CABLE 设计常识(2)

2018-12-27 20:07

成品外径 斜包节距

d<1.0mm 1.0<=d<1.2mm 1.2<=d<2.0mm 2.0<=d<2.2mm 2.2<=d<2.4mm 2.4<=d<3.0mm 3.0<=d<3.5mm 3.绞入系数: 斜包的绞入系数为1+(圆周率X斜包后外径/斜包节距)的二次方.

D----斜包后外径. H----斜包节距. 4.斜包铜线的用量:

d----斜包导体直径 ρ—斜包导体密度 N----斜包导体根数 λ---斜包导体绞入系数 5.斜包方向选择.

斜包一般采用与成缆的反方向:斜包线材生产过程中,斜包铜丝与斜包前线材转动方向相反,如果斜包方向与成缆方向相同时,斜包过程中会先把成缆线材先反扭,使线材松散,以致斜包易出现不良。 不过采用反方向斜包线材相对较硬,弯曲性能差。对于那些成缆芯线少,芯线线径较大,没有隔离层的线材只能采用与成缆反方向。 6.斜包线材外被押出:

斜包线材在外被押出前需通过倒轴, 防止断丝在过押出眼模时引起断线

15.5mm左右 18mm左右 22mm左右 25mm左右 27mm左右 32mm左右 36mm左右

编织有关的设计与计算

编织与斜包相似,在线材中主要起屏蔽作用,防止外界电场与磁埸的影响,提高线材的干挠防卫度,与斜包、铝箔相比具有以下特点:

1.屏蔽无方向性.

2.高频屏蔽特性良好,适用于高频屏蔽. 3.通过多层屏蔽,屏蔽效果可达100%. 4.弯曲时屏蔽特性无变化. 1.编织有关的计算公式: 编织角正切:

编织系数:

编织密度:

编织用量:

h-----编织节距. d-----编织单线直径. a-----编织半绽子数. n----编织并线根数. α—编织角 2.编织各参数的确定:

1.根据缆芯外径大小,及编织密度大小选定编织机类型(16锭或24锭高低速编织机) 2.选定适应编织机的编织单根铜线(镀锡或裸铜线Φ0.08mm,Φ0.10mm, Φ.12mm)。

3.密度M.编织角度α.节距H的确定.

注:每锭中的根数应在3-9根的范围内,因为根数少编织易断线,而根数太多使得编织层同层内的铜线重叠,编织角度通常在50-70的范围内,为提高生产效率则编织角度去接近70的值,由上述公式预算各参数,采用凑算法确定的适当的编织根数、编织角度、编织节距、编织密度。计算部分中的编织计算便是采用上述公式,采用枚举法计算得出

其它结构设计与计算:

在线缆设计中,有时为了改善线材质量需加入其它的材料。为了使线材圆整,在芯线绞合时加入填充物;为了防止导

体氧化在导体绞合时表面涂B.T.A为了改善线材附着力绝缘押出时在导体表面涂DOP或硅油,外被押出时在芯线表面拖滑石粉或云母粉。下面根据其作用不同分类叙述: 1.填充物设计与计算:

填充物主要有棉纱线和PP绳,设计时主要根据填充空隙大小、线材性能要求及材使用场所,选择填充棉纱、PP绳或其它。 填充物根数计算 N=(S空隙/S单根填物)整数部分 填充物用量

W=单根重量*N*λ λ-----为芯线绞合的绞入系数. 2.隔离层的设计与计算:

隔离材料的选择:纸带在线材中只起分隔作用;铝箔在线材中有分隔作用与屏蔽作用。当线材只需分隔开时,选用纸

带;否则选用铝箔。有时在一些高性能的通信线中隔离层采用无纺布或发泡PP带(如SISC) 工艺方式

在分隔层的制造过程中,为了节约工时,可根据情况采用绕包.拖包.纵包三种不同方式.(注绕包.拖包时角度α=40-60;纵包

时角度α=90). 物料用量

n-----为隔离层数. t-----为隔离带厚度. ρ---为隔离材料密度.

k-----为隔离带重叠率.

3.有关的绞入率计算:

m-----为节径比. h------为节距. d------线材的绞合外径.

说明1:上面的绞入系数计算都为一个工序的计算,在实际计算物量时,应考虑整个个生产过程,所以总的绞入系数可能为多个工序的绞入系数的乘积.

说明2: 设计计算时应取节距范围的下限值,以在定额中争取最大之绞入系数(而生产中采用接近最大之节距值,则既利于提高效率,又可减低正常生产中的材料消耗).

电气性能计算部分

随当代电气通信事业的飞速发展,传输信号用的电线电缆电气性能要求也越来越高,所以在通信线材结构设计时,线

材的电气性能应为重点考虑对象,下面部分主要介绍常用的通信线材基本的电气性能理论计算方法:

发泡绝缘的等效介电常数的计算公式:

发泡绝缘是一种组合绝缘,主要是为了降低绝缘介质的等效介电常数,提高线材的电气性能。发泡绝缘介质的等效介

电常数介于空气绝缘与塑料绝缘的介电常数之间,在设计的过程中可采用下面两种方法对发泡绝缘介质的等效介电常数进行计算。 方法(1):

ε-介质的材料的等效介电常数

P-发泡度%,它表示泡沫介质内,所有小气泡的体积与绝缘总体积之比.

方法(2):

D泡沫-----泡沫介质的比重

D材料-----介质材料本身的比重

εe----- 实心绝缘的介电常数 ε------ 发泡绝缘的介电常数

对称电缆的结构计算:

对称通信电缆是由许多绝缘线芯,经绞合成电缆芯后再包以护层所组成,电缆一对或多对具有相同外径及相同结构的两根绝缘线芯对地对称的排列,因此称为对称电缆。对称电缆的导电线芯是用来引导电磁波传输方向的,因此首先要求导电性能好,要有良好的柔软性和足够的机械强度,同时也应考虑其加工,敷设及使用上的方便。 下面分一次传输参数与二次传输参数来叙述对称电缆的主要电气性能: 1.一次传输参数

R.L.C.G称为电缆线路的一次传输参数:这些参数与传输电磁波的电压和电流的大小无关,而与电缆的材料结构及电流的频率有关: 1.1有效电阻.

有效电阻就是当交流流过对称回路时的电阻,包括直流电阻和由通过交流而引起的附加电阻.

R有=R直+R交

R交=R邻+R集+R金

λ----总的绞入系数

ρ----导电线芯的电阻率 欧姆*平方毫米/米 l------电缆长度 米

s------导电线芯的截面积 平方毫米

d-----导电线芯的直径 毫米

a-----回路两导体中心间距离 毫米

K------为涡流系数 u------为磁导率 ζ----为电导率 1.2对称电缆的电感

当回路通以交流电后,则在回路的导电线芯中和回路周围产生磁通

导电线芯外的称为外磁通.而电感为磁通

有关 H(X) F(X) G(X) K的计算详见通信电缆50页

,在导电线芯内的称为内磁通,在

与引起磁通的电流之比,所以相应于内磁通与外磁通有内电感L

内与外电感L外,总电感为 L=L内+L外.当对称电路有屏蔽层时,对称电缆屏蔽回路,除了有电感L内与电感 L外,还有屏蔽体给传输回路带来的附加电感. 1.2.1.无屏蔽:

λ----总的绞入系数

(H/Km)

d-----导电线芯的直径 毫米

a-----回路两导体中心间距离 毫米

K------为涡流系数

u------为磁导率

ζ----为电导率

有关 Q(X)的计算详见通信电缆54页

1.2.2.有屏蔽:

(H/Km)

λ----总的绞入系数

d-----导电线芯的直径 毫米

a-----回路两导体中心间距离 毫米

K------为涡流系数

u------为磁导率

ζ----为电导率

.

有关 Q(X)的计算详见通信电缆54页

1.3对称电缆的电容

电缆回的电容与一般电容器的电容相似.两根导电线芯相当于两个电极,导电线

芯间的绝缘相当于电容器极板间的介质.

容,即C=U/Q.

当回路两导电线芯带有等量异性电荷时,此电荷的电量Q与两导电线芯间的电位差U之比,为该回路的电

对称电缆回路的电容是比较复杂的,因为电缆中往往包括很多线对,而且外面又有屏蔽层或金属套,所有任

何相邻的线芯间或线芯与屏蔽层.金属套都会有电容的存在.回路间的电容指各部分之和.


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