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任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算

[當前欄目:技術支持]????? [發布日期:2015-03-06]

摘要:本文詳細介紹了任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算,并給出數學軟件MathCAD2k的計算程序,這對設計不等截面圓形絕緣線芯成纜參數有一定的參考價值。

關鍵詞:任意不等截面絕緣線芯成纜參數  計算方法  程序

    目前隨著人們安全用電意識的提高,使得原來電纜結構中增加了“保護線芯和地線芯”。同時IEC364標準也明確地規定了“保護線芯和地線芯”的最小截面(S4)。例如,當主線芯S≤16mm2時,S4=S;當主線芯16<S≤35mm2時,S4=16mm2;當主線芯S>35mm2時,S4=S/2。然而,GB54—83《低電壓配電裝置及線路設計規范》中無明確的規定,致使我國用戶對“保護線芯和地線芯”的結構組合上多樣化。因而須要尋求任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算方法。

 

1. 任意不等截面圓形絕緣線芯成纜外徑的計算

 

   以n個任意半徑絕緣線芯成纜為例,其結構如圖1所示。設絕緣線芯半徑為r1、r2、r3、…,rn,任意圓形絕緣線芯成纜半徑為 R。 

 任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算

    利用MathCAD[2]軟件中的Given─Find函數,可以輕而易舉地解出方程(4)的結果,即求得任意不等截面圓形絕緣線芯成纜半徑R值。

 

2.任意不等截面圓形絕緣線芯成纜填充面積的計算

 

2.1填充面積S1的計算

任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算

 2.2其余邊芯填充面積Si的計
任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算
2.3中心填充面積S0的計算

任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算

任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算

任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算

 

4.不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算程序

    若以4芯任意不等截面圓形絕緣線芯成纜為例,其計算程序見z4d.mcd。如按表1的所示結構形式成纜,其參數計算結果列入表1。

 

表1   任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算表

 

 

結構形式

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:本例是主線芯為3×70mm2的塑力纜,其“保護線芯和地線芯”分別為10、16、35及25、35、50、70mm2。

 

5.結論

       本文介紹的計算方法,可以圓滿地解決任意不等截面圓形絕緣線芯成纜參數的計算問題。這比國內已有文獻介紹的方法更具有通用性。

       有趣的是,根據上述計算原理,可以很方便地計算任意圓形截面絕緣線芯的成纜搭配問題。

 


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