HSYVP 4×2×0.52结构设计

题目:HSYVP 4×2×0.52结构设计学生指导教师（签名）指导书发出日期年月日论文成绩评定目录HSYVP 4×2×0.52结构设计 (1)1 绪论 (5)1.1设计电缆型号规格的含义 (5)1.2电缆基本结构组成 (5)1.3电缆使用特点 (5)2电缆结构设计 (5)2.0.1设计标准 (5)2.0.2设计思路 (5)2.0.3设计内容 (5)2.1导体设计 (5)2.1.1作用 (5)2.1.2材料 (5)2.2绝缘层设计 (7)2.2.1绝缘层作用 (7)2.2.2绝缘层材料选用 (7)2.2.3绝缘层结构 (8)2.2.4绝缘层要求 (8)2.2.5色谱表示 (8)2.2.6绝缘层挤出 (8)2.3对绞组设计 (9)2.3.1作用 (9)2.3.2对绞设备 (9)2.3.3绞合方向 (9)2.3.4线对色序 (9)2.3.5线对绞合直径 (9)2.3.6线对绞合节距设计 (9)2.3.7表面质量 (10)2.4成缆设计 (10)2.4.1作用 (10)2.4.2成缆设备 (10)2.4.3排列方式 (11)2.4.4屏蔽 (11)2.4.5抗撕裂绳 (11)2.4.6成缆外径 (11)2.4.7表面质量 (11)2.4.8接续要求 (11)2.5外护套设计 (11)2.5.1作用 (11)2.5.2材料 (11)2.5.3要求 (12)2.5.4电缆直径计算 (12)2.5.5挤出设备 (12)2.5.6挤出机配模 (12)2.5.7挤出温度 (12)2.5.8护套颜色 (12)2.6包装 (12)2.6.1成盘包装 (12)2.6.2成圈包装 (12)2.6.3包装标识 (12)2.7电缆结构尺寸表 (12)2.8电缆结构示意图 (13)3线缆净重计算 (13)3.1导体净重 (13)3.2绝缘净重 (13)3.3屏蔽净重 (13)3.4护套净重 (14)3.5线缆总净重 (14)3.6计算意义 (14)4电缆的检测与实验 (14)4.1例型试验 (14)4.2抽样试验 (15)1 绪论计算机网络的走进千家万户，使得“网线”的使用范围更加广泛，也使人们也更加熟悉“网线”。

本次论文具体介绍电缆型号HSYVP -5 4X2X0.52的设计。

1.1设计电缆型号规格的含义本次设计的电缆型号为HSYVP -5 4X2X0.52实心聚烯烃绝缘聚氯乙烯护套5类屏蔽电缆，4对对绞线，单根标称直径为0.52mm。

频率为100MHZ。

1.2电缆基本结构组成导体+绝缘+线对+缆芯+屏蔽+护套1.3电缆使用特点由于此电缆的主要作用为传输信号，它的性能受到衰减、干扰的影响，故，此缆的有效传输信号距离为100M，使用距离较短。

适用于家庭、楼宇、厂区内等短距离信号传输。

2电缆结构设计2.0.1设计标准本次设计依据YD/T1019-2013《数字通信用聚烯烃水平对绞电缆》2.0.2设计思路从内向外，逐层设计，依据标准，参照相关经验。

2.0.3设计内容材料的选取、结构的选择、几何尺寸的确定以及相关参数的计算与电缆结构净重的计算。

2.1导体设计2.1.1作用引导电磁波传输的方向，传输信号2.1.2材料符合GB/T3953-1983-2009中的单根TR型软圆铜线要求的直径为0.52mm±0.01mm的实心铜导体，断裂伸长率应大于15%。

铜有良好耐腐蚀性，在大气、纯净淡水、流速不大的海水中均耐腐蚀。

在所有金属中，铜的导电性能仅次于银，居第二位。

铜有良好的塑性，易于进行热压或冷压力加工。

经过冷加工后，强度和硬度提高，但是塑性下降。

20°C时电阻率不大于0.017241Ω·mm2/m。

要求表面光滑圆整，无三角口、毛刺、裂纹、扭结、折叠、夹杂物、斑疤、麻坑、机械损伤和腐蚀斑点等，为保证线对中两根导体的直流电阻差不超过规定值，必须严格控制导体的标称直径为0.52±1%。

2.1.2.1实心铜导体的拉制 2.1.2.1.1电工用铜线锭的选择铜锭的选择须符合GB/T468-1997《电工用铜线锭》的规定。

20°C 时电阻率:0.017241Ω·mm 2/m （国际软铜线）； 密度：8.89g/cm 3；抗拉强度：216~235（软），363~412（硬）MPa ；本次选择直径为1.5mm 的电工用铜锭进行拉制。

要求铜锭表面圆整，尺寸均匀，表面无氧化层。

不允许有机械损伤。

2.1.2.1.2拉线机的选择因本次需要拉制出的线芯为直径0.52mm ，选用的铜锭直径为2.0mm ，所以使用一组拉线机组:LHT 200/21。

进线直径为2.0mm 。

此设备由成圈放线架、盘式放线架、拉线机主机、连续退火装置、盘式收排线装置、成圈连续下线装置等组成。

此拉线机主要用于拉制铜线材用，根据需要可将拉制的铜线进行连续退火、成为软铜线或半硬铜线。

收线盘尺寸为400mm 。

此设备传动系统简单，拉线速度高，易于实现机械化、自动化控制，生产效率高，总加工率较大，线材与鼓轮之间有滑动，因此线材与鼓轮都要受到磨损，但是由于滑动，线张力变动时能自动调整线速，防止断线。

但是对于配模要求严格，模孔直径稍有差异就会造成断线。

2.1.2.1.3拉线机配模本机采用整体圆模，材料为优质人工钻石纳米模具，耐磨性高、使用寿命长，能很好地保证加工线材的尺寸准确性；抛光性好，模具工作区及定径区表面光洁度高，磨擦系数小，拉制过程线材不发生拉断拉细现象，可实现充分利用线材的塑性，减少拉模道次，提高生产效率；抗蚀性高，使得线模对润滑剂的适应性广。

2.1.2.1.3.1计算各道次出线直径（1）计算总延伸系数μ总=d 20/d 2k =1.52/0.522=8.3 (2)计算拉伸道次K=Lg μ总C−Blg μ总=Lg 8.30.2−0.03lg =5.3 K=6(3)查设备说明可知前六道牵引轮速比：总速比：γ总=γ2γ3γ4γ5γ6=3.132（4）查相关标准d 0<4.50mm ，选取μ1=1.4，即第一道延伸系数为1.4.依据一下公式求得总前滑系数τ总和平均前滑系数τ平均： τ总=τ总/τ1/γ总=8.3/1.4/3.132=1.89τ平均=6-1√τ总=5√1.89=1.14(5)对各道次相对前滑系数进行合理分配(6)计算各道次延伸系数根据公式：μN=τN×γNμ1=1.4 μ2=1.4766μ3=1.4278μ4=1.42386μ5=1.43298μ5=1.41421（7）计算各道次出线直径2.1.2.1.4拉线润滑拉线时采用润滑剂能良好的润滑拉伸金属和模孔表面，可以降低摩擦系数，在拉伸时减少热量，能采用较大的变形程度和拉线速度，降低功率消耗，提高模具和设备寿命。

还能避免金属与模孔直接接触发生粘连，保证制品光洁、规整、尺寸正常。

还具有冷却的作用。

本次采用的润滑剂为乳液状皂化液。

要求润滑液避免杂质混入，定期检查润滑剂的浓度。

工作温度不超过70°。

2.2绝缘层设计2.2.1绝缘层作用防止电缆各导电线芯之见的接触，保证电磁波的顺利传输，同时使线芯的相互位置固定，减少回路间的串音。

2.2.2绝缘层材料选用PE分为：Y(实心聚烯烃)：HDPE(高密度聚乙烯)、MDPE(中密度聚乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、PP(聚丙烯)；Z:低烟、无卤、阻燃聚烯烃；W:聚全氟异丙烯；本次试用的为HDPE(高密度聚乙烯，为非极性材料。

它具有优异的电气性能，其绝缘电阻和耐电强度高，在较宽的频率范围内，介电常数和介质损耗角正切小，且基本不受频率变化的影响，作为通讯电缆的绝缘材料，是近乎理想的一种介质。

并且它的机械性能、耐热老化性能、低温耐寒性能、耐化学性能、耐水性都好。

具有良好的加工工艺性能。

它的比重轻，用它制造的电缆重量轻，使用、敷设方便，接头容易。

但是它的软化温度低；耐环境应力龟裂性和蠕变性较差。

要求：密度为：0.941~0.965g/cm3 、抗拉强度：220~390、延伸率：15~1000、介电常数：2.30~2.35、介质损耗角正切：<0.0003.2.2.3绝缘层结构采用挤包工艺。

2.2.4绝缘层要求根据YD/T1019-2013《数字通讯用聚烯烃水平对绞电缆》里规定，成品电缆绝缘最大外径不大于1.5mm。

绝缘表面光滑圆整、光洁均匀、不偏芯、无机械损伤、压扁；没有杂物、气泡、气孔和显著颗粒，不应有粗细不均和竹节状。

导电线芯和绝缘层、绝缘层和绝缘层、绝缘层和护套层不允许有粘合，要求护套和绝缘线芯间结合应紧密结实，其断面不应有间隙。

因通讯电缆的作用为传输信号，所以不必太过要求电缆绝缘层的厚度，本次取绝缘后成品外径为0.95mm。

平均绝缘厚度为0.215mm2.2.5色谱表示母色：蓝橙绿棕灰子色：白红黑黄紫母色与子色依次配对，共25个色序，本次使用前4个色序，即：蓝白、蓝、橙白、橙、绿白、绿、棕白、棕八种颜色。

2.2.6绝缘层挤出2.2.6.1挤出设备使用spv30/20挤出机，放线装置采用有轴式放线，冷却装置采用水风结合，牵引装置为双轮式。

螺杆选用分离型螺杆。

收线盘直径为：400mm。

由放线装置、校直装置、线芯预热装置、主机(螺旋挤出机)、冷却水槽、计米器、耐压试验装置、牵引装置、收线架组成。

2.2.6.2挤出机配模模具材料为合金结构钢（45#），为挤压式模具，挤压式模具是靠压力实现产品最后定型的，具有塑胶层结构密实，胶层与线芯结合紧密无缝隙。

但挤压式挤出产品的质量和产量对模具的依赖程度较大，不但模芯与模具配合角差决定最后压力的大小，影响着胶层质量和挤出质量，模芯和模套尺寸也直接影响到挤出产品的几何形状尺寸和表面质量。

模芯：因考虑到线芯不受到机械损伤，取模芯为导体直径+（0.05mm~0.15mm）=0.60mm，模套：考虑到挤出后绝缘后厚度，挤出绝缘后直径加+（0.05~0.15）本次取1.00mm2.3对绞组设计2.3.1作用当电缆弯曲时，使结构稳定、圆整，保证电缆的电气、参数稳定；减少回路之见的电磁耦合，提高回路之见的防干扰能力；并且各线对有不同的标记，有利于安装敷设时区别。

2.3.2对绞设备Ф500型高速对绞机，由放线架、并线模、包带头、牵引、收线架组成，它的特点是节距稳定准确，操作方便，做线品质控制简单。

张力控制适当，生产效率高。

收线盘直径为400mm2.3.3绞合方向左向2.3.4线对色序按照色谱顺序，母色：蓝橙绿棕灰子色：白红黑黄紫母色与子色依次配对，即使用前4个色序：蓝白、蓝；橙白、橙；绿白、绿；棕白、棕；四对线芯。

2.3.5线对绞合直径D对=2×D单=2×0.95=1.90mm2.3.6线对绞合节距设计根据成缆节距和第一个线对的绞合节距H1，推算出“视在节距”，再确定每个线对的绞合节距。