文/上海电缆研究所 曲文波 陈佶民

1 前言

随着近二十年来电力电子技术的进步，特别是IGBT器件的出现，变频系统已经广泛地应用于各种工业场合，小到如电机调速，大到如列车驱动、石油开采、船舶推进等场合。在实际使用中发现:在一般电气系统中不被认为是薄弱环节的电缆，在变频系统中却遇到了在一般情况下很少出现的问题，如电气寿命短、电磁干扰严重等。针对这样的情况，变频系统涉及的行业对该类电线产品进行了大量的研究和研发工作，也形成了一定的共识:变频系统用电缆有别于一般的电线电缆类产品，具有独特的技术特点。

2 变频系统对电缆的不同要求

与一般的输配电系统不同的是用于变频系统的电缆面临两个特殊的技术问题。

2.1 高次谐波

在电力工业中电能质量的一个表征指标就是谐波的比例，如发电机的端电压波形在任何瞬间与其基波波形之差不得大于基波波幅的5%，而用于常规输配电系统的电缆基本可以认为在没有谐波的环境下运行。对于变频系统来讲，高次谐波是明显存在的。高次谐波可以等效看作电场老化因子的时间加速试验，必然减少了电缆的电气绝缘结构的寿命；甚至有些场合下奇次谐波的比例可能超过15%[1]，在这样的情况下高次谐波对电缆的影响就比较明显。当使用按照普通输配电网络绝缘强度设计的电缆时，不恰当的绝缘结构设计使得其电气寿命缩短，电缆成为整个系统的“短板”。……