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現(xiàn)在和大家討論一下對絞線的性能計算
1.首先,絞入率:K=sqrt(1+(pi/m)2)
其中,m=h/d稱為絞合系數(shù).h為節(jié)距,d為圓周直徑(精確值應(yīng)該是該線芯中心到絞合中心的距離)
2.其次直流電阻:R0=KP*8000/(pi*d2) 其中R0為直流電阻,單位Ω/km,d為導(dǎo)體直徑,單位mm,p為電阻系數(shù),單位為Ω*mm2/m
軟銅線 電阻系數(shù)為0.01748 半硬及軟鋁線0.0283 鋼0.200 鉛0.221
由集膚效應(yīng)引起的附加電阻:R=R0*F(X),其中X=K*d/2,K為渦流系數(shù),K=21.3*10-3*sqrt(f)[銅材料],f的單位為Hz,K=75.6*10-3*sqrt(f)[鋼材料],K=16.7*10-3*sqrt(f)[鋁材料],K=5.975*10-3*sqrt(f)[鉛材料]
F(X)為X的特定函數(shù),其值:[G(X),H(X),Q(X)下面會用到]
X值 F(X) G(X) H(X) Q(X) 0 0 X4/64 0.0417 1 0.5 0.000326 0.000975 0.042 0.9998 1 0.00519 0.01519 0.053 0.997 1.5 0.0258 0.0691 0.092 0.987 2 0.0782 0.1724 0.169 0.961 2.5 0.1756 0.295 0.263 0.913 3 0.318 0.405 0.348 0.845 3.5 0.492 0.499 0.416 0.766 4 0.678 0.584 0.466 0.686 4.5 0.862 0.669 0.503 0.616 5 1.042 0.755 0.53 0.556 7 1.743 1.109 0.596 0.4 10 2.799 1.641 0.643 0.282 >10 (1.414x-3)/4 (1.414x-1)/8 (1.06x-1.25)/(1.414x-1)-0.707/x 2.8284/x
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續(xù):
由臨近效應(yīng)引起的附加電阻:R=R0P*G(X)*(d/a)2/[1-H(X))*(d/a)2],其中,X值同上求出,d為導(dǎo)線直徑mm,a為兩導(dǎo)線中心的距離mm,p為修正系數(shù)
將上面三部分電阻加起來即為頻率f時的有效電阻了
3.電感(無屏蔽)
L=K*[4ln(2a/d-1)+Q(X)]*10-4
L為對稱回路的電感(H/Km)
K為總的絞入系數(shù)
a為回路兩導(dǎo)線中心間的距離mm
d為導(dǎo)線直徑mm
Q(X)為X的特定函數(shù)
4.電容
C=K*介電常數(shù)*10-6/[36ln(2a*有金屬護(hù)層時的修正系數(shù)/d]
5.絕緣電導(dǎo)
G=w*C*tgp
w為角頻率
C為電容F/Km
tgp為組合絕緣介質(zhì)的等效介質(zhì)損耗角正切值
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8.舉例:
0.5mm導(dǎo)體,絕緣外徑0.907,PE絕緣,介電常數(shù)2.26,tgp=1*10-4,電容C=52*10-9F/Km,絞入系數(shù)K=1.012,f=150KHz;f=1MHz,求兩種情況下的有效電阻,電感,絕緣電導(dǎo),波阻抗.衰減
參考王春江<<電線電纜手冊>>(1) p503
150KHZ
R=208.6
L=4.94*10-4H/Km
G=4.9us/Km
a=9.28dB/km
Zc=97.5ohm
1MHz
R=426
L=4.53*10-4H/Km
G=32.7us/Km
a=20.2dB/km
Zc=93.3ohm
還有一些沒說完 先吃飯了 回來繼續(xù)
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回來了,繼續(xù)說
在上面2.電阻中涉及到一個修正系數(shù)P,在電線電纜手冊p479中是這樣給出的
四線組名稱 | 回路形式 | P值 |
對絞組 | 實路 | 1.0 |
星絞組 | 實路 | 5.0 |
星絞組 | 幻路 | 1.6 |
復(fù)對絞組 | 實路 | 2.0 |
復(fù)對絞組 | 幻路 | 3.5 |
在4.電容中涉及到一個修正系數(shù),在電線電纜手冊p482中是這樣給出的
絞合類型 | 修正系數(shù) |
對角組 | ó=[(d2+d1-d)2-d12]/ [(d2+d1-d)2+d12] |
星型四線組 | ó=[(d4+d1-d)2-2d12]/ [(d2+d1-d)2+2d12] |
復(fù)對絞組 | ó=[(0.65d2*2+d1-d)2-d12]/ [(0.65d2*2+d1-d)2+d12] |
屏蔽對絞組 | ó=(D2-d12)/ (D2+d12) |
屏蔽星型四線組 | ó=(D2-2d12)/ (D2+2d12) |
我在計算上面這個例題的時候按照修正系數(shù)都是1來計算的
有興趣的朋友可以研究一下有屏蔽時候的電線性能,感覺應(yīng)該比這個要復(fù)雜一些
我把上面的公式用Excel編輯了,大家可以驗證一下,如果有錯誤歡迎大家指教
