Cables para variadores

El cable para variador de frecuencia (VFD) conecta un variador de frecuencia a un motor AC y está diseñado en función del comportamiento eléctrico de la salida del variador modulada por ancho de pulsos. Los flancos rápidos de conmutación pueden generar esfuerzos transitorios de tensión, corriente de modo común de alta frecuencia e interferencias electromagnéticas que una instalación convencional de cable de potencia podría no gestionar adecuadamente. Un cable VFD adecuado combina un sistema de aislamiento, una configuración apropiada de los conductores y de la tierra de protección, un apantallamiento y un método de instalación adecuados. Se selecciona como parte del sistema variador-motor, no únicamente por la corriente nominal del motor.

El cable VFD se utiliza en bombas, ventiladores, transportadores, trituradoras, elevadores, excavadoras, apiladoras-recuperadoras, máquinas mineras, equipos en alta mar y otras cargas de motores de velocidad variable. Quienes realizan búsquedas suelen necesitar determinar si se requiere un cable de motor apantallado, cómo afectan la configuración de los conductores y la geometría de puesta a tierra al ruido, y qué información debe incluirse en una consulta sobre cables. Las respuestas dependen de la tensión y la topología del variador, la potencia nominal del motor, la longitud del cable, la frecuencia de conmutación, los circuitos de control circundantes, el movimiento, el entorno y las instrucciones del fabricante del variador.

La gama de cables VFD de TEBAOFLEX incluye varias familias de productos. El VFD Mining Cable es una construcción flexible de caucho apantallada para motores alimentados por convertidor en aplicaciones mineras, de tunelización y de manipulación de materiales. Su construcción habitual tiene tres conductores de potencia Class 5 de cobre estañado, aislamiento de EPR, un conductor de tierra de protección dividido en tres secciones, una trenza general de cobre estañado, una cubierta interior de EPR y una cubierta exterior 5GM5-type de servicio pesado. IEEE 1580 Type P es una familia marina y para instalaciones en alta mar, con configuraciones específicas para VFD disponibles según el modelo, junto con productos independientes de potencia, control e instrumentación. La tensión exacta, la armadura, la cubierta exterior, el comportamiento frente al fuego y el alcance de las aprobaciones dependen de la construcción Type P seleccionada. Estas familias admiten aplicaciones industriales pesadas, mineras y marinas o en alta mar; no representan todos los tipos genéricos de cables VFD para edificación, automatización o flexión continua.

Comience la selección con los datos del variador y del motor. Proporcione la tensión de línea y del motor, la potencia del motor, la corriente a plena carga, el fabricante y el modelo del variador, la topología de salida, la frecuencia portadora y la longitud máxima permitida del cable al motor. Indique la longitud real del recorrido, no solo la distancia en línea recta. Los cables largos pueden aumentar las preocupaciones relacionadas con las ondas reflejadas y la corriente capacitiva, y el fabricante del variador puede exigir reactancias de salida, filtros dV/dt u otras medidas. La selección del cable debe coordinarse con esos límites, en lugar de presentarse como una solución independiente.

El aislamiento debe evaluarse para la salida PWM, la temperatura y la tensión del sistema. Una especificación nominal de cable convencional de red o una afirmación sobre picos de tensión tomada de otro producto no es suficiente para la selección. El VFD Mining Cable tiene una tensión nominal de 0.6/1 kV; confirme el marcado del modelo seleccionado en la ficha técnica y en la cotización. Para Type P, elija el modelo específico para VFD y su clase de tensión indicada; un cable de potencia Type P general no es automáticamente la construcción para VFD.

La geometría de puesta a tierra y el apantallamiento afectan a la corriente de retorno de alta frecuencia y al ruido radiado. Los conductores simétricos de tierra de protección dispuestos alrededor de los conductores de fase pueden ayudar a mantener el equilibrio eléctrico. Una trenza, cinta o pantalla metálica continua basada en armadura puede proporcionar un trayecto de baja impedancia cuando se conecta equipotencialmente y se termina correctamente. El método de terminación requerido, incluido cualquier prensaestopas o abrazadera 360-degree, debe seguir las instrucciones de EMC del cable, del variador, del motor y del proyecto. Un hilo de drenaje conectado de forma deficiente o una regla no especificada de conexión a un solo extremo o a ambos extremos no debe sustituir a un diseño de instalación documentado.

La planificación del tendido también es importante. Mantenga el cable de salida del VFD separado de los circuitos de instrumentación, codificadores, comunicaciones y otros circuitos sensibles, según lo exijan el equipo y las normas del proyecto. Coordine la selección de bandejas, conductos, armaduras y prensaestopas para mantener la continuidad de la pantalla. Calcule la capacidad de corriente de los conductores, la caída de tensión, la capacidad frente a cortocircuitos y el dimensionamiento de la tierra de protección, y documente la construcción y la cobertura de la pantalla. Si se requieren circuitos de realimentación o de freno, indique si necesitan cables independientes; no todas las construcciones de cables VFD disponen de un par de realimentación integrado.

La selección mecánica y ambiental depende de la aplicación. El VFD Mining Cable admite conexiones de motor fijas y flexibles en máquinas mineras, excavadoras, apiladoras-recuperadoras y plumas de cables, con protección elastomérica de servicio pesado. La familia Type P está destinada a instalaciones marinas y en alta mar según el modelo. Indique si el servicio será fijo, flexible, de enrollado o de arrastre; el radio mínimo de curvatura; las vibraciones; la exposición a aceite, agua, barro, sal, radiación solar y abrasión; la temperatura ambiente; y cualquier requisito de baja emisión de humo, comportamiento frente a la llama o armadura. Para el enrollado continuo, especifique una construcción diseñada para ese servicio.

Las normas y aprobaciones deben especificarse con exactitud. IEEE 1580 identifica el contexto de la familia Type P, mientras que el listado de VFD para minería presenta una designación de producto de estilo VDE y sus propios datos de construcción. Indique las normas del mercado de destino, los requisitos de aprobación minera o marina y los documentos exigidos por el usuario final para el modelo exacto del cable, su tamaño y su marcado.

Para una solicitud de cotización (RFQ), proporcione las fichas técnicas del variador y del motor, la tensión, la potencia y la corriente, la frecuencia portadora, la longitud del cable al motor, el tamaño de los conductores, la geometría de la tierra de protección, la pantalla y la terminación preferidas, el servicio fijo o móvil, el recorrido y la separación, las condiciones de curvatura y tracción, la exposición ambiental, los requisitos de comportamiento frente al fuego y de cubierta, los documentos de normas y aprobaciones, los prensaestopas o conectores, la longitud total, la programación de tambores y el destino. Revise las familias TEBAOFLEX que se indican a continuación y, después, relacione la construcción específica para VFD y los requisitos de instalación con el proyecto.