ABB变频器0.55kw ACS150-03E-01A9-4

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电气安装设计
本章内容
本章介绍了在检查电机和变频器兼容性以及选择电缆、保护装置、电缆走线时必须遵
守的原则和变频器的运行方法。
注意：变频器的安装设计必须符合安装地的相关法律法规的规定。如果变频器的安装
违反了当地法律法规的要求， ABB 不承担任何责任。此外，如果用户不遵守这些建
议，那么变频器可能会出现一些不在质保范围内的故障。
交流动力电缆连接
相关要求请参见章节电网规格，在 367 页。使用一个固定的连接器连接交流动力电
缆。
警告 !因为设备的典型漏电流超过 3.5 mA，因此根据 IEC 61800-5-1 的要求要
使用固定的安装。
选择电源断路设备（分断手段）
在交流电源和变频器之间需要安装一个手动操作的电源断路设备 （分断手段）。该断
路设备必须能锁死在断开位置，以方便安装和检修。 欧盟
为了满足欧盟的要求，根据标准 EN 60204-1，机械安全，该断路设备必须在下面几
种类型中选择：
* AC-23B （EN 60947-3） 类的负荷开关
* 带有一个辅助触点的断路器，辅助触点在断路器主触点断开之前就使开关设备断
开负载电路 （EN 60947-3）

38   电气安装设计
* 符合 EN 60947-2 要求的断路器。 其他地区
断路设备必须满足安全法规的要求。
检查电机和变频器的兼容性
按照额定值一节 358 页的额定参数表检查并确认三相交流异步电机与变频器兼容。表
中列出了每种变频器类型的电机额定功率。
只能将一台永磁同步电机连接到传动。
动力电缆选择 一般原则
输入功率电缆和电机电缆的尺寸应该符合当地的规定。
* 输入动力电缆和电机电缆必须能承受对应的负载电流。有关额定电流的详细信息，
请参见章节额定值，在 358 页。
* 电机电缆持续工况下的额定温度裕度不应该低于 70°C。如果使用地点在美
国，请参见章节美国区域的附加要求 ，在 39 页。
* PE 接地导体的导电性能必须和相导体的导电能力相同 （采用相同的截面积）。
*600VAC 电缆可以用于 500 V AC 变频器。
* 关于 EMC 的要求，请参见章节 技术数据，在 357 页。
为了满足 CE 和 C-tick A 认证对 EMC 的要求，必须采用对称屏蔽电机电缆 （参见下
图）。
对于输入电缆可以采用四芯电缆，但还是推荐使用屏蔽对称电缆。
与四芯系统相比，使用对称屏蔽电缆除了可以减小电机电缆流过的电流和损耗之外，
还可以减小电磁辐射。

电气安装设计   39 可以使用的两类动力电缆型号
变频器可以使用的动力电缆的类型如下所示：
电机电缆 注意：如果电机电缆屏蔽层的导电性能不能
满足要求，必须使用单独的 PE 导体。
（建议输入动力电缆也采用这种电缆）
对称屏蔽电缆：三根相导体、一根同心或对
称 PE 导体和屏蔽层
PE 导体
屏蔽层
屏蔽层
屏蔽层
PE
PE
允许使用的输入电缆
屏蔽层
四导体系统：三根相导体和一根保护导体。
PE PE 电机电缆屏蔽
为了能起到保护导体的作用，当屏蔽线和相导体采用相同的材料时，屏蔽线的截面积
必须和相导体的截面积相同。
为了有效YZ射频干扰的发射和传导，屏蔽线的导电性能必须至少是相导体导电性的
1/10。对于铜制或铝制屏蔽层，此项要求非常容易满足。变频器电机电缆的要求
如下图所示。电缆中包含一层螺旋状铜带。屏蔽层越紧越好，因为越紧就越能有效抑
制电磁干扰的辐射。
绝缘外皮 铜屏蔽层 电缆芯 美国区域的附加要求
如果没有使用金属导线管路，推荐使用带有对称接地导体或者屏蔽层的 MC 型波形铝
材铠装电缆。

40   电气安装设计
输入动力电缆的额定温度必须是 75 °C （167 °F）。
电缆套管
导线管必须和两端固定到导线管上的接地导体固定在一起。到变频器内部也要固定到
一起。输入动力电缆、电机电缆、制动电阻电缆和控制电缆使用不同的导线管。不能
将从不同变频器引出的电机电缆铺设到同一根导线管中。
铠装电缆 / 带屏蔽动力电缆
内部具有 6 根导体的 （3 根相导体和 3根接地导体 ）MC 型连续波纹铝材铠装电缆的供
应商包括 （括号中给出的是商标名称）：
* Anixter Wire & Cable （Philsheath）
* BICC General Corp （Philsheath）
* Rockbestos Co. （Gardex）
* Oaknite （CLX）.
屏蔽动力电缆的供货商包括：
*Belden
* LAPPKABEL （LFLEX）
* Pirelli。
控制电缆选择 一般原则
所有的模拟控制电缆和用于频率输入的电缆必须使用屏蔽电缆。
模拟信号电缆使用双绞双屏蔽电缆（图 a，例如，NK 的 JAMAK 电缆）。每个信号采
用一对单独的屏蔽双绞线对。不同的模拟信号不要使用同一根地线。

电气安装设计   41
对于低压数字信号来说，Z好选择双层屏蔽的电缆，但是也可以采用单层屏蔽的或者
无屏蔽的绞线对 （图 b）。然而，对于频率信号来说，只能采用屏蔽电缆。
a  b
多根双绞双 多根双绞单
屏蔽电缆  屏蔽电缆
模拟信号和数字信号使用不同的电缆分开走线。
电压不超过 48 V 的继电器控制信号可以和数字信号一起走线。建议继电器控制信号
采用绞线。
不能将 24 V DC 信号和 115/230 V AC 信号放到相同的电缆中。 继电器电缆
继电器电缆使用经ABB 公司测试并推荐使用的带有金属编织屏蔽层的电缆 （例如，
德国 LAPPKABEL 的 LFLEX）。 控制盘电缆
在远程应用场合，连接控制盘和变频器的电缆的长度不能超过 3m （10ft）。控制盘套
件选件中的电缆采用经 ABB 公司测试并推荐使用电缆。
电缆布线
电机电缆的走线一定要远离其他电缆的走线。几个变频器的电机电缆可以并排布线。
建议将电机电缆、输入动力电缆和控制电缆分别布在不同的线槽中。避免其他电缆和
电机电缆并排走线的原因是：变频器输出电压的快速变化会增加对其他电缆的电磁干
扰。
如果控制电缆和动力电缆必须交叉，那么必须保证控制电缆和动力电缆之间的夹角尽
可能为 90 度。
电缆线槽之间必须保持良好的连接，并且接地良好。铝制线槽可以使局部等电位。

42   电气安装设计
电缆布线图如下图所示。
电机电缆
Z小 300 mm （12 in）
变频器
动力电缆
电机电缆
输入动力电缆
90°
Z小 200 mm （8 in） Z小 500 mm （20 in）
控制电缆 控制电缆线槽
24 V 230 V 24 V 230 V
将 24 V 电缆和 230 V 电缆并排放在一个导 将 24 V 和 230 V 控制电缆布置在柜体中的
线管中是不允许的，除非 24 V 电缆对 230 V 不同线槽中。
是绝缘的或者通过一个绝缘套管对230V 绝
缘。

电气安装设计   43
在短路情况下，保护变频器、输入动力电缆、电机和电机电缆，
防止发生热过载 在短路情况下，保护变频器和输入动力电缆
按照下列准则安排保护。
电路图 短路保护
使用熔断器或断路器保护
配线盘 输入电缆 变频器
变频器和输入电缆。请参
见脚注 1） 和 2）。
1）
M
3~
2）
M
 >
I
3~
1）
按照章节技术数据 357 页中提供的说明选择熔断器。在短路情况下，熔断器将保护输入电缆，
防止损坏变频器，在变频器内部短路时，保护相邻设备免受损坏。
2）
只有经过 ABB 公司试验的断路器才可以用于 ACS355 变频器。其它类型的断路器必须同时使
用熔断器。要了解可以使用的断路器型号以及电网特性，可以联系当地的 ABB 代表处。
警告 !根据断路器的工作原理和结构，如果不遵守制造商规定，在短路时，热
离子化气体可能从断路器外壳中逸出。为了确保安全使用，安装和放置断路器
时必须特别小心。按照制造商说明进行操作。 在短路情况下，保护电机和电机电缆
如果电机电缆是按照变频器的额定电流来选择的，那么变频器可以对电机电缆和电机
进行短路保护。不需要其他的保护设备。 保护变频器、电机电缆和输入动力电缆，防止发生热过载
如果电缆是按照变频器的额定电流来选择的，那么变频器能自我保护和保护电机电
缆，防止发生热过载。不需要额外的热过载保护设备。
警告 !如果将变频器与多个电机连接，则必须使用单独的热过载开关或断路器
来保护电缆和电机。这些设备可能需要使用熔断器来切断短路电流。

44   电气安装设计 保护电机，防止发生热过载
按照规定，必须保护电机，防止发生热过载，在检测到过载时，必须切断电流。变频
器带有电机热过载保护功能，该功能可以保护电机并在必要时切断电流。还可以将电
机温度测量装置与变频器连接。用户可以通过参数调节热模型和温度测量功能。
Z常用的温度传感器如下：
* 电机尺寸 IEC180…225：热开关 （例如，Klixon）
* 电机尺寸 IEC200…250 和更大：PTC 或 Pt100。
有关热模型的更多信息，请参见章节电机热保护，在 145 页。有关温度测量功能的更
多信息，请参见章节通过标准 I/O 的电机温度测量，在 155 页。
安全力矩中断 （STO） 功能
参见附录： 安全力矩中断 （STO），在 399页。
将漏电保护设备 （RCD） 与变频器一起使用
ACS355-01x 变频器适合与 A 型漏电保护设备一起使用，ACS355-03x 变频器适合与
B 型漏电保护设备一起使用。其他直接的或者间接的保护方法也可以使用，例如使用
双层绝缘或者加强绝缘，使用变压器隔离等。
在变频器和电机之间使用安全开关
建议在永磁电机与变频器输出之间安装一个安全开关。在对变频器进行维护的过程
中，可以通过该开关把永磁同步电机和变频器隔离。
旁路连接
警告 !不得将电源与变频器输出端子 U2、 V2 和 W2 连接。施加在输出端上的
动力电缆电压可导致变频器损坏。

电气安装设计   45
如果需要频繁分流，可以使用机械连接的开关或接触器来确保电机端子不会与交流动
力电缆和变频器输出端同时连接。
保护继电器输出端的触点
在感性负载 （继电器、接触器、电机）断开时，会引起电压突变。
为了降低感性负载断开时产生的电磁干扰，需要在感性负载上安装噪声YZ电路 （压
敏电阻、RC 滤波器 [AC] 或者二极管 [DC]）。如果不对这种电磁干扰进行YZ，这种
干扰可能会通过控制电缆兼容性或感性传输到其他导体，造成系统中其他部件的功能
失效。
保护元件的安装应该尽可能靠近感性负载。不要将保护装置安装到 I/O 端子排上。
压敏电阻
变频器
230 V AC 继电器
输出
RC 滤波器