任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算

摘要：本文详细介绍了任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算，并给出数学软件MathCAD2k的计算程序，这对设计不等截面圆形绝缘线芯成缆参数有一定的参考价值。

关键词：任意不等截面绝缘线芯成缆参数  计算方法  程序

    目前随着人们安全用电意识的提高，使得原来电缆结构中增加了“保护线芯和地线芯”。同时IEC364标准也明确地规定了“保护线芯和地线芯”的最小截面（S4）。例如，当主线芯S≤16mm2时，S4=S；当主线芯16＜S≤35mm2时，S4=16mm2；当主线芯S＞35mm2时，S4=S/2。然而，GB54—83《低电压配电装置及线路设计规范》中无明确的规定，致使我国用户对“保护线芯和地线芯”的结构组合上多样化。因而须要寻求任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算方法。

1． 任意不等截面圆形绝缘线芯成缆外径的计算

   以n个任意半径绝缘线芯成缆为例，其结构如图1所示。设绝缘线芯半径为r1、r2、r3、…，rn，任意圆形绝缘线芯成缆半径为 R。 

    利用MathCAD[2]软件中的Given─Find函数，可以轻而易举地解出方程(4)的结果，即求得任意不等截面圆形绝缘线芯成缆半径R值。

2．任意不等截面圆形绝缘线芯成缆填充面积的计算

4．不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算程序

    若以4芯任意不等截面圆形绝缘线芯成缆为例，其计算程序见z4d.mcd。如按表1的所示结构形式成缆，其参数计算结果列入表1。

表1   任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算表

注：本例是主线芯为3×70mm2的塑力缆，其“保护线芯和地线芯”分别为10、16、35及25、35、50、70mm2。

5．结论

       本文介绍的计算方法，可以圆满地解决任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算问题。这比国内已有文献介绍的方法更具有通用性。

       有趣的是，根据上述计算原理，可以很方便地计算任意圆形截面绝缘线芯的成缆搭配问题。