[發明專利]用于提高礦物絕緣電纜的可靠性的系統和控制方法

在審

• 申請號: 201580047989.4
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN106797118A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 小李·約瑟夫·布儒瓦
• 申請（專利權）人: 小李·約瑟夫·布儒瓦
• 主分類號: H02H9/00
• 分類號: H02H9/00;H02H9/04;H02H7/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 李玲

1.一種用于提高用于除電機應用之外的應用的礦物絕緣電纜的可靠性和應用范圍的方法，所述方法包括：

使用控制過程來優化礦物絕緣電纜的電源的操作頻率設定；以及

在所述電源的輸出端上應用正弦波濾波器，其中，所述正弦波濾波器操作性地連接至礦物絕緣電加熱器電纜，

其中，

所述方法被配置成減輕在從大約200℃到大約700℃的操作溫度范圍內在中壓水平上進行操作的礦物絕緣電纜的故障機制；并且

所述方法被配置成防止由于變速驅動的脈寬調制(PWM)電壓脈沖引起的反射波電壓尖峰對當被應用為礦物絕緣電加熱器電纜的電源的礦物絕緣電加熱器電纜的絕緣材料造成損害或故障。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，用于優化所述操作頻率的所述控制過程包括：

選擇具有為所述礦物絕緣電纜的期望應用所需的至少大約110％的連續額定電壓和額定電流的脈寬調制變速驅動；

針對V/f操作模式來配置所述變速驅動；

配置所述變速驅動以便將所述電壓從所述頻率解耦，從而使得所述驅動可以根據獨立于驅動輸出頻率的設定點/命令變量來輸出電壓；

禁用不能應用于所述礦物絕緣電纜的所述期望應用的電機特征；

針對經優化的固定載波頻率來配置所述變速驅動；

以最低水平針對固定操作頻率來配置所述變速驅動，針對所述最低水平所述變速驅動可連續地傳遞全銘牌電壓和安培；以及

將所述變速驅動設定點/命令變量設定為所述礦物絕緣電纜為了傳遞期望的耗熱率所需的驅動電壓輸出。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述固定操作頻率為大約1.5Hz或者更低；

所述期望的耗熱率將所述礦物絕緣電纜暴露于從大約200℃到大約700℃的溫度環境；并且

取決于所述期望的耗熱率以及所述電纜的物理特性，所述礦物絕緣電纜的所述操作電壓為從大約1000伏到大約10,000伏。

4.如權利要求1所述的方法，其中，應用所述正弦波濾波器包括：

在所述電源的所述輸出端上指定所述正弦波濾波器；

針對所述電源的載波頻率范圍指定所述正弦波濾波器；以及

針對所述電源的銘牌額定電壓和額定安培來設置所述正弦波濾波器的大小。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述加熱器電纜為至少大約2000英尺長。

6.一種用于提高用于除電機應用之外的應用的礦物絕緣電纜的可靠性和操作范圍的系統，所述系統包括：

脈寬調制變速驅動，所述脈寬調制變速驅動具有經優化的操作頻率；

正弦波濾波器，所述正弦波濾波器操作性地連接至所述變速驅動的輸出端，所述正弦波濾波器被設計成對來自所述變速驅動的脈寬調制(PWM)電壓脈沖進行濾波；

礦物絕緣電加熱器電纜，所述礦物絕緣電加熱器電纜操作性地連接至所述正弦波濾波器；以及

外部控制器，所述外部控制器被配置成從所述正弦波濾波器接收電壓和電流反饋并從所述加熱器電纜接收溫度反饋，并且創建所述變速驅動進行操作所處的電壓設定點，

其中，

所述系統被配置成減輕在從大約200℃到大約700℃的操作溫度范圍內的礦物絕緣電纜的故障機制；并且所述系統被配置成防止變速驅動的反射波電壓尖峰對當被應用為礦物絕緣電加熱器電纜的電源的礦物絕緣電加熱器電纜的絕緣材料造成損害或故障。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述礦物絕緣電加熱器電纜具有至少大約2000英尺的長度。