电缆结构规划与物料用量核算 电缆结构规划是把线材各组成部分参数书面化.在规划进程中,首要是依据线材的有关规范,结合本厂的出产能力,尽量满意客户要求.并把成果以书面形式表达出来,为出产供给依据. 物料用量核算是依据规划线材时选用的资料及结构参数,核算出各种资料的用量,为会计部核算本钱及仓储发料供给依据.
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.在规划进程中,关于不同的线材选用这些导体资料时,依据下面几个方面:
1.线材的运用场所及后序加工办法. 2.导体资料的功能:导电率,耐热性.抗张强度.加工性.弹性系数等. 1.导体绞合节距规划: 绞线中绞合节距巨细一般依据绞合导体线规选取(首要针对UL电子线系列对导体的节距有要求,需依据规范规划),有时为了改进某种功能可选其它的节距.如通讯线材为了降衰减选用末节距,为了供给好的曲折功能选用较小的节距.
导体绞合选用束绞办法进行,绞合外径选用下面两种办法核算: 办法1: 办法2: d----单根导体的直径 D---绞合后绞合导体外径 N---导体根数 上述两种办法中,办法2比较适宜束绞办法导体绞合外径核算： 3.导体用量核算: 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:用量核算为单芯时导体用量,当多芯时须考虑芯线.导体防氧化. 为避免导体氧化, 可在导体绞合时, 加BAT或DOP油（如电源线，透明线）。 挤出部分有关的规划与核算: 押出部分包含绝缘押出.内被押出及外被押出,在押出进程中,因对线材要求不同选用押出办法不同.一般状况下,绝缘押出选用揉捏式,内护层与外护层选用半挤管式.有时为了满意功能要求选用挤管式.其详细挑选办法,参照押出技能. 1.押出料的挑选: 规划进程中押出料的挑选首要依据胶料的用处、耐温等级、光泽性、软硬度、可塑剂耐迁移性、无毒功能等来挑选. 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)首要依据线材有关规范,结合厂内设备出产能力尽量满意客户要求. 3.胶料用量: 选用不同的押出办法,押出胶料用量核算公式也有不同. 挤管式 揉捏式 W=(S制品截面-S缆芯内容物)*ρ ρ-----胶料密度. 考虑到线材的公役, 现期线缆企业一般选用下面核算办法. W=3,14159*1.05*T*(2*D+T)* ρ 芯线绞合有关规划与核算: 芯线绞合国内称为成缆，是大多数多芯电缆出产的重要工序之一。由若干绝缘线芯或单元组绞组成缆芯的进程称芯线绞合。其原理类似如导体绞合，芯线绞合的一般工艺参数核算及线芯在绞合进程中的变形与绞线类似。芯线绞合依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。因为芯线在绞合进程中有曲折变形,有些较粗绝缘芯线在绞合进程选用退扭。如UL2919、CAT.5、IEEE1394、DVI芯线及其它高发泡绝缘芯线。以下分几个方面叙说芯线绞合的工艺参数核算: 1.对绞: 对绞线d),sometimes D=1.86d 复对绞线d 多对数绞线等效外径﹕ 对绞节距. 依据对绞组对数,芯线. 多芯绞合: 绞合外径当芯线根数不多时,按正规绞合核算.见下表. 芯线摆放办法及芯线绞合外径核算可依据下表: 当芯线根数较多并线径较小的状况下,可按束绞近似核算(导体绞合外径核算公式) 绞合节距 一般绞合节距取绞合外径的15~20倍.有时为了改进线材功能,可挑选适宜的节距.如为了改进线材的曲折功能下降绞合节距电缆为了减小芯线变形,选用节操距.
节圆直径:单线的圆柱体上,以单线轴线至绞线轴线的间隔为半径的圆为节圆,其直径为节圆直径.
图中关于第三层绞合: 基圆直径为D0(即第二层(1+6)绞合的绞合外径)
在绞线进程中,关于多芯并芯线分层的状况,尽管为束绞,各层芯线绞入系数并不相同.为了保存起见,增大安全系 数,并且减化核算,所以在上述绞入系数的核算中D选用芯线绞合的绞合外径(理论上,各层的绞合系数应为节圆直径代入上式核算).
屏蔽意图是将外界干挠消除，关于同轴电缆，因为有屏蔽层而使阻抗得以匹配,下降信号或传输能量之丢失。
从屏蔽效果来讲，斜包不如织造，其屏蔽效果具有方向性，曲折时屏蔽特性发生变化但其具有完结外径小、线材柔软、价格也比较低特色。适用于低频屏蔽。以下从几个方面叙说斜包结构规划:
此规划中的D斜包前外径，恰当绞线中基圆直径。从理论核算上讲,要到达100%斜包D应选用节圆直径，但为了避免有时因节距选取较少及其它要素而发生过满(简单起股)。所以D选用斜包前外径(基圆直径)。在实践出产中，因斜包铜丝一般为0.10mm、0.12mm的细线，其值在上述核算中疏忽影响不大。选用上面公式核算，其斜包满度可达90%以上，对线.斜包节距的挑选:
斜包节距依据斜包前外径巨细挑选，一般按下面优化节距选取(此优化节距考虑到本钱、附着力、外观等方面，并经过长期出产验证)。
斜包一般选用与成缆的反方向：斜包线材出产进程中，斜包铜丝与斜包前线材滚动方向相反，假如斜包方向与成缆方向相一起，斜包进程中会先把成缆线材先反扭，使线材松懈，致使斜包易呈现不良。 不过选用反方向斜包线材相对较硬，曲折功能差。关于那些成缆芯线少,芯线线径较大，没有阻隔层的线材只能选用与成缆反方向。
织造与斜包类似，在线材中首要起屏蔽效果，避免外界电场与磁埸的影响，进步线材的干挠防卫度，与斜包、铝箔比较具有以下特色：
1.依据缆芯外径巨细，及织造密度巨细选定织造机类型(16锭或24锭高低速织造机)
注:每锭中的根数应在3-9根的规模内，因为根数少织造易断线，而根数太多使得织造层同层内的铜线的规模内，为进步出产功率则织造视点去挨近70的值，由上述公式预算各参数，选用凑算法确认的恰当的织造根数、织造视点、织造节距、织造密度。核算部分中的织造核算便是选用上述公式，选用枚举法核算得出 其它结构规划与核算:
在线缆规划中，有时为了改进线材质量需参加其它的资料。为了使线材圆整，在芯线绞合时参加填充物；为了避免导体氧化在导体绞合时外表涂B.T.A为了改进线材附着力绝缘押出时在导体外表涂DOP或硅油，外被押出时在芯线外表拖滑石粉或云母粉。下面依据其效果不同分类叙说:
填充物首要有棉纱线和PP绳，规划时首要依据填充空地巨细、线材功能要求及材运用场所，挑选填充棉纱、PP绳或其它。
阻隔资料的挑选：纸带在线材中只起分隔效果；铝箔在线材中有分隔效果与屏蔽效果。当线材只需分离隔时，选用纸带；不然选用铝箔。有时在一些高功能的通讯线中阻隔层选用无纺布或发泡PP带(如SISC)
在分隔层的制作进程中,为了节省工时,可依据状况选用绕包.拖包.纵包三种不同办法.(注绕包.拖包时视点α=40-60;纵包时视点α=90).
d------线:上面的绞入系数核算都为一个工序的核算,在实践核算物量时,应考虑整个个出产进程,所以总的绞入系数可能为多个工序的绞入系数的乘积.
阐明2: 规划核算时应取节距规模的下限值,以在定额中争夺最大之绞入系数(而出产中选用挨近最大之节距值,则既利于进步功率,又可减低正常出产中的资料耗费).
随今世电气通讯作业的飞速发展，传输信号用的电线电缆电气功能要求也越来越高，所以在通讯线材结构规划时，线材的电气功能应为要点考虑目标，下面部分首要介绍常用的通讯线材根本的电气功能理论核算办法：
发泡绝缘是一种组合绝缘，首要是为了下降绝缘介质的等效介电常数，进步线材的电气功能。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，在规划的进程中可选用下面两种办法对发泡绝缘介质的等效介电常数进行核算。
对称通讯电缆是由许多绝缘线芯，经绞组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摆放，因而称为对称电缆。对称电缆的导电线芯是用来引导电磁波传输方向的，因而首先要求导电功能好，要有杰出的柔软性和满足的机械强度，一起也应考虑其加工，敷设及运用上的便利。
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巨细无关，而与电缆的资料结构及电流的频率有关：
有用电阻便是当沟通流过对称回路时的电阻,包含直流电阻和由经过沟通而引起的附加电阻.
当回路通以沟通电后,则在回路的导电线芯中和回路周围发生磁通 ,在导电线芯内的称为内磁通,在导电线芯外的称为外磁通.而电感为磁通 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.
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,为该回路的电容,即C=U/Q.
对称电缆回路的电容是比较复杂的,因为电缆中往往包含许多线对,并且外面又有屏蔽层或金属套,一切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.
对称电缆回路的电容有两种: 作业电容和部分电容.一次传输参数中的电容指作业电容(作业电容为部分电容所组成).
关于多对结构的对称电缆，应考虑线对绞合的影响以及附近线对等要素, 其电容
绝缘电导G这个参数阐明电缆线芯绝缘层的质量和电磁能在线芯绝缘中的损耗状况.绝缘电导是由绝缘介质的特性决议的,也便是由绝缘介质的体积绝缘电阻系数 和介质损耗角正切来决议的.绝缘电导G是由直流绝缘电导G0和沟通电导G~组合的.核算公式如下:
二次传输参数是用以表征传输线的特性的参数,它包含特性阻抗ZC,衰减常数α,及相移常数.
特性阻抗是电磁波沿均匀电缆线路传达而没有反射时所遇到的阻抗,其值仅与线路的一次传输参数和电流的频率有关,而与线路的长度无关,也与传输电压及电流的巨细及负栽阻抗无关:
衰减是射频电缆的最重要的参数之一,它反映了电磁能量沿电缆传输时损耗的巨细.电缆的衰减表明电缆内行波状态下作业时传输功率或电压的损耗程度.
同轴电缆的一个回路是同轴对,它是对地不对称的.在金属圆管(称为外导体)内装备另一圆形导体(称为内导体),用绝缘介质使两者彼此绝缘并坚持轴心重合,这样所构成的线对称同轴对。同轴电缆可用于注册多路栽波通讯或传输电视节目,也可用同轴电缆传输高数码的数据信息(如UL2919屏幕线.一次传输参数:
同轴电缆的有用电阻包含内导体的有用电阻及外导体的有用电阻,当表里导体都是铜导体时,总的有用电阻为:
同轴回路的电感由内.外导体的内电感和表里导体之间的外电感组成,当表里导体都是铜时,回路的电感为:
同轴电缆的一个回路是同轴对,它是对地不对称的.在金属圆管(称为外导体)内装备另一圆形导体(称为内导体),用绝缘介质使两者彼此绝缘并坚持轴心重合,这样所构成的线对称同轴对。同轴电缆可用于注册多路栽波通讯或传输电视节目,也可用同轴电缆传输高数码的数据信息(如UL2919屏幕线.一次传输参数:
同轴电缆的有用电阻包含内导体的有用电阻及外导体的有用电阻,当表里导体都是铜导体时,总的有用电阻为:
同轴回路的电感由内.外导体的内电感和表里导体之间的外电感组成,当表里导体都是铜时,回路的电感为:
同于同轴电缆无外部电场,所以同轴对的作业电容就等于同轴对表里导体间的部分电容,电容核算可按圆柱形电容器的电容公式来核算:
Dw-外导体结构的批改系数(抱负外导体Dw=0,非抱负外导体Dw=织造外导体中的单线-内导体结构的批改系数,
同轴对的绝缘导体G由两部分组成: 一是由绝缘介质极化效果引起的沟通电导G~,另一个部分是因为绝缘不完善而引起的直流电导G0:
二次传输参数是用以表征传输线的特性参数,它包含特性阻抗ZC,衰减常数α,及相移常数.
Dw----织造外导体中的单线-别离表明内,外导体与规范软铜不一起引起射频电阻增大或减小
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