1 引言 近二十年來變頻調(diào)速系統(tǒng)應用愈加廣泛，2006中國變頻器市場研究報告顯示，中國的變頻器市場在過去幾年內(nèi)保持著15％-20％的高速增長，在2006年，由于工業(yè)行業(yè)及建筑業(yè)的迅猛發(fā)展以及各行業(yè)的大量投資，當年同比增長達到了近40％，市場規(guī)模超過了85億元人民幣. 隨著變頻裝置的大量應用，與之配套使用的變頻電纜的需求也與日俱增，市場年需求量也以年30%的速度遞增。變頻電纜作為變頻器與負載之間動力及信號傳輸?shù)膶Ｓ秒娎|，其設(shè)計和使用必須滿足變頻工況下的特殊要求。

　　2 變頻器工作原理 變頻器的工作原理是把市電（380V、50Hz）通過整流器變成平滑直流，然后利用半導體器件（GTO、GTR或IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）方法，使輸出波形近似正弦波，用于驅(qū)動異步電機，實現(xiàn)無級調(diào)速。上述的兩次變換可簡化為AC－DC－AC（交－直－交）變頻方式。

　　目前的變頻電源是通過電力半導體器件調(diào)壓，較大程度上改變了波形特性，從而對電機和電纜帶 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（BJT、IGBT等）進行整流、然后對直流電壓進行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，使得變頻電纜應具有更高的絕緣安全裕度。在實際使用過程中，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2～3kHz，而IGBT大功率逆變元件的PWM最高載頻可達15kHz。同樣輸出回路電流也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波，高次諧波電流通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設(shè)備。因此，針對變頻器的工作特點，變頻電纜應著重解決以下問題: （1）電纜本體對外發(fā)射電磁波，抑制高次諧波通過電纜對外界的干擾。 （2）脈沖電壓對絕緣的影響，防止脈沖電壓對 電纜的影響。 變頻電纜從電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計上解決防干擾能力及絕緣的安全可靠性上顯得尤為重要。