1. Kabelsymmetrieontwerp
Voor motorkabels met variabele-frequentie, geschikt voor 1,8/3 kV en lager, zijn de symmetrische 3+1 kern- en 4--kabelconfiguraties geschikt voor gebruik als hoofdstroomingangskabels; het gebruik van een symmetrische kabelstructuur verdient echter doorgaans de voorkeur. De kabels die de frequentieomvormer (VFD) met de variabele-motor verbinden, moeten een symmetrische kabelstructuur gebruiken. Symmetrische kabelstructuren zijn er doorgaans in twee vormen: met 3- kernen en 3+3 kernen. De 3+3 kernstructuur omvat het splitsen van de vierde kern (de neutrale kern)-die doorgaans kleiner is dan de drie hoofdkernen in een standaard 3+1 configuratie-in drie afzonderlijke geïsoleerde kernen met een kleinere dwarsdoorsnede-, en deze drie kleinere kernen vervolgens symmetrisch langs de drie hoofdkernen te verbinden. Voor motorkabels met variabele-frequentie, geschikt voor 6/10 kV, verschilt de kabelstructuur van die van standaard 6/10 kV-voedingskabels. Terwijl standaard stroomkabels doorgaans elk van de drie geïsoleerde kernen met kopertape afschermen voordat ze worden gestrand, worden gespecialiseerde motorkabels met variabele frequentie afgeschermd met een combinatie van koperdraden en kopertape, gevolgd door de extrusie van individuele fasemantels, voordat ze symmetrisch met elkaar worden verbonden. Dankzij de uitwisselbaarheid van de geleiders binnen een symmetrische kabelstructuur biedt het superieure elektromagnetische compatibiliteit; het speelt een belangrijke rol bij het onderdrukken van elektromagnetische interferentie door harmonischen van oneven orde effectief te neutraliseren, waardoor de anti-interferentiemogelijkheden van de gespecialiseerde kabel worden verbeterd en de algehele elektromagnetische straling binnen het systeem wordt verminderd.
2. Ontwerp van de afschermingsstructuur
Voor motorkabels met variabele-frequentie met een vermogen van 1,8/3 kV en lager wordt doorgaans een algemeen (algeheel) afschermingsschema gebruikt. Voor motorkabels met variabele{6}}frequentie van 6/10 kV bestaat het afschermingssysteem uit zowel individuele fase-afscherming als algemene (totale) afscherming. De individuele fase-afscherming wordt doorgaans bereikt met behulp van kopertape-afscherming of een combinatie van koperdraden en kopertape. De algemene afschermingsstructuur kan verschillende methoden gebruiken, zoals een combinatie van koperdraden en kopertape, vlechten van koperdraad, omwikkelen met koperband, of een combinatie van vlechten van koperdraad en omwikkelen met koperband; het dwarsdoorsnedeoppervlak van de afschermingslaag is ontworpen om een specifieke verhouding te behouden ten opzichte van het dwarsdoorsnedeoppervlak van de hoofdkernen. Kabels met deze afschermingsstructuur zijn bestand tegen elektromagnetische inductie, waardoor problemen die verband houden met een slechte aarding worden verminderd en geleide interferentie die afkomstig is van de voedingslijnen wordt onderdrukt; bovendien vermindert dit ontwerp de inductie en voorkomt het het genereren van overmatige geïnduceerde elektromotorische kracht (EMF). De afschermingslaag heeft een dubbele functie: hij onderdrukt de uitgaande emissie van elektromagnetische golven, terwijl hij ook dient als een speciaal pad voor kortsluitstromen, waardoor hij een beschermende functie heeft die vergelijkbaar is met die van een neutrale kern. Voor motorkabels met variabele frequentie van 6/10 kV-aangezien deze kabels tijdens bedrijf vaak worden blootgesteld aan externe radiale krachten-is er een laag gegalvaniseerde stalen tape-pantser toegevoegd buiten de afschermingslaag van de kabel (met een isolatiemantel tussen de afschermingslaag en de stalen tape-pantser). Het stalen bandpantser dient primair als radiale mechanische beschermingslaag voor de kabel; tegelijkertijd functioneert het als een extra algemeen schild. Met name de combinatie van stalen tape-pantsering met koperdraad en kopertape-afscherming-waarbij gebruik wordt gemaakt van twee verschillende afschermingsmaterialen-creëert een complementair effect met betrekking tot de verzwakking van elektromagnetische golven, waardoor de algehele afschermingsprestaties worden verbeterd.
3. Ontwerp van elektrische kabelprestaties
De elektrische prestatieparameters voor motorkabels met variabele frequentie, nominaal 1,8/3 kV en lager, zijn ontworpen in overeenstemming met de GB/T 12706-2002-norm. Voor motorkabels met variabele frequentie van 6/10 kV zijn, naast het voldoen aan de vereisten van de GB/T 12706-2002-norm, aanvullende elektrische prestatie-eisen opgenomen, specifiek met betrekking tot capaciteit en inductie. De uiteindelijke elektrische prestatieparameters voor deze motorkabels met variabele frequentie werden vastgesteld op basis van hun werkelijke bedrijfsomstandigheden, met verwijzing naar de GB/T 12706-2002-norm en de technische specificaties voor aandrijfkabels uitgegeven door ABB.
