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[电气参数] 对绞线的绞入率,电容电感,衰减,特性阻抗分析和同轴电缆的计算公式
P:2007-10-18 11:42:11
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现在和大家讨论一下对绞线的性能计算
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
two-way duct - 双孔管道,双路管道(敷设二根电缆用) (1) 投诉
P:2007-10-18 12:00:47
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续:
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
ESD - electro-static discharge静电放电 (0) 投诉
P:2007-10-18 12:18:34
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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
还有一些没说完 先吃饭了 回来继续
input reel - 进线线盘,放线盘 (0) 投诉
P:2007-10-18 13:11:03
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回来了,继续说
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
有兴趣的朋友可以研究一下有屏蔽时候的电线性能,感觉应该比这个要复杂一些
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