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[电气参数 ] 绞对线的绞入率,有效电阻,电容,电感,衰减,波阻抗的计算

P: 2007-10-19 13:43:14

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前两天发过一个帖子,没人来讨论,今天再发一次,希望看过的朋友别生气,我只是想帮大家解决一些问题,更是想让大家帮我解决一些问题

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)
00X4/640.04171
0.50.0003260.0009750.0420.9998
10.005190.015190.0530.997
1.50.02580.06910.0920.987
20.07820.17240.1690.961
2.50.17560.2950.2630.913
30.3180.4050.3480.845
3.50.4920.4990.4160.766
40.6780.5840.4660.686
4.50.8620.6690.5030.616
51.0420.7550.530.556
71.7431.1090.5960.4
102.7991.6410.6430.282
>10(1.414x-3)/4(1.414x-1)/8(1.06x-1.25)/(1.414x-1)-0.707/x2.8284/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

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



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P: 2007-10-19 14:05:17

2

等我好好研究研究再给您答复吧

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P: 2007-10-22 14:33:31

3

十分期待您的答案!!!

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8

好东东

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9

顶下,很好,

谢谢分享

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顶下,谢谢分享

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