
電氣安裝設(shè)計 本章內(nèi)容 本章介紹了在檢查電機和變頻器兼容性以及選擇電纜、保護裝置、電纜走線時**遵 守的原則和變頻器的運行方法。 注意:變頻器的安裝設(shè)計**符合安裝地的相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定。如果變頻器的安裝 違反了當?shù)胤煞ㄒ?guī)的要求, ABB 不承擔任何責任。此外,如果用戶不遵守這些建 議,那么變頻器可能會出現(xiàn)一些不在質(zhì)保范圍內(nèi)的故障。 交流動力電纜連接 相關(guān)要求請參見章節(jié)電網(wǎng)規(guī)格,在 367 頁。使用一個固定的連接器連接交流動力電 纜。 警告 !因為設(shè)備的典型漏電流**過 3.5 mA,因此根據(jù) IEC 61800-5-1 的要求要 使用固定的安裝。 選擇電源斷路設(shè)備(分斷手段) 在交流電源和變頻器之間需要安裝一個手動操作的電源斷路設(shè)備 (分斷手段)。該斷 路設(shè)備**能鎖死在斷開位置,以方便安裝和檢修。 歐盟 為了滿足歐盟的要求,根據(jù)標準 EN 60204-1,機械*,該斷路設(shè)備**在下面幾 種類型中選擇: * AC-23B (EN 60947-3) 類的負荷開關(guān) * 帶有一個輔助觸點的斷路器,輔助觸點在斷路器主觸點斷開之前就使開關(guān)設(shè)備斷 開負載電路 (EN 60947-3) 38 電氣安裝設(shè)計 * 符合 EN 60947-2 要求的斷路器。 其他地區(qū) 斷路設(shè)備**滿足*法規(guī)的要求。 檢查電機和變頻器的兼容性 按照額定值一節(jié) 358 頁的額定參數(shù)表檢查并確認三相交流異步電機與變頻器兼容。表 中列出了每種變頻器類型的電機額定功率。 只能將一臺永磁同步電機連接到傳動。 動力電纜選擇 一般原則 輸入功率電纜和電機電纜的尺寸應該符合當?shù)氐囊?guī)定。 * 輸入動力電纜和電機電纜**能承受對應的負載電流。有關(guān)額定電流的詳細信息, 請參見章節(jié)額定值,在 358 頁。 * 電機電纜持續(xù)工況下的較高額定溫度裕度不應該低于 70°C。如果使用地點在美 國,請參見章節(jié)美國區(qū)域的附加要求 ,在 39 頁。 * PE 接地導體的導電性能**和相導體的導電能力相同 (采用相同的截面積)。 *600VAC 電纜可以用于 500 V AC 變頻器。 * 關(guān)于 EMC 的要求,請參見章節(jié) 技術(shù)數(shù)據(jù),在 357 頁。 為了滿足 CE 和 C-tick A 認證對 EMC 的要求,**采用對稱屏蔽電機電纜 (參見下 圖)。 對于輸入電纜可以采用四芯電纜,但還是**使用屏蔽對稱電纜。 與四芯系統(tǒng)相比,使用對稱屏蔽電纜除了可以減小電機電纜流過的電流和損耗之外, 還可以減小電磁輻射。 電氣安裝設(shè)計 39 可以使用的兩類動力電纜型號 變頻器可以使用的動力電纜的類型如下所示: 電機電纜 注意:如果電機電纜屏蔽層的導電性能不能 滿足要求,**使用單獨的 PE 導體。 (建議輸入動力電纜也采用這種電纜) 對稱屏蔽電纜:三根相導體、一根同心或?qū)? 稱 PE 導體和屏蔽層 PE 導體 屏蔽層 屏蔽層 屏蔽層 PE PE 允許使用的輸入電纜 屏蔽層 四導體系統(tǒng):三根相導體和一根保護導體。 PE PE 電機電纜屏蔽 為了能起到保護導體的作用,當屏蔽線和相導體采用相同的材料時,屏蔽線的截面積 **和相導體的截面積相同。 為了有效抑制射頻干擾的發(fā)射和傳導,屏蔽線的導電性能**至少是相導體導電性的 1/10。對于銅制或鋁制屏蔽層,此項要求非常*滿足。變頻器電機電纜的較低要求 如下圖所示。電纜中包含一層螺旋狀銅帶。屏蔽層越緊越好,因為越緊就越能有效抑 制電磁干擾的輻射。 絕緣外皮 銅屏蔽層 電纜芯 美國區(qū)域的附加要求 如果沒有使用金屬導線管路,**使用帶有對稱接地導體或者屏蔽層的 MC 型波形鋁 材鎧裝電纜。 40 電氣安裝設(shè)計 輸入動力電纜的額定溫度**是 75 °C (167 °F)。 電纜套管 導線管**和兩端固定到導線管上的接地導體固定在一起。到變頻器內(nèi)部也要固定到 一起。輸入動力電纜、電機電纜、制動電阻電纜和控制電纜使用不同的導線管。不能 將從不同變頻器引出的電機電纜鋪設(shè)到同一根導線管中。 鎧裝電纜 / 帶屏蔽動力電纜 內(nèi)部具有 6 根導體的 (3 根相導體和 3根接地導體 )MC 型連續(xù)波紋鋁材鎧裝電纜的供 應商包括 (括號中給出的是商標名稱): * Anixter Wire & Cable (Philsheath) * BICC General Corp (Philsheath) * Rockbestos Co. (Gardex) * Oaknite (CLX). 屏蔽動力電纜的供貨商包括: *Belden * LAPPKABEL (LFLEX) * Pirelli。 控制電纜選擇 一般原則 所有的模擬控制電纜和用于頻率輸入的電纜**使用屏蔽電纜。 模擬信號電纜使用雙絞雙屏蔽電纜(圖 a,例如,NK 的 JAMAK 電纜)。每個信號采 用一對單獨的屏蔽雙絞線對。不同的模擬信號不要使用同一根地線。 電氣安裝設(shè)計 41 對于低壓數(shù)字信號來說,較好選擇雙層屏蔽的電纜,但是也可以采用單層屏蔽的或者 無屏蔽的絞線對 (圖 b)。然而,對于頻率信號來說,只能采用屏蔽電纜。 a b 多根雙絞雙 多根雙絞單 屏蔽電纜 屏蔽電纜 模擬信號和數(shù)字信號使用不同的電纜分開走線。 電壓不**過 48 V 的繼電器控制信號可以和數(shù)字信號一起走線。建議繼電器控制信號 采用絞線。 不能將 24 V DC 信號和 115/230 V AC 信號放到相同的電纜中。 繼電器電纜 繼電器電纜使用經(jīng)ABB 公司測試并**使用的帶有金屬編織屏蔽層的電纜 (例如, 德國 LAPPKABEL 的 LFLEX)。 控制盤電纜 在遠程應用場合,連接控制盤和變頻器的電纜的長度不能**過 3m (10ft)。控制盤套 件選件中的電纜采用經(jīng) ABB 公司測試并**使用電纜。 電纜布線 電機電纜的走線一定要遠離其他電纜的走線。幾個變頻器的電機電纜可以并排布線。 建議將電機電纜、輸入動力電纜和控制電纜分別布在不同的線槽中。避免其他電纜和 電機電纜并排走線的原因是:變頻器輸出電壓的**變化會增加對其他電纜的電磁干 擾。 如果控制電纜和動力電纜**交叉,那么****控制電纜和動力電纜之間的夾角盡 可能為 90 度。 電纜線槽之間**保持良好的連接,并且接地良好。鋁制線槽可以使局部等電位。 42 電氣安裝設(shè)計 電纜布線圖如下圖所示。 電機電纜 較小 300 mm (12 in) 變頻器 動力電纜 電機電纜 輸入動力電纜 90° 較小 200 mm (8 in) 較小 500 mm (20 in) 控制電纜 控制電纜線槽 24 V 230 V 24 V 230 V 將 24 V 電纜和 230 V 電纜并排放在一個導 將 24 V 和 230 V 控制電纜布置在柜體中的 線管中是不允許的,除非 24 V 電纜對 230 V 不同線槽中。 是絕緣的或者通過一個絕緣套管對230V 絕 緣。 電氣安裝設(shè)計 43 在短路情況下,保護變頻器、輸入動力電纜、電機和電機電纜, 防止發(fā)生熱過載 在短路情況下,保護變頻器和輸入動力電纜 按照下列準則安排保護。 電路圖 短路保護 使用熔斷器或斷路器保護 配線盤 輸入電纜 變頻器 變頻器和輸入電纜。請參 見腳注 1) 和 2)。 1) M 3~ 2) M > I 3~ 1) 按照章節(jié)技術(shù)數(shù)據(jù) 357 頁中提供的說明選擇熔斷器。在短路情況下,熔斷器將保護輸入電纜, 防止損壞變頻器,在變頻器內(nèi)部短路時,保護相鄰設(shè)備免受損壞。 2) 只有經(jīng)過 ABB 公司試驗的斷路器才可以用于 ACS355 變頻器。其它類型的斷路器**同時使 用熔斷器。要了解可以使用的斷路器型號以及電網(wǎng)特性,可以聯(lián)系當?shù)氐?ABB 代表處。 警告 !根據(jù)斷路器的工作原理和結(jié)構(gòu),如果不遵守制造商規(guī)定,在短路時,熱 離子化氣體可能從斷路器外殼中逸出。為了確保*使用,安裝和放置斷路器 時**特別小心。按照制造商說明進行操作。 在短路情況下,保護電機和電機電纜 如果電機電纜是按照變頻器的額定電流來選擇的,那么變頻器可以對電機電纜和電機 進行短路保護。不需要其他的保護設(shè)備。 保護變頻器、電機電纜和輸入動力電纜,防止發(fā)生熱過載 如果電纜是按照變頻器的額定電流來選擇的,那么變頻器能自我保護和保護電機電 纜,防止發(fā)生熱過載。不需要額外的熱過載保護設(shè)備。 警告 !如果將變頻器與多個電機連接,則**使用單獨的熱過載開關(guān)或斷路器 來保護電纜和電機。這些設(shè)備可能需要使用熔斷器來切斷短路電流。 44 電氣安裝設(shè)計 保護電機,防止發(fā)生熱過載 按照規(guī)定,**保護電機,防止發(fā)生熱過載,在檢測到過載時,**切斷電流。變頻 器帶有電機熱過載保護功能,該功能可以保護電機并在必要時切斷電流。還可以將電 機溫度測量裝置與變頻器連接。用戶可以通過參數(shù)調(diào)節(jié)熱模型和溫度測量功能。 較常用的溫度傳感器如下: * 電機尺寸 IEC180…225:熱開關(guān) (例如,Klixon) * 電機尺寸 IEC200…250 和更大:PTC 或 Pt100。 有關(guān)熱模型的更多信息,請參見章節(jié)電機熱保護,在 145 頁。有關(guān)溫度測量功能的更 多信息,請參見章節(jié)通過標準 I/O 的電機溫度測量,在 155 頁。 *力矩中斷 (STO) 功能 參見附錄: *力矩中斷 (STO),在 399頁。 將漏電保護設(shè)備 (RCD) 與變頻器一起使用 ACS355-01x 變頻器適合與 A 型漏電保護設(shè)備一起使用,ACS355-03x 變頻器適合與 B 型漏電保護設(shè)備一起使用。其他直接的或者間接的保護方法也可以使用,例如使用 雙層絕緣或者加強絕緣,使用變壓器隔離等。 在變頻器和電機之間使用*開關(guān) 建議在永磁電機與變頻器輸出之間安裝一個*開關(guān)。在對變頻器進行維護的過程 中,可以通過該開關(guān)把永磁同步電機和變頻器隔離。 旁路連接 警告 !不得將電源與變頻器輸出端子 U2、 V2 和 W2 連接。施加在輸出端上的 動力電纜電壓可導致變頻器*損壞。 電氣安裝設(shè)計 45 如果需要頻繁分流,可以使用機械連接的開關(guān)或接觸器來確保電機端子不會與交流動 力電纜和變頻器輸出端同時連接。 保護繼電器輸出端的觸點 在感性負載 (繼電器、接觸器、電機)斷開時,會引起電壓突變。 為了降低感性負載斷開時產(chǎn)生的電磁干擾,需要在感性負載上安裝噪聲抑制電路 (壓 敏電阻、RC 濾波器 [AC] 或者二極管 [DC])。如果不對這種電磁干擾進行抑制,這種 干擾可能會通過控制電纜兼容性或感性傳輸?shù)狡渌麑w,造成系統(tǒng)中其他部件的功能 失效。 保護元件的安裝應該盡可能靠近感性負載。不要將保護裝置安裝到 I/O 端子排上。 壓敏電阻 變頻器 230 V AC 繼電器 輸出 RC 濾波器