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任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算

[当前栏目:技术支持]      [发布日期:2015-03-06]

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。 

 任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算

    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

 

2.1填充面积S1的计算

任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算

 2.2其余边芯填充面积Si的计
任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算
2.3中心填充面积S0的计算

任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算

任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算

任意不等截面圆形绝缘线芯成缆参数的计算

 

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

 

 

结构形式

R

S1

S2

S3

S4

S5

S0

3×70+25

3×70+35

3×70+50

3×70+25+10

3×70+35+10

3×70+50+16

3×70+70+35

14.27

14.51

14.99

14.36

14.64

15.31

16.42

26.80

31.58

40.93

16.58

16.25

17.79

26.83

60.81

57.96

53.47

59.69

56.67

51.03

44.76

60.81

57.96

53.47

26.56

31.17

39.46

44.76

26.80

31.58

40.93

26.56

31.17

39.46

44.76

 

 

 

16.58

16.25

17.79

26.83

23.24

27.23

32.33

30.42

35.90

49.51

74.47

 

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。

 


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