电缆结构设计与物料用量计算1926346538bsmi.docx
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1、电缆结构构设计与与物料用用量计算算电缆结构构设计是是把线材材各组成成部分参参数书面面化.在设计计过程中中,主要是是根据线线材的有有关标准准,结合本本厂的生生产能力力,尽量满满足客户户要求.并把结结果以书书面形式式表达出出来,为生产产提供依依据. 物料用用量计算算是根据据设计线线材时选选用的材材料及结结构参数数,计算出出各种材材料的用用量,为会计计部计算算成本及及仓储发发料提供供依据.导体部分分有关设设计与计计算:导体在结结构上有有实心及及绞线两两种,而其成成份方面面有纯金金属.合金.镀层及及漆包线线等.在设计计过程中中,对于不不同的线线材选用用这些导导体材料料时,基于下下面几个个方面: 1.线
2、材材的使用用场所及及后序加加工方式式. 2.导体体材料的的性能:导电率率,耐热性性.抗张强强度.加工性性.弹性系系数等.1.导体体绞合节节距设计计:绞线中绞绞合节距距大小一一般根据据绞合导导体线规规选取(主要针针对ULL电子线线系列, 电源源线,UUL4444系列列,CSSA TTR-44系列对对导体的的节距有有要求,需根据据标准设设计),有时为为了改善善某种性性能可选选其它的的节距.如通信信线材为为了降衰衰减选用用小节距距,为了提提供好的的弯曲性性能选用用较小的的节距.下面的的节距表表选择表表是针对对UL电子线线. 美制线规规对应截截面积及及绞线节节距美制线规规标称截面面积最小截面面积节距3
3、00.05507 0.04497 68280.08804 0.07790 9111260.12280 0.12260 11113240.20050 0.19990 14116220.32240 0.31140 16119200.51190 0.50090 21224180.82230 0.80070 27332161.31100 1.27700 32338142.08800 2.02200 394472.多根根绞合导导体绞合合外径计计算:导体绞合合采用束束绞方式式进行,绞合外外径采用用下面两两种方法法计算: 方法1:方法2: dd-单根根导体的的直径 DD-绞合后后绞合导导体外径径 NN-导体
4、根根数上述两种种方法中中,方法2比较适适合束绞绞方式导导体绞合合外径计计算:3.导导体用量量计算: 1.单单根导体体 2.绞绞合导体体 dd-单根根导体直直径导体体密度 NN-导体绞绞合根数数-导体绞绞入系数数注:用量量计算为为单芯时时导体用用量,当多芯芯时须考考虑芯线线绞合时时的绞入入系数. 4.导导体防氧氧化.为防止导导体氧化化, 可在在导体绞绞合时, 加BATT或DOPP油(如如电源线线,透明明线)。押出部分分有关的的设计与与计算:押押出部分分包括绝绝缘押出出.内被押押出及外外被押出出,在押出出过程中中,因对线线材要求求不同采采用押出出方式不不同.一般情情况下,绝缘押押出采用用挤压式式,
5、内护层层与外护护层采用用半挤管管式.有时为为了满足足性能要要求采用用挤管式式.其具体体选择方方法,参照押押出技术术.1.押出出料的选选择:设计过程程中押出出料的选选择主要要根据胶胶料的用用途、耐耐温等级级、光泽泽性、软软硬度、可可塑剂耐耐迁移性性、无毒毒性能等等来选择择. 2.押出出外径: DD2=DD+2*T DD-押出前前外径 DD2-押押出后外外径 TT-押出厚厚度押出厚度度(T)主要根根据线材材有关标标准,结合厂厂内设备备生产能能力尽量量满足客客户要求求. 3.胶料料用量: 采用不同同的押出出方式,押出胶胶料用量量计算公公式也有有不同.挤管式挤压式 W=(S成成品截面面-S缆芯芯内容物
6、物)*-胶胶料密度度. 考虑到到线材的的公差, 现期期线缆企企业一般般采用下下面计算算方法. W=3,141159*1.005*TT*(22*D+T)*芯线绞合合有关设设计与计计算:芯线线绞合国国内称为为成缆,是是大多数数多芯电电缆生产产的重要要工序之之一。由由若干绝绝缘线芯芯或单元元组绞合合成缆芯芯的过程程称芯线线绞合。其其原理类类似如导导体绞合合,芯线绞绞合的一一般工艺艺参数计计算及线线芯在绞绞合过程程中的变变形与绞绞线相似似。芯线线绞合根根据绞合合绝缘线线芯直径径是否相相同分为为对称绞绞合和不不对称绞绞合。因为芯芯线在绞绞合过程程中有弯弯曲变形形,有些较较粗绝缘缘芯线在在绞合过过程采用用
7、退扭。如如UL229199、CATT.5、IEEEE13394、DVII芯线及及其它高高发泡绝绝缘芯线线。以下分分几个方方面叙述述芯线绞绞合的工工艺参数数计算: 1.对绞绞:对绞线的的等效外外径: D=1.665d或或1.771d (软软质用11.655d,硬硬质用11.711d),sommetiimess D=1.886d复对绞线线等效外外径 D=2.66d多对对数绞线线等效外外径对绞节距距. 根据对绞绞组对数数,芯线外外径选取取. 2. 多多芯绞合合:绞合外径径当芯线线根数不不多时,按正规规绞合计计算.见下表表. 芯线排列列方式及及芯线绞绞合外径径计算可可根据下下表: 芯数芯线排列列外径比
8、(M=DD/d)中芯空隙隙面积XXd2外层空隙隙面积XXd222201.5771332.15540.0441.2448442.41140.21151.222552.70.54431.25596631.02251.322971+6301.322981+73.301.39991+83.701.6779102+8402.2776113+84.15540.0442.5993123+94.15540.0442.0339134+94.41140.21152.5553144+1004.41140.21152.0225155+1004.70.54432.5778165+1114.70.54432.077117
9、6+11151.02252.6441186+12251.02252.1337191+6+12502.1337201+6+135.155401.9444211+7+135.302.2557221+8+135.704.4442232+8+13603.5998242+8+14602.9775253+8+146.15540.0443.2885263+9+146.15540.0443.2885273+9+156.15540.0442.8001284+9+156.41140.21153.2882294+9+166.41140.21152.8006304+100+1666.41140.21152.80063
10、15+100+1666.70.54433.3119325+111+1666.70.54433.3119335+111+1776.70.54432.8664346+111+17771.02253.3998356+122+17771.02253.3998366+122+18871.02252.9227371+6+12+18702.9227381+7+12+187.303.4558392+6+12+18804.7005402+7+12+19804.2554412+7+13+19804.2554422+8+13+19804.2554442+8+14+20803.7774453+8+14+208.155
11、40.0444.0442483+9+15+218.15540.0442.8667当芯线根根数较多多并线径径较小的的情况下下,可按束束绞近似似计算(导体绞绞合外径径计算公公式)绞合节距距一般绞合合节距取取绞合外外径的115220倍.有时为为了改善善线材性性能,可选择择合适的的节距.如为了了改善线线材的弯弯曲性能能降低绞绞合节距距.USSB电缆缆为了减减小芯线线变形,采用大大节距.3. 有关绞绞合中的的基圆直直径.节圆直直径.绞合外外径基圆直径径:对于某某一绞线线层,绞线前前芯线直直径称基基圆直径径.节圆直径径:单线绞绞合在直直径为DD0的圆圆柱体上上,以单线线轴线至至绞线轴轴线的距距离为半半径的
12、圆圆为节圆圆,其直径径为节圆圆直径. 绞合外径径:该层绞绞线的外外接圆直直径为绞绞线外径径.图中对于于第三层层绞合: 基圆圆直径为为D0(即第二二层(11+6)绞合的的绞合外外径) 节圆直径径为D D=D00+d 绞合外径径为D D=DD+d 4.绞绞入系数数:芯线绞合合的绞入入系数为为1+(圆周率率X绞合外外径/绞合节节距)的二次次方. D-绞绞合外径径. H-绞绞合节距距. 在绞线过过程中,对于多多芯并芯芯线分层层的情况况,虽然为为束绞,各层芯芯线绞入入系数并并不相同同.为了保保守起见见,增大安安全系数数,并且减减化计算算,所以在在上述绞绞入系数数的计算算中D采用芯芯线绞合合的绞合合外径(
13、理论上上,各层的的绞合系系数应为为节圆直直径代入入上式计计算).斜包有有关的设设计与计计算斜包在在线材中中主要起起屏蔽作作用,有有时作为为同轴电电缆的外外导体。 屏蔽目目的是将将外界干干挠消除除,对于于同轴电电缆,由由于有屏屏蔽层而而使阻抗抗得以匹匹配,降降低信号号或传输输能量之之损失。从屏蔽蔽效果来来讲,斜斜包不如如编织,其其屏蔽效效果具有有方向性性,弯曲曲时屏蔽蔽特性发发生变化化但其具具有完成成外径小小、线材材柔软、价价格也比比较低特特点。适适用于低低频屏蔽蔽。以下下从几个个方面叙叙述斜包包结构设设计:1.斜斜包的铜铜线根数数近似计计算:整数部分分 D-斜包前前外径. d-斜包包铜线的的直
14、径. 如果果是二、三三芯绞合合,绞合合后不圆圆整,DD(斜包包前)外外径为等等效外径径。 此设计中中的D斜斜包前外外径,相相当绞线线中基圆圆直径。从从理论计计算上讲讲,要达达到1000%斜斜包D应应采用节节圆直径径,但为为了防止止有时因因节距选选取较少少及其它它因素而而产生过过满(容容易起股股)。所所以D采采用斜包包前外径径(基圆圆直径)。在实实际生产产中,因因斜包铜铜丝一般般为0.10mmm、0.112mmm的细线线,其值值在上述述计算中中忽略影影响不大大。采用用上面公公式计算算,其斜斜包满度度可达990%以以上,对对线材的的性能影影响很少少。 2.斜包包节距的的选择: 斜包节节距根据据斜包
15、前前外径大大小选择择,一般般按下面面优化节节距选取取(此优优化节距距考虑到到成本、附附着力、外外观等方方面,并并通过长长时间生生产验证证)。 成成品外径径 斜斜包节距距 d1.0mmm15.55mm左左右1.0=d1.22mm18mmm左右1.2=d2.00mm22mmm左右2.0=d2.22mm25mmm左右2.2=d2.44mm27mmm左右2.4=d3.00mm32mmm左右3.0=d3.55mm36mmm左右3.绞入入系数: 斜包的的绞入系系数为11+(圆圆周率XX斜包后后外径/斜包节节距)的的二次方方. D-斜斜包后外外径. H-斜斜包节距距. 4.斜包包铜线的的用量: d-斜包导导
16、体直径径 斜包包导体密密度 N-斜包导导体根数数 -斜包导导体绞入入系数5.斜包包方向选选择.斜包一一般采用用与成缆缆的反方方向:斜斜包线材材生产过过程中,斜斜包铜丝丝与斜包包前线材材转动方方向相反反,如果果斜包方方向与成成缆方向向相同时时,斜包包过程中中会先把把成缆线线材先反反扭,使使线材松松散,以以致斜包包易出现现不良。 不过采采用反方方向斜包包线材相相对较硬硬,弯曲曲性能差差。对于于那些成成缆芯线线少,芯芯线线径径较大,没没有隔离离层的线线材只能能采用与与成缆反反方向。6.斜包包线材外外被押出出:斜包线材材在外被被押出前前需通过过倒轴,防止断丝在过押出眼模时引起断线编织有关关的设计计与计
17、算算编织织与斜包包相似,在线材材中主要要起屏蔽蔽作用,防止外外界电场场与磁埸埸的影响响,提高线线材的干干挠防卫卫度,与斜包包、铝箔相相比具有有以下特特点:1.屏蔽蔽无方向向性. 2.高频频屏蔽特特性良好好,适用于于高频屏屏蔽. 3.通过过多层屏屏蔽,屏蔽效效果可达达1000%. 4.弯曲曲时屏蔽蔽特性无无变化. 1.编织织有关的的计算公公式:编织角正正切: 编织系数数: 编织密度度: 编织用量量: h-编织节节距. d-编织单单线直径径. a-编织半半绽子数数. n-编编织并线线根数. 编织织角2.编织织各参数数的确定定: 11.根据据缆芯外外径大小小,及编织织密度大大小选定定编织机机类型(1
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