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[结构重量] 计算机电缆的计算

P:2006-09-28 17:33:21

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挤出部分有关的设计与计算:

押出部分包括绝缘押出.内被押出及外被押出,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,内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,结合厂内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缆芯内容物)*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

cable line installation - 电缆线路敷设工人,电缆线路架设工人 (0) 投诉

P:2006-09-28 17:36:24

17

芯线绞合有关设计与计算:

        芯线绞合国内称为成缆,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UL2919CAT.5IEEE1394DVI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=1.65d1.71d

     (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:

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wax - 黄蜡,石蜡 (0) 投诉

P:2006-09-28 17:41:09

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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

2.154

0.04

1.248

4

4

2.414

0.215

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

twin take-up unit - 双盘收线装置 (0) 投诉

P:2006-09-28 17:41:49

19

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

diode - 二极管 (0) 投诉

P:2006-09-28 17:42:30

20

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

copper-cladded silver-plated conductor - 铜包镀银导线 (0) 投诉

P:2006-09-28 17:43:30

21

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

37

1+6+12+18

7

0

2.927

38

1+7+12+18

7.3

0

3.458

39

2+6+12+18

8

0

4.705

40

2+7+12+19

8

0

4.254

angle polished ferrule - 角形抛光套管 (0) 投诉

P:2006-09-28 17:44:43

22

41

2+7+13+19

8

0

4.254

42

2+8+13+19

8

0

4.254

44

2+8+14+20

8

0

3.774

45

3+8+14+20

8.154

0.04

4.042

48

3+9+15+21

8.154

0.04

2.867

 当芯线根数较多并线径较小的情况下,可按束绞近似计算(导体绞合外径计算公式)

 绞合节距

 一般绞合节距取绞合外径的15~20.有时为了改善线材性能,可选择合适的节距.如为了改善线材的弯曲性能降低绞合节距.USB电缆为了减小芯线变形,采用大节距.

melt point - 熔点,熔化温度 (0) 投诉

P:2006-09-30 15:06:23

23

大国兄弟,谢谢你了.

field test - 野外试验,现场试验 (0) 投诉

P:2006-09-30 18:46:55

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3.     有关绞合中的基圆直径.节圆直径.绞合外径

基圆直径:对于某一绞线层,绞线前芯线直径称基圆直径.

   节圆直径:单线绞合在直径为D0的圆柱体上,以单线轴线至绞线轴线的距离为半径的圆为节圆,其直径为节圆直径.

   绞合外径:该层绞线的外接圆直径为绞线外径.

                        

图中对于第三层绞合: 基圆直径为D0(即第二层(1+6)绞合的绞合外径)

                    节圆直径为D’   D’=D0+d

                    绞合外径为D    D=D’+d 

 4.绞入系数:

 芯线绞合的绞入系数为1+(圆周率X绞合外径/绞合节距)的二次方.

  

 D----绞合外径.

 H----绞合节距.     

        在绞线过程中,对于多芯并芯线分层的情况,虽然为束绞,各层芯线绞入系数并不相同.为了保守起见,增大安全系 ,并且减化计算,所以在上述绞入系数的计算中D采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计算).

斜包有关的设计与计算

 斜包在线材中主要起屏蔽作用,有时作为同轴电缆的外导体

 屏蔽目的是将外界干挠消除对于同轴电缆由于有屏蔽层而使阻抗得以匹配,降低信号或传输能量之损失

 从屏蔽效果来讲斜包不如编织其屏蔽效果具有方向性弯曲时屏蔽特性发生变化但其具有完成外径小、线材柔软、价格也比较低特点适用于低频屏蔽以下从几个方面叙述斜包结构设计:

 1.斜包的铜线根数近似计算:

   整数部分

 D-----斜包前外径.

 d------斜包铜线的直径.             

     如果是二、三芯绞合绞合后不圆整,D(斜包前)外径为等效外径

此设计中的D斜包前外径相当绞线中基圆直径从理论计算上讲,要达到100%斜包D应采用节圆直径但为了防止有时因节距选取较少及其它因素而产生过满(容易起股)所以D采用斜包前外径(基圆直径)在实际生产中因斜包铜丝一般为0.10mm0.12mm的细线其值在上述计算中忽略影响不大采用上面公式计算其斜包满度可达90%以上对线材的性能影响很少  

laying-up - 成缆,绞缆,扭绞;敷设 (0) 投诉

P:2006-09-30 18:47:35

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2.斜包节距的选择:

 斜包节距根据斜包前外径大小选择一般按下面优化节距选取(此优化节距考虑到成本、附着力、外观等方面,并通过长时间生产验证)

   成品外径                 斜包节距

d<1.0mm

15.5mm左右

1.0<=d<1.2mm

18mm左右

1.2<=d<2.0mm

22mm左右

2.0<=d<2.2mm

25mm左右

2.2<=d<2.4mm

27mm左右

2.4<=d<3.0mm

32mm左右

3.0<=d<3.5mm

36mm左右

3.绞入系数:

 斜包的绞入系数为1+(圆周率X斜包后外径/斜包节距)的二次方.

  

 D----斜包后外径

 H----斜包节距.     

4.斜包铜线的用量:

           

     d----斜包导体直径

     ρ斜包导体密度

     N----斜包导体根数

     λ---斜包导体绞入系数 

5.斜包方向选择.

     斜包一般采用与成缆的反方向:斜包线材生产过程中斜包铜丝与斜包前线材转动方向相反如果斜包方向与成缆方向相同时斜包过程中会先把成缆线材先反扭使线材松散以致斜包易出现不良 不过采用反方向斜包线材相对较硬弯曲性能差对于那些成缆芯线少,芯线线径较大没有隔离层的线材只能采用与成缆反方向 

6.斜包线材外被押出:

        斜包线材在外被押出前需通过倒轴, 防止断丝在过押出眼模时引起断线  

all purpose stranding machine - 通用绞线机 (0) 投诉

P:2006-09-30 18:48:38

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编织有关的设计与计算

        编织与斜包相似在线材中主要起屏蔽作用防止外界电场与磁埸的影响提高线材的干挠防卫度与斜包铝箔相比具有以下特点:

1.屏蔽无方向性.

2.高频屏蔽特性良好,适用于高频屏蔽.

3.通过多层屏蔽,屏蔽效果可达100%.

4.弯曲时屏蔽特性无变化.

 1.编织有关的计算公式:    

     编织角正切:

                              

     编织系数:

    

     编织密度:

    

     编织用量:

  

 h-----编织节距.

 d-----编织单线直径.

 a-----编织半绽子数.

 n----编织并线根数.

     α编织角

2.编织各参数的确定:

       1.根据缆芯外径大小及编织密度大小选定编织机类型(16锭或24锭高低速编织机)

       2.选定适应编织机的编织单根铜线(镀锡或裸铜线Φ0.08mm,Φ0.10mm, Φ.12mm)

3.密度M.编织角度α.节距H的确定.

:每锭中的根数应在3-9根的范围内因为根数少编织易断线而根数太多使得编织层同层内的铜线重叠编织角度通常在50-70的范围内为提高生产效率则编织角度去接近70的值由上述公式预算各参数采用凑算法确定的适当的编织根数编织角度编织节距编织密度计算部分中的编织计算便是采用上述公式采用枚举法计算得出 

sol - 溶胶 (0) 投诉

P:2006-09-30 18:49:22

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其它结构设计与计算:

在线缆设计中,有时为了改善线材质量需加入其它的材料为了使线材圆整在芯线绞合时加入填充物为了防止导体氧化在导体绞合时表面涂B.T.A为了改善线材附着力绝缘押出时在导体表面涂DOP或硅油外被押出时在芯线表面拖滑石粉或云母粉下面根据其作用不同分类叙述:

 1.填充物设计与计算:

     填充物主要有棉纱线和PP设计时主要根据填充空隙大小线材性能要求及材使用场所,选择填充棉纱PP绳或其它。

填充物根数计算        

     N=(S空隙/S单根填物)整数部分                  

填充物用量

     W=单根重量*N*λ

     λ-----为芯线绞合的绞入系数.

 2.隔离层的设计与计算:

隔离材料的选择:纸带在线材中只起分隔作用铝箔在线材中有分隔作用与屏蔽作用当线材只需分隔开时选用纸带否则选用铝箔有时在一些高性能的通信线中隔离层采用无纺布或发泡PP(SISC)

     工艺方式

在分隔层的制造过程中,为了节约工时,可根据情况采用绕包.拖包.纵包三种不同方式.(注绕包.拖包时角度α=40-60;纵包时角度α=90). 

     物料用量

    

     n-----为隔离层数.

     t-----为隔离带厚度.

     ρ---为隔离材料密度.

          k-----为隔离带重叠率.                                           

 3.有关的绞入率计算:                                    

                                          

m-----为节径比

h------为节距.

d------线材的绞合外径.     

说明1:上面的绞入系数计算都为一个工序的计算,在实际计算物量时,应考虑整个个生产过程,所以总的绞入系数可能为多个工序的绞入系数的乘积.

说明2: 设计计算时应取节距范围的下限值,以在定额中争取最大之绞入系数(而生产中采用接近最大之节距值,则既利于提高效率,又可减低正常生产中的材料消耗).   

EIA/TIA - Electronic Industries Association/Telecommunication Industry Association美国电子工业协会/美国通讯工业协会 (0) 投诉

P:2006-09-30 18:52:39

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电气性能计算部分

随当代电气通信事业的飞速发展传输信号用的电线电缆电气性能要求也越来越高所以在通信线材结构设计时线材的电气性能应为重点考虑对象下面部分主要介绍常用的通信线材基本的电气性能理论计算方法:

  发泡绝缘的等效介电常数的计算公式:                                        

         发泡绝缘是一种组合绝缘主要是为了降低绝缘介质的等效介电常数提高线材的电气性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设计的过程中可采用下面两种方法对发泡绝缘介质的等效介电常数进行计算 

        方法(1):

                                   

                                                     

                   ε-介质的材料的等效介电常数                              

                   P-发泡度%,它表示泡沫介质内,所有小气泡的体积与绝缘总体积之比.  

        方法(2):

                    

                   D泡沫-----泡沫介质的比重

        D材料-----介质材料本身的比重

                                             

                   εe----- 实心绝缘的介电常数                                 

                   ε------ 发泡绝缘的介电常数                                 

C.I.F - 到岸价 (0) 投诉

P:2006-09-30 18:53:46

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对称电缆的结构计算:

对称通信电缆是由许多绝缘线芯,经绞合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排列,因此称为对称电缆。对称电缆的导电线芯是用来引导电磁波传输方向的,因此首先要求导电性能好,要有良好的柔软性和足够的机械强度,同时也应考虑其加工,敷设及使用上的方便。

下面分一次传输参数与二次传输参数来叙述对称电缆的主要电气性能:

1.一次传输参数

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大小无关,而与电缆的材料结构及电流的频率有关:

1.1有效电阻.

有效电阻就是当交流流过对称回路时的电阻,包括直流电阻和由通过交流而引起的附加电阻.

R有=R直+R交

R交=R邻+R集+R金

λ----总的绞入系数

ρ----导电线芯的电阻率 欧姆*平方毫米/米

l------电缆长度 米

s------导电线芯的截面积 平方毫米

d-----导电线芯的直径 毫米

a-----回路两导体中心间距离 毫米

K------为涡流系数

u------为磁导率

σ----为电导率

有关 H(X) F(X) G(X) K的计算详见通信电缆50页

optical fiber coloring - 光纤涂色 (0) 投诉

P:2006-09-30 18:54:20

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1.2对称电缆的电感

当回路通以交流电后,则在回路的导电线芯中和回路周围产生磁通 ,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.

1.2.1.无屏蔽:

(H/Km)

λ----总的绞入系数

d-----导电线芯的直径 毫米

a-----回路两导体中心间距离 毫米

K------为涡流系数

u------为磁导率

σ----为电导率

有关 Q(X)的计算详见通信电缆54页

1.2.2.有屏蔽:

(H/Km)

λ----总的绞入系数

d-----导电线芯的直径 毫米

a-----回路两导体中心间距离 毫米

K------为涡流系数

u------为磁导率

σ----为电导率

有关 Q(X)的计算详见通信电缆54页 .

internal wiring - 内部布线,室内布线 (0) 投诉

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