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[电气参数] 绞入率,直流交流电阻,电容,电感,衰减
P:2007-10-22 10:26:10
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本人是才注册不久不会员,所以JB不多,能解决这个问题的只能奖励100JB了,先在这里感谢大家的帮忙了
无屏蔽对绞线的电气性能在下面列出,请高手帮忙,计算有屏蔽时候的电气性能
1.首先,绞入率:K=sqrt(1+(pi/m)2)
其中,m=h/d称为绞合系数.h为节距,d为圆周直径(精确值应该是该线芯中心到绞合中心的距离)
2.其次直流电阻:R0=KP*8000/(pi*d2) 其中R0为直流电阻,单位Ω/km,d为导体直径,单位mm,p为电阻系数,单位为Ω*mm2/m
软铜线 电阻系数为0.01748 半硬及软铝线0.0283 钢0.200 铅0.221
由集肤效应引起的附加电阻:R=R0*F(X),其中X=K*d/2,K为涡流系数,K=21.3*10-3*sqrt(f)[铜材料],f的单位为Hz,K=75.6*10-3*sqrt(f)[钢材料],K=16.7*10-3*sqrt(f)[铝材料],K=5.975*10-3*sqrt(f)[铅材料]
F(X)为X的特定函数,其值:[G(X),H(X),Q(X)下面会用到]
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 |
由临近效应引起的附加电阻:R=R0P*G(X)*(d/a)2/[1-H(X))*(d/a)2],其中,X值同上求出,d为导线直径mm,a为两导线中心的距离mm,p为修正系数
将上面三部分电阻加起来即为频率f时的有效电阻了
3.电感(无屏蔽)
L=K*[4ln(2a/d-1)+Q(X)]*10-4
L为对称回路的电感(H/Km)
K为总的绞入系数
a为回路两导线中心间的距离mm
d为导线直径mm
Q(X)为X的特定函数
4.电容
C=K*介电常数*10-6/[36ln(2a*有金属护层时的修正系数/d]
5.绝缘电导
G=w*C*tgp
w为角频率
C为电容F/Km
tgp为组合绝缘介质的等效介质损耗角正切值
6.波阻抗:(频率800-3GHz)
Zc=sqrt(L/C)
7.衰减:(频率800-3GHz)
a=R/2*sqrt(C/L)+G/2*sqrt(L/C)
8.举例:
0.5mm导体,绝缘外径0.907,PE绝缘,介电常数2.26,tgp=1*10-4,电容C=52*10-9F/Km,绞入系数K=1.012,f=150KHz;f=1MHz,求两种情况下的有效电阻,电感,绝缘电导,波阻抗.衰减
参考王春江<<电线电缆手册>>(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
在上面2.电阻中涉及到一个修正系数P,在电线电缆手册p479中是这样给出的
四线组名称 | 回路形式 | P值 |
对绞组 | 实路 | 1.0 |
星绞组 | 实路 | 5.0 |
星绞组 | 幻路 | 1.6 |
复对绞组 | 实路 | 2.0 |
复对绞组 | 幻路 | 3.5 |
在4.电容中涉及到一个修正系数,在电线电缆手册p482中是这样给出的
绞合类型 | 修正系数 |
对角组 | ó=[(d2+d1-d)2-d12]/ [(d2+d1-d)2+d12] |
星型四线组 | ó=[(d4+d1-d)2-2d12]/ [(d2+d1-d)2+2d12] |
复对绞组 | ó=[(0.65d2*2+d1-d)2-d12]/ [(0.65d2*2+d1-d)2+d12] |
屏蔽对绞组 | ó=(D2-d12)/ (D2+d12) |
屏蔽星型四线组 | ó=(D2-2d12)/ (D2+2d12) |
我在计算上面这个例题的时候按照修正系数都是1来计算的
我把上面的公式用Excel编辑了,大家可以验证一下,如果有错误欢迎大家指教