedla budow\u0119 kabla, spos\u00f3b obliczania pojemno\u015bci jest podobny i wyra\u017ca si\u0119 wzorem:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Gdzie:
\nCw \u2013 pojemno\u015b\u0107 w uk\u0142adzie walc\u00f3w wsp\u00f3\u0142osiowych,
\n\u03b5w<\/sub> \u2013 przenikalno\u015b\u0107 dielektryczna wzgl\u0119dna,
\n\u03b50<\/sub> \u2013 przenikalno\u015b\u0107 dielektryczna bezwzgl\u0119dna (8,86 x 10-12 F\/m),
\nL \u2013 d\u0142ugo\u015b\u0107 uk\u0142adu [m],
\nr \u2013 promie\u0144 walca wewn\u0119trznego (\u017cy\u0142y),
\nR \u2013 promie\u0144 walca zewn\u0119trznego (ekranu)<\/p>\n

W przypadku uk\u0142adu p\u0142askiego oraz uk\u0142adu walcowego wida\u0107, \u017ce pojemno\u015b\u0107 zale\u017cy jedynie od geometrii uk\u0142adu i w\u0142asno\u015bci dielektrycznych materia\u0142u izolacyjnego. Jedynie zmiana tych dw\u00f3ch parametr\u00f3w wp\u0142ywa na zmian\u0119 pojemno\u015bci kabla i daje mo\u017cliwo\u015b\u0107 jej obni\u017cenia.<\/p>\n

Kable o obni\u017conej\u00a0pojemno\u015bci<\/strong><\/p>\n

Przy produkcji kabli o obni\u017conej pojemno\u015bci do zastosowa\u0144 specjalnych stosuje si\u0119 jako materia\u0142 izolacyjny polietylen (PE). Wi\u0119kszo\u015b\u0107 w\u0142asno\u015bci pozaelektrycznych (np. temperatury pracy kabla) nie ulega zmianie w stosunku do kabli izolowanych PVC, natomiast zalet\u0105 PE jest jego niska w stosunku do PVC przenikalno\u015b\u0107 dielektryczna, kt\u00f3ra wynosi 2,3 i pozostaje taka sama bez wzgl\u0119du na to, czy jest to polietylen otrzymywany metod\u0105 wysokoci\u015bnieniow\u0105, czy niskoci\u015bnieniow\u0105. Oznacza to, \u017ce pojemno\u015b\u0107 kabla izolowanego polietylenem jest co najmniej 1,74 razy ni\u017csza od kabla izolowanego PVC o takiej samej geometrii
\nPoniewa\u017c kable do przekszta\u0142tnik\u00f3w s\u0105 kablami ekranowanymi, zawsze w takim kablu wyst\u0105pi\u0105 dwa rodzaje pojemno\u015bci: pomi\u0119dzy \u017cy\u0142ami roboczymi i pomi\u0119dzy \u017cy\u0142ami a ekranem.
\nProducenci kabli specjalistycznych przeznaczonych do wsp\u00f3\u0142pracy z silnikiem indukcyjnym i przekszta\u0142tnikiem podaj\u0105 w\u015br\u00f3d parametr\u00f3w warto\u015b\u0107 pojemno\u015bci w\u0142a\u015bciwej zdefiniowan\u0105 np. w [nF\/km]. Warto\u015b\u0107 tej pojemno\u015bci zmienia si\u0119 w zale\u017cno\u015bci od przekroju \u017cy\u0142y i zawiera si\u0119 w granicach:
\nod 70 (4 x 1,5 mm2<\/sup>) do 250 (4 x 95 mm2<\/sup>) nF\/km \u2013 warto\u015b\u0107 mi\u0119dzy \u017cy\u0142ami,
\nod 110 (4 x 1,5 mm2<\/sup>) do 410 (4 x 95 mm2<\/sup>) nF\/km \u2013 warto\u015b\u0107 mi\u0119dzy \u017cy\u0142\u0105 a ekranem.
\nW konstrukcji kabla specjalnego, w celu obni\u017cenia pojemno\u015bci stosuje si\u0119 nast\u0119puj\u0105ce zabiegi:
\nzastosowanie specjalnej konstrukcji kabla, w szczeg\u00f3lno\u015bci zmiana geometrii w stosunku do kabla tradycyjnego, polegaj\u0105cej na zwi\u0119kszeniu odst\u0119p\u00f3w izolacyjnych,
\nzastosowanie innego materia\u0142u izolacyjnego ni\u017c w konstrukcjach tradycyjnych, dzi\u0119ki czemu obni\u017ca si\u0119 pojemno\u015b\u0107 ca\u0142ego uk\u0142adu nawet przy takich samych wymiarach geometrycznych,
\nzastosowanie w konstrukcji kabla izolacyjnej warstwy dystansowej pomi\u0119dzy \u017cy\u0142ami, a ekranem, kt\u00f3ra oddalaj\u0105c ekran od \u017cy\u0142 obni\u017ca pojemno\u015b\u0107.<\/p>\n

Po co stosowane s\u0105 ekrany w kablach<\/strong><\/p>\n

Ekran w kablach elektrycznych jest wykonywany w celu spe\u0142nienia wymog\u00f3w kompatybilno\u015bci elektromagnetycznej (EMC), czyli zapewnienia ochrony dla przesy\u0142anego kablem sygna\u0142u przed zewn\u0119trznymi zaburzeniami elektromagnetycznymi. Zaburzenia te mog\u0105 by\u0107 wywo\u0142ywane np. przez silniki, transformatory, odbiorniki o\u015bwietleniowe, urz\u0105dzenia grzejne.
\nW przypadku kabli falownikowych (\u0142\u0105cz\u0105cych silnik z przekszta\u0142tnikiem cz\u0119stotliwo\u015bci) wa\u017cne jest, aby ekran chroni\u0142 sygna\u0142 przesy\u0142any kablem przed zak\u0142\u00f3ceniami zewn\u0119trznymi ale r\u00f3wnie\u017c nie dopuszcza\u0142 do zak\u0142\u00f3cania urz\u0105dze\u0144 b\u0119d\u0105cych w pobli\u017cu kabla.<\/p>\n

\"Rys.<\/a>Rys. 2. Struktura oplotu w kablach ekranowanych<\/em><\/p>\n

Ekran (oplot) wykonywany jest z drut\u00f3w miedzianych ocynowanych lub nieocynowanych. W przypadku uszkodzenia zewn\u0119trznej opony kabla, ze wzgl\u0119du na wy\u017csz\u0105 odporno\u015b\u0107 na korozj\u0119 lepszym rozwi\u0105zaniem jest oplot wykonany w wersji ocynowanej. Ekran z oplotu daje pokrycie rz\u0119du 80-85%. Luki w pokryciu to miejsca, gdzie mog\u0105 wydosta\u0107 si\u0119 szumy (wykres na rys. 2 ilustruje k\u0105t determinuj\u0105cy elastyczno\u015b\u0107 kabli ekranowanych). Luki te mo\u017cna wyeliminowa\u0107 dzi\u0119ki zastosowaniu dodatkowego ekranu ze specjalnej folii aluminiowej lub folii Mylar. W ofercie firmy Helukabel znajduj\u0105 si\u0119 przewody falownikowe podw\u00f3jnie izolowane z rodziny Topflex (ekran ze specjalnej folii aluminiowej, oplot z pobielanych drut\u00f3w Cu).
\nKolejn\u0105 funkcj\u0105, kt\u00f3re pe\u0142ni\u0105 ekrany w kablach i przewodach, jest zwi\u0119kszenie bezpiecze\u0144stwa obs\u0142ugi. Ekran uziemiony nie pozwala na pojawienie si\u0119 napi\u0119cia na zewn\u0105trz kabla, nawet w przypadku gdy uszkodzeniu ulegnie pow\u0142oka zewn\u0119trzna.<\/p>\n

\"Rys.<\/a>Rys. 3. Kabel ekranowany Topflex EMV-UV-2YSLCY-J firmy Helukabel \u2013 posiada podw\u00f3jny ekran: pierwszy na izolowanych \u017cy\u0142ach (specjalna folia aluminiowa), drugi w postaci oplotu z miedzianych drut\u00f3w cynowanych<\/em><\/p>\n

Osprz\u0119t wspomagaj\u0105cy<\/strong><\/p>\n

Dope\u0142nieniem osprz\u0119towym oferty Helukabel dla grupy przewod\u00f3w ekranowanych Toplex s\u0105 d\u0142awiki, np. typu Helutop MS-EP4. Zapewniaj\u0105 one:
\nszerszy zakres d\u0142awienia w ka\u017cdej wielko\u015bci d\u0142awika od 3,0-53,0 mm \u015brednicy przewodu,
\nzachowanie typoszeregu od M12 x 1,5 do M63 x 1,5,
\npe\u0142n\u0105 redukcj\u0119 napr\u0119\u017ce\u0144 dzi\u0119ki zastosowaniu zacisku i elementu stykowego (kabel jest prowadzony wewn\u0105trz elementu stykowego).
\n\u0141\u0105czenie ekranu nast\u0119puje po skr\u0119ceniu d\u0142awika poprzez zmodyfikowan\u0105 konstrukcj\u0119 docisku, a dzi\u0119ki pe\u0142nemu, nieprzerwanemu ekranowaniu osi\u0105ga si\u0119 bardzo dobre wyt\u0142umienie zak\u0142\u00f3ce\u0144.
\nPonadto w ofercie firmy Helukabel dost\u0119pny jest pe\u0142en asortyment d\u0142awik\u00f3w, os\u0142on ochronnych oraz w\u0119\u017cy stalowych o konstrukcji jednorodnej, jak i pokrytej tworzywami o r\u00f3\u017cnych w\u0142a\u015bciwo\u015bciach, tak temperaturowych jak i chemicznych. Maksymalne temperatury pracy os\u0142on to +1000O<\/sup>C (izolacja HTP).
\nW\u015br\u00f3d wielu produkt\u00f3w znajduj\u0105 si\u0119 tak\u017ce systemowe rozwi\u0105zania ochrony uk\u0142ad\u00f3w instalacji elektrycznych, jak r\u00f3wnie\u017c pneumatycznych czy hydraulicznych, pozwalaj\u0105ce na prac\u0119 systemu w warunkach podwy\u017cszonego zagro\u017cenia py\u0142em czy oparami, obecno\u015bci zwi\u0105zk\u00f3w chemii organicznej jak i nieorganicznej.<\/p>\n

\"Rys.<\/a><\/p>\n

Rys. 4. Dope\u0142nieniem osprz\u0119towym oferty Helukabel dla grupy przewod\u00f3w ekranowanych Toplex s\u0105 d\u0142awiki, np. typu Helutop MS-EP4<\/em>
\n<\/strong><\/p>\n

Podsumowanie<\/strong><\/p>\n

Zasilanie silnik\u00f3w indukcyjnych za pomoc\u0105 nowoczesnych uk\u0142ad\u00f3w przekszta\u0142tnikowych, opr\u00f3cz oczywistych korzy\u015bci, wywo\u0142uje te\u017c wyst\u0119powanie szeregu zjawisk mog\u0105cych mie\u0107 niekorzystny wp\u0142yw na prac\u0119 ca\u0142ej instalacji. Zjawiska te wynikaj\u0105 ze specyficznego kszta\u0142tu napi\u0119cia zasilaj\u0105cego oraz jego wysokiej cz\u0119stotliwo\u015bci. Elementem o najwi\u0119kszych wymiarach, a co za tym idzie o najwi\u0119kszej pojemno\u015bci w uk\u0142adzie przekszta\u0142tnik \u2013 kabel \u2013 silnik jest kabel zasilaj\u0105cy.
\nW uk\u0142adach zasilania silnik\u00f3w z falownik\u00f3w pojawiaj\u0105 si\u0119 nast\u0119puj\u0105ce niekorzystne zjawiska:
\nwyst\u0119powanie pr\u0105du up\u0142ywu pomi\u0119dzy \u017cy\u0142ami (fazami),
\nwyst\u0119powanie pr\u0105du up\u0142ywu pomi\u0119dzy \u017cy\u0142ami a ekranem, przep\u0142yw pr\u0105du ekranowego,
\nwyst\u0119powanie pr\u0105du \u0142o\u017cyskowego,
\nwyst\u0119powanie oscylacyjnych, gasn\u0105cych drga\u0144 napi\u0119cia w przebiegu napi\u0119cia zasilaj\u0105cego \u2013 przepi\u0119cia.
\nWp\u0142yw tych zjawisk na prac\u0119 ca\u0142ego uk\u0142adu mo\u017cna ograniczy\u0107 stosuj\u0105c odpowiedni kabel \u0142\u0105cz\u0105cy silnik z przekszta\u0142tnikiem. Podstawow\u0105 cech\u0105 takiego kabla jest obni\u017cona pojemno\u015b\u0107. W przypadku kabli specjalistycznych pojemno\u015b\u0107 jednostkowa jest podawana jako jeden z parametr\u00f3w. Redukcja pojemno\u015bci odbywa si\u0119 na etapie projektowania i produkcji kabla. Osi\u0105ga si\u0119 j\u0105 przez:
\nzwi\u0119kszenie odleg\u0142o\u015bci pomi\u0119dzy elementami przewodz\u0105cymi,
\nzastosowanie odpowiedniego materia\u0142u izolacyjnego (o niskiej przenikalno\u015bci dielektrycznej i odpowiedniej wytrzyma\u0142o\u015bci napi\u0119ciowej i stromo\u015bciowej),
\nzastosowanie dodatkowych warstw \u201eoddalaj\u0105cych\u201d ekran od \u017cy\u0142 (redukcja pr\u0105du ekranowego).
\nStosowanie odpowiedniego kabla jest jednym z warunk\u00f3w poprawnej pracy uk\u0142adu przekszta\u0142tnik \u2013 kabel zasilaj\u0105cy \u2013 silnik.<\/p>\n

Opracowano\u00a0na podstawie
\nmateria\u0142\u00f3w firmy Helukabel<\/p>\n

www.helukabel.pl<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Przed przyst\u0105pieniem do \u0142\u0105czenia silnika z falownikiem trzeba wzi\u0105\u0107 pod uwag\u0119 m.in. to, jakie kable do falownik\u00f3w dobra\u0107. Nieprawid\u0142owy wyb\u00f3r mo\u017ce mie\u0107 negatywny wp\u0142yw na obci\u0105\u017cenie wypadkowe falownika, budow\u0119 oraz kompatybilno\u015b\u0107 elektromagnetyczn\u0105. Trzeba pami\u0119ta\u0107 o doborze przewod\u00f3w bior\u0105c pod uwag\u0119 moc silnika oraz jego odleg\u0142o\u015b\u0107 od falownika. Zagadnienia te przybli\u017ca artyku\u0142 opracowany przez specjalist\u00f3w firmy…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":27356,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[608],"tags":[339],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/27355"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=27355"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/27355\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":27365,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/27355\/revisions\/27365"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/27356"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=27355"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=27355"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=27355"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}