过程中的多个VFD
相比之下，水和其他溶液在钢铁生产过程的各个步骤中用于冷却最终产品。钢厂通常会在现场设有自己的水处理厂，以便在将大量水重新引入生产过程之前对其进行输送和净化。
这些水冷和过滤应用可以使用中压变频器，并采用由低压变频器(VFDs)驱动的多个250～350马力电机。仅在一个工厂过程中，工厂就可能拥有15、20或更多低压VFD，具体取决于工厂的规模和类型。如果没有正确实施合适的电缆和端接方法，多个变频器彼此靠得太近会造成严重破坏，并增加整个系统的损害风险。
首选线缆解决方案
考虑到这些因素，钢铁厂指定的工程师更倾向于使用低压热固性XLPE导体、UL双额定值电缆槽电缆、UL Type MC装甲电缆和VFD屏蔽电缆槽电缆。
XLPE热固性内导体
XLPE热固性导体由交联聚乙烯制成，而非PVC尼龙。由于涉及的化学性质，现代XLPE在发生火灾或电晕放电时的毒性远低于PVC，并且对化学品、臭氧和磨损的耐受性更强。
热固性产品的介电常数小于3.5，使电缆具有更强的抗漏电流能力，并提供更高的绝缘电阻。这使得电缆能够在更长时间内承受更多尖峰和浪涌，同时有助于保护面临高漏电流电干扰风险的关键电路。
与热塑性替代品相比，XHHW-2、USE-2和RHW-2的最高温度额定值更高，最低温度额定值更低，有助于保护露天安装的电缆。这些热固性电缆的抗压强度是PVC的5倍，证明其是更耐用的电缆。
XLPE单芯导体可用于导管、电缆槽、管道槽以及直接埋设安装。
UL双额定值电缆槽电缆
在许多工业应用中，最终用户正在转向电缆槽，以便于安装并降低安装成本。XLPE电缆槽电缆适合安装在电缆槽中，由信使线在露天、线槽、通道、导管和管道中支撑。
工程师可指定UL 1277认证的电缆槽电缆用于钢铁厂的安装。该UL认证要求电缆槽电缆使用公认的1kV额定导体，并通过完成电缆的高电压AC耐压测试。完成的电缆中的每个绝缘导体必须在指定的电压范围内承受1分钟而不发生击穿，才能适用于1kV使用。
这些600V/1kV额定电缆为需要低电压电缆但存在潜在电压尖峰风险的应用提供了经济实用的替代方案。例如，1kV额定电缆槽电缆能够承受更大的电气逆境，对电缆的破坏性事件的影响更小，恢复时间比弹性较低的系统更快。
UL双额定值电缆槽电缆在新型建筑中也提供了灵活性。随着新型575V和690V电机的出现，由于其额定值提高到1kV，现在可以使用标准的XHHW-2电缆槽电缆。此外，双额定值电缆槽电缆的外直径比传统的1kV电缆槽电缆小，因此在空间受限的安装中更受青睐。
Service Wire Company的电缆槽电缆也符合美国国家电气规范的TC-ER等级。允许在不连续支撑的情况下过渡长达6′，暴露在自由空气中。这使得电缆可以从电缆槽过渡到电机，避免使用柔性导管。
必要时，可在钢铁厂安装屏蔽电缆槽电缆。屏蔽层可螺旋式或纵向包覆在电缆芯上。屏蔽层充当法拉第笼，减少电噪声对信号的影响，并减少可能干扰其他设备的电磁辐射。在这两种变体中，螺旋式屏蔽在工业应用中更为常见。
UL Type MC
UL Type MC装甲电缆无需电线管即可提供钢铁生产应用所需的保护和耐用性。它可以安装在电缆槽、机架、吊架中，或者作为电线管和电线的经济实用替代品（根据国家电气规范的规定）。金属包层装甲还具有耐腐蚀性，因此适用于潮湿环境。
Type MC电缆使用完整的UL规格裸露或绝缘接地线。与AC型不同，铝或镀锌钢装甲不用于设备接地，从而减少了对防短路衬套的要求。
Service Wire专门生产镀锌和铝制互锁式Type MC装甲电缆。互锁装甲螺旋缠绕在导体周围，便于弯曲。与导管甚至连续波纹焊接装甲不同，电缆的S锁设计使其在狭小空间和难以触及的角落中具有更高的灵活性和可操作性。
Type MC还可选配阻燃、防潮和耐化学腐蚀护套。这种电缆结构适用于直接埋地、工业加工厂中的电源电路以及被指定为I类–2分区和II类–2分区的危险场所。
护套类型
聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)和低烟无卤(LSZH)是三种最常见的护套类型，能为电缆提供额外的保护层，防止水分、化学品、磨损和火焰的侵害。
PVC是最常见的护套材料，但它不具备所有恶劣环境所需的特性。相反，工业应用推荐使用CPE和LSZH护套。
CPE护套适用于需要更高耐化学腐蚀性和冲洗的场合。LSZH护套具有阻燃性，烟雾排放量较低，不含卤素或有毒烟雾，燃烧时不会滴落(有助于防止火势蔓延到其他表面)，在没有直接火焰的情况下会自熄。
交联氯化聚乙烯和低烟无卤护套采用热固性聚合物，与标准CPE或PVC护套不同。虽然护套的选择取决于电缆的安装环境、化合物的性能、电缆的使用寿命以及所需的额定值，但热固性护套更适合工业应用。
VFD屏蔽电缆槽电缆
VFD电缆可用于钢铁生产厂内的各种工艺流程，从冷却到水过滤和热轧。例如，热轧钢铁生产使用大型辊子来移动产品，有时多达200多个辊子，每个辊子都配备一个由低压变频器供电的10马力电机。由于钢厂内有如此多的VFD，指定的工程师必须找到能够解决电磁干扰、共模杂散电流及其他常见影响这些变频器寿命问题的解决方案。
唯一经过验证的解决方案是电气平衡的螺旋式铜带屏蔽电缆，采用符合NFPA 79标准的交联聚乙烯(XLPE)绝缘层。为获得最佳性能，XHHW-2 600V/1kV或RHW-2 2kV额定电缆设计具有出色的介电性能，可抵抗运行条件下产生的电压尖峰。
正确端接
虽然电缆选择对于减少高频影响很重要，但系统的正确端接和接地更为关键。现场测试表明，电缆的铜带屏蔽层必须在电缆的变频器端和电机端都实现360°接地端接，以适应地电位的差异。正确的端接方法对于创建电流的最低阻抗路径并大幅减少进入钢厂的EMI至关重要。
电缆铜带屏蔽层的端接套件可与端接连接器一起使用。推荐的端接套件包括两条镀锡扁平铜编织接地带，可提供额外的低阻抗接地路径。这些接地带应沿铜带屏蔽层纵向安装，剪切为最短长度，并端接到电机箱内部和变频器机柜的背板上。
Service Wire Company提供了一门关于变频器电缆、端接方法和常见问题的全面在线课程，帮助防止VFD出现性能问题，可通过Service Wire Academy免费获取。
结论
钢铁厂是一个复杂的过程网络。即使是最轻微的故障也会对整个生产线产生连锁反应。合适的低压铜线和电缆是这个重叠系统的必要组成部分，凭借适当的知识和安装，它可以帮助提升任何工业工厂的稳定性和生产力。
