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常用线缆结构计算方式
1)圆单线:圆单线为不包覆其他金属层的单根圆形导线。
2)圆单线的面积S
π
S = —— d2(mm2)
4
3)圆单线周长L
L = πd (mm)
4)圆单线的重量
π
W = —— d2 ρ= Sρ(kg/km)
4
式中:ρ——材料密度(g/cm3)
5)常用圆单线重量
所用材料 材料密度(g/cm3) 重量(kg/km)
铝及铝合金 2.7 2.121d2
铜 8.89 6.928 d2
钢(铁) 7.8 6.126 d2
6)扁线:扁线用于电磁线类的矩形导电线芯和电缆铠装等。
S = ab — [4r2—πr2]
= ab — 0.858 r2 (mm2)
式中:a——厚度(mm);
b——宽度(mm);
r——圆角半径(mm)。
7)扁线的周长L
L = 2(a + b)— (8r — 2πr)
8)扁线尺寸偏差
扁线窄边a的尺寸偏差
标称尺寸a(mm) 偏差(mm)
a≤3.15 ±0.03
3.15< a≤6.30 ±0.05
6.30< a≤7.10 ±0.05
扁线宽边b的尺寸偏差
标称尺寸b(mm) 偏差(mm)
b≤3.15 ±0.03
3.15<b≤6.30 ±0.05
6.30< b≤12.50 ±0.07
12.50< b≤16.00 ±0.09
扁线圆角半径尺寸偏差范围
标称尺寸a(mm) 圆角半径r(mm)/标 称 圆角半径r(mm)/偏差(%)
a≤1.00 a/2 ±25
1.00<a≤1.60 0.5 ±25
1.60<a≤2.44 0.65 ±25
2.44< a≤3.55 0.80 ±25
3.55< a≤6.00 1.00 ±25
6.00< a≤7.10 1.20 ±25
9)1~5根单线组成的中心层外径Do
单线根数Zo 外径Do(mm) 外径比Mo(Do/d)
1 Do = d 1
2 Do = 2d 2
3 Do = 2.154d 2.154
4 Do = 2.414d 2.414
5 Do = 2.7d 2.7
10)普通绞线截面积S及重量W
S = (π/4)d2Z(mm2)
式中:d——单线直径;
Z——单线总根数。
W = SKmρ= (π/4)d2ZKmρ(kg/km)
式中:Km——绞线平均绞入系数;
ρ——绞线用材料的密度(g/cm3)。
11)复绞线:复绞线由多股束线或普通绞线以正规绞合制成,故外径成圆形。
12)复绞线外径D复1
当复绞线的胶线采用绞线时:
D复 =(D复/ D股)(D股/d)d
=(D复/d)d = M复·d
当复绞线的胶线采用绞线时:
D复 =(D复/ D股)(D股/d)d
=(D复/d)d = M复·d
当复绞线的胶线采用束线时:
D复 =(D复/ D股)(D股/d)d·k
=(D复/d)d ·k = M复·d·k
式中:D复/ D股——复绞线外径与股线外径之比;
D复/d——股线外径与单线直径之比;
d——单线直径;
M复——D复/d;
K——束线调整系数。
13)复绞线填充系统η复
η复 =η1η2×100(%)
式中:η1η2——分别为股线绞合和复绞时的填充系数(%)。
14)复绞线重量W复
W复 =W股 Z股 K复 (kg/km)
式中:W股 ——复绞中的股数;
K复 ——复绞的绞入系数。
15)空心线芯:一般用于高压电缆导电线芯,内通绝缘体(如充油电缆的绝缘油)。
16)单圆线构成空心线芯的外径及重量
外径D按下式计算:
D = D支 + 2nd +2t (mm)
式中:D支——内撑螺旋管外径(mm)
n——铜单线的绞制层数
d——铜单线直径(mm)
t——屏蔽层厚度(mm)
重量W按下式计算:
W = W支 + W铜 + W屏 (kg/km)
W铜 =(π/4)d2ZKmρ (kg/km)
式中:W支 ——内撑螺旋管重量;
W铜 ——铜线重量;
W屏 ——屏蔽层重量。
17)Z或弓形单线空心线芯的外径及重量
外径D按下式计算:
D = Do + 2t = Do + 2(t1 + t2) (mm)
式中:Do —— 型线绞合后的孔径(mm);
t —— 型线绞合后的总厚度;
t1 —— Z形线厚度(mm);
t2 —— 弓形线厚度(mm);
18)压缩绞线及紧压线芯:架空线用压缩绞线和电缆导电线芯用圆形紧压线芯,其结构、绞合和紧合工艺及截面形状完全相同。它们的外径都小于普通绞线。
19)压缩绞线与紧压线芯的截面积S
π 1
S = — d2 Z — (mm2)
4 μ
式中:d——单线直径;
z——单线根数;
μ——紧压时单线延伸系数,取以下的经验值:
截面为25~70mm2,μ=1.05;95~120mm2,μ=1.035;截面≥150mm2,μ=1.04。
20)压缩绞线及紧压线芯的重量W
π 1
S = — d2 Z — Kmρ (kg/km)
4 μ
式中:Km——平均绞入系数;
ρ——材料密度(g/cm3)
如果绞线是由不同直径的单线构成,则计算时应对d2 Z的乘积,分别进行计算。
21)实体绝缘层:这是一种常见的绝缘层,它包括挤包或纵包橡皮绝缘、挤包或涂覆的塑料绝缘和漆膜等。
22)圆形单根线芯绝缘层:这是最简单的绝缘层形式,这种形式主要用于一般绝缘电线、漆包圆线、通信电线电缆、信号及控制电缆等。
绝缘层外径D
D = d + 2t (mm)
式中:d —— 导体直径(mm);
t —— 绝缘层厚度(mm);
绝缘层截面积S
S = π(d + t)t (mm2)
绝缘层重量W
W =π(d + t)tρ (kg/km)
式中:W —— 固体漆膜重量(kg/km);
ω —— 固体含量(%)
聚乙烯 0.92-0.95 聚氯乙烯 1.35-1.4
23)钢带铠装后的外径及材料重量
D = D1 + 4t — 1 (mm)
W =π(D1 + 2t — 1)2tρk (kg/km)
式中:D1 ——钢带铠装前半制品外径(mm)
t——钢带厚度(mm)
ρ——钢带密度(g/cm3)
k——钢带间隙系数。
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