电缆结构设计与物料用量计算

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电缆结构设计与物料用量计算

电缆结构设计是把线材各组成部分参数书面化.在设计过程中,主要是根据线材的有关标准,结合本厂的生产能力,尽量满足客户要求.并把结果以书面形式表达出来,为生产提供依据. 物料用量计算是根据设计线材时选用的材料及结构参数,计算出各种材料的用量,为会计部计算成本及仓储发料提供依据.

导体部分有关设计与计算:

导体在结构上有实心及绞线两种,而其成份方面有纯金属.合金.镀层及漆包线等.在设计过程中,对于不同的线材选用这些导体材料时,基于下面几个方面:

1.线材的使用场所及后序加工方式.

2.导体材料的性能:导电率,耐热性.抗强度.加工性.弹性系数等.

1.导体绞合节距设计:

绞线中绞合节距大小一般根据绞合导体线规选取主要针对UL电子线系列, 电源线,UL444系列,CSA TR-4系列对导体的节距有要求,需根据标准设计,有时为了改善某种性能可选其它的节距.如通信线材为了降衰减选用小节距,为了提供好的弯曲性能选用较小的节距.下面的节距表选择表是针对UL电子线.

美制线规对应截面积及绞线节距

美制线规标称截面积最小截面积节距

30 0.0507 0.0497 6~8

28 0.0804 0.0790 9~11

26 0.1280 0.1260 11~13

24 0.2050 0.1990 14~16

22 0.3240 0.3140 16~19

20 0.5190 0.5090 21~24

18 0.8230 0.8070 27~32

16 1.3100 1.2700 32~38

14 2.0800 2.0200 39~47

2.多根绞合导体绞合外径计算:

导体绞合采用束绞方式进行,绞合外径采用下面两种方法计算:

方法1:

方法2:

d－－－－单根导体的直径

D－－-绞合后绞合导体外径

N－－-导体根数

上述两种方法中,方法2比较适合束绞方式导体绞合外径计算：

3.导体用量计算:

1.单根导体

2.绞合导体

d－－－－单根导体直径

ρ—导体密度

N－－-导体绞合根数

λ－－-导体绞入系数

注:用量计算为单芯时导体用量,当多芯时须考虑芯线绞合时的绞入系数.

4.导体防氧化.

为防止导体氧化, 可在导体绞合时, 加BAT或DOP油（如电源线，透明线）。押出部分有关的设计与计算:

押出部分包括绝缘押出.被押出及外被押出,在押出过程中,因对线材要求不同采用押出方式不同.一般情况下,绝缘押出采用挤压式,护层与外护层采用半挤管式.有时为了满足性能要求采用挤管式.其具体选择方法,参照押出技术.

1.押出料的选择:

设计过程中押出料的选择主要根据胶料的用途、耐温等级、光泽性、软硬度、可塑剂耐迁移性、无毒性能等来选择.

2.押出外径:

D2=D+2＊T

D－－－－－－押出前外径

D2－－－－押出后外径

T－－－－－－押出厚度

押出厚度T主要根据线材有关标准,结合厂设备生产能力尽量满足客户要求. 3.胶料用量:

采用不同的押出方式,押出胶料用量计算公式也有不同.

挤管式

挤压式

W=S成品截面-S缆芯容物＊ρ

ρ－－－－-胶料密度.

考虑到线材的公差, 现期线缆企业一般采用下面计算方法.

W=3,14159＊1.05＊T＊2＊D+T＊ρ

芯线绞合有关设计与计算:

芯线绞合国称为成缆，是大多数多芯电缆生产的重要工序之一。由若干绝缘线芯或单元组绞合成缆芯的过程称芯线绞合。其原理类似如导体绞合，芯线绞合的一般工艺参数计算及线芯在绞合过程中的变形与绞线相似。芯线绞合根据绞合绝缘线芯直径是否相同分为对称绞合和不对称绞合。因为芯线在绞合过程中有弯曲变形,有些较粗绝缘芯线在绞合过程采用退扭。如UL2919、CAT.5、IEEE1394、DVI芯线及其它高发泡绝缘芯线。以下分几个方面叙述芯线绞合的工艺参数计算:

1.对绞:

对绞线的等效外径:

D=1.65d或1.71d

软质用1.65d,硬质用1.71d,sometimes D=1.86d

复对绞线等效外径﹕

D=2.6d

多对数绞线等效外径﹕

对绞节距.

根据对绞组对数,芯线外径选取.

2. 多芯绞合:

绞合外径当芯线根数不多时,按正规绞合计算.见下表.

芯线排列方式及芯线绞合外径计算可根据下表:

芯数芯线排列外径比M=D/d 中芯空隙面积Xd2 外层空隙面积Xd2

2 2 2 0 1.571

3 3 2.15

4 0.04 1.248

4 4 2.414 0.21

5 1.22

5 5 2.7 0.543 1.259

6 6 3 1.025 1.329

7 1+6 3 0 1.329

8 1+7 3.3 0 1.39

9 1+8 3.7 0 1.679

10 2+8 4 0 2.276

11 3+8 4.154 0.04 2.593

12 3+9 4.154 0.04 2.039

13 4+9 4.414 0.215 2.553

14 4+10 4.414 0.215 2.025

15 5+10 4.7 0.543 2.578

16 5+11 4.7 0.543 2.071

17 6+11 5 1.025 2.641

18 6+12 5 1.025 2.137

19 1+6+12 5 0 2.137

20 1+6+13 5.154 0 1.944

21 1+7+13 5.3 0 2.257

22 1+8+13 5.7 0 4.442

23 2+8+13 6 0 3.598

24 2+8+14 6 0 2.975

25 3+8+14 6.154 0.04 3.285

26 3+9+14 6.154 0.04 3.285

27 3+9+15 6.154 0.04 2.801

28 4+9+15 6.414 0.215 3.282

29 4+9+16 6.414 0.215 2.806

30 4+10+16 6.414 0.215 2.806

31 5+10+16 6.7 0.543 3.319

32 5+11+16 6.7 0.543 3.319

33 5+11+17 6.7 0.543 2.864

34 6+11+17 7 1.025 3.398

35 6+12+17 7 1.025 3.398

36 6+12+18 7 1.025 2.927