Câbles blindés ou non blindés pour VFD : Explication des principales différences
Perspectives d'ingénierie : Câbles d'entraînement blindés ou non blindés - Des différences pratiques que vous ne pouvez pas ignorer
Bonjour à tous. Aujourd'hui, nous allons nous pencher sur un sujet souvent négligé mais très important dans les systèmes d'alimentation industriels : les différences réelles entre les câbles VFD blindés et non blindés. Bien qu'ils puissent sembler similaires à première vue, leur comportement dans les environnements à haute fréquence et à haute puissance est très différent, en particulier en ce qui concerne la surtension, les interférences et la sécurité de la mise à la terre des câbles VFD.
1 Différences structurelles des câbles VFD : Plus que du cuivre
La différence entre les câbles VFD blindés et non blindés va au-delà de l'apparence. Les câbles non blindés ne comportent généralement que trois conducteurs d'alimentation. En revanche, les câbles blindés enveloppent ces conducteurs dans un treillis de cuivre ou une couche d'armure métallique, qui est mise à la terre pour réduire les interférences électromagnétiques des câbles d'entraînement. Bien que cela puisse sembler une petite modification structurelle, ses conséquences électriques sont importantes.
2. le comportement de la capacité : Pourquoi le blindage change la donne
Dans les câbles VFD non blindés, seuls trois couplages capacitifs inter-phases se forment entre les trois conducteurs. Mais avec les câbles VFD blindés, vous introduisez trois chemins capacitifs ligne-terre supplémentaires - un de chaque conducteur de phase vers le blindage mis à la terre.
Cela fait six chemins de couplage au total - et plus de capacité signifie plus de courant de surtension dans des conditions transitoires. Ces pics de tension, causés par les harmoniques de commutation, peuvent atteindre 2 000 à 2 500 V à l'extrémité du moteur pour un câble de 100 mètres et déclencher de graves dommages à l'environnement. surintensité vfd ou le stress lié à l'isolation.
3 Limitations de la longueur du câble de l'EFV : La contrainte cachée de la conception
Tous les fabricants de variateurs de vitesse réputés indiquent clairement la limite de longueur du câble du variateur :
- Câbles VFD non blindés: Généralement autorisé jusqu'à 100-150 mètres
- Câbles blindés pour VFD: Limité à 50-75 mètres maximum
Pourquoi une telle différence ? Parce que la capacité de blindage ajoutée double le courant de charge/décharge capacitif. Cela augmente le risque de vfd défauts de surtension, Ces événements sont extrêmement difficiles à diagnostiquer car ils se produisent en l'espace de quelques microsecondes.
4. surtension par onde réfléchie : Un tueur pour les IGBT et les enroulements de moteur
Avec Câbles blindés pour VFD, La présence d'une capacité supplémentaire et l'effet de peau intensifient les temps de montée en tension. Cela accélère les phénomènes d'ondes réfléchies, ce qui entraîne un doublement de la tension aux bornes du moteur.
Ces conditions peuvent facilement causer surtension du bus c.c. vfd, Dans le pire des cas, une défaillance de l'IGBT due à des transitoires rapides. En l'absence d'un mise à la terre du câble vfd et de filtrage, ces effets peuvent se traduire par des temps d'arrêt coûteux.
Conseils pratiques de câblage pour une installation plus sûre du câble de l'EFV
1.Préférer les câbles non blindés + Augmenter l'espacement des chemins de câbles
Conformément à la norme CEM européenne de Siemens, le maintien d'une séparation de >22 cm entre les plateaux d'alimentation et de commande minimise la diaphonie. Notre recommandation, testée sur le terrain, est une distance ≥40cm pour une atténuation fiable des interférences des câbles vfd sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un câble blindé.
2.Ajouter des réacteurs de sortie ou des filtres VFD pour les installations blindées
Si le blindage est nécessaire, il faut toujours l'associer à une réactance de sortie de l'EFV ou à une self de mode commun pour supprimer les harmoniques et réduire les pics de dv/dt.
Avertissement: Lorsque vous utilisez des filtres, connectez toujours l'extrémité capacitive au côté du moteur et l'extrémité inductive au VFD. Une connexion incorrecte détruira vos unités IGBT instantanément lors de la mise sous tension.
3.Contrôler la longueur du câble de l'EFV de manière agressive
Même pour les câbles VFD non blindés, limiter la longueur à <150 mètres. Utilisez des fréquences porteuses plus basses, augmentez la section des conducteurs ou installez des réactances de sortie pour les parcours proches du seuil.
Conclusion : Les câbles VFD sont une décision de système, pas un produit de base
Le choix entre des câbles blindés et non blindés pour VFD n'est pas seulement une question de budget ou d'EMI. Il s'agit d'une décision au niveau du système qui influence la fiabilité du moteur, la santé du VFD, les taux de défaillance et même la conformité électromagnétique.
Les câbles blindés ne sont pas “plus sûrs par défaut” - ils nécessitent des parcours plus courts, une mise à la terre plus précise et des stratégies d'atténuation des harmoniques. En revanche, les options non blindées - lorsqu'elles sont installées avec un espacement et une mise à la terre appropriés - peuvent assurer la stabilité sur de plus longues distances sans introduire de nouveaux modes de défaillance.
La compréhension de cette distinction est essentielle pour les ingénieurs chargés de concevoir ou d'entretenir des systèmes d'information fiables. Entraînements VFD systèmes. Ne laissez pas un simple choix de câble devenir votre prochaine responsabilité cachée.
