绞入率,直流交流电阻,电容,电感,衰减-电线电缆网

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[电气参数] 绞入率,直流交流电阻,电容,电感,衰减

alltimes

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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=R_{0^{*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=[(0.65d_22+d1-d)²-d1²]/ [(0.65d_22+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)